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WO2017145840A1 - 基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDF

Info

Publication number
WO2017145840A1
WO2017145840A1 PCT/JP2017/005138 JP2017005138W WO2017145840A1 WO 2017145840 A1 WO2017145840 A1 WO 2017145840A1 JP 2017005138 W JP2017005138 W JP 2017005138W WO 2017145840 A1 WO2017145840 A1 WO 2017145840A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
coating liquid
wafer
coating
supplied
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/005138
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
寛三 加藤
真一 畠山
柴田　直樹
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Priority to JP2018501595A priority Critical patent/JPWO2017145840A1/ja
Publication of WO2017145840A1 publication Critical patent/WO2017145840A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/08—Spreading liquid or other fluent material by manipulating the work, e.g. tilting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/40—Distributing applied liquids or other fluent materials by members moving relatively to surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a computer-readable recording medium.
  • a substrate for example, a semiconductor wafer
  • an uneven pattern for example, a resist pattern
  • a photolithography technique for example, a resist film is formed on the surface of the substrate, the resist film is exposed along a predetermined pattern, and the exposed resist film and developer are Reacting and developing.
  • a spin coating method As one method for forming a resist film on the surface of a substrate, a spin coating method is known.
  • the resist solution is discharged toward the surface of the substrate while the substrate is rotated. Centrifugal force acts on the resist solution discharged on the surface of the substrate, and the resist solution spreads toward the periphery of the substrate. Thereby, the surface of the substrate is covered with the resist solution, and a resist film is formed on the surface of the substrate.
  • the excess resist solution is shaken off from the periphery of the substrate by centrifugal force and removed from the surface of the substrate.
  • the resist solution does not have a high affinity with the substrate. For this reason, when the discharge amount of the resist solution is small, for example, defective coating or unevenness may occur, and the film thickness of the resist film formed on the surface of the substrate may be uneven.
  • the occurrence of poor coating means that the resist solution does not cover the entire surface of the substrate, and the surface of the substrate is not partially coated with the resist solution.
  • the occurrence of spots means that although the resist solution covers the entire surface of the substrate, radial streaks occur in the resist film at the peripheral edge of the substrate. For this reason, if a coating defect or spots occur, the substrate cannot be appropriately processed.
  • the thickness of the resist film formed on the surface of the substrate is not uniform, it is also referred to as a resist pattern line width (CD (Critical Dimension)) obtained by exposure and development of the resist film. May be simply referred to as "line width").
  • CD Cosmetic Dimension
  • line width The uniformity of the line width can be a factor that causes variations in the quality of the semiconductor device when the substrate is processed to obtain the semiconductor device.
  • Patent Document 1 discloses a coating method in which a resist solution is ejected in two steps toward the surface of a rotating substrate. According to this method, the first resist solution discharged first on the surface of the substrate fulfills the function of increasing the affinity between the second resist solution discharged next on the surface of the substrate and the substrate, and the second This resist solution can easily reach the periphery of the substrate. Therefore, a resist film having a uniform thickness can be formed on the surface of the substrate.
  • each test condition of a continuous line, a dashed-dotted line, a dashed-two dotted line, and a broken line was as follows.
  • Substrate rotation speed 1000 rpm
  • Substrate rotation time 1.6 seconds • Dash-dot line
  • Substrate rotation time 1.6 seconds
  • the present disclosure describes a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a computer-readable recording medium that can improve the uniformity of the coating film thickness while reducing the amount of coating solution used.
  • the present inventors have conducted earnest research in order to meet the conflicting demands of reducing the amount of coating solution used and improving the uniformity of the coating film thickness.
  • As a result when discharging the coating liquid in multiple times toward the surface of the rotating substrate, we obtained new knowledge that the uniformity of the coating film thickness changes due to the difference in the number of rotations of the substrate, The present invention has been completed.
  • a substrate processing method includes a first step of supplying a coating liquid to the surface of a substrate rotating at a first number of rotations, and after the first step. And a second step of supplying the coating liquid to the surface of the substrate rotating at a second rotational speed lower than the first rotational speed before the coating liquid supplied to the surface of the substrate dries. .
  • the coating solution is supplied to the surface of the substrate in the second step before the coating solution supplied to the surface of the substrate in the first step is dried. That is, the coating liquid is supplied to the surface of the substrate in two portions. Therefore, the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first step functions to increase the affinity between the coating liquid supplied to the surface of the substrate and the substrate in the second step, and the coating in the second step is performed. It becomes easier for the liquid to reach the periphery of the substrate. Therefore, a coating film having a uniform film thickness can be formed on the surface of the substrate.
  • the coating liquid in the second step, is supplied to the surface of the substrate rotating at a second rotation speed lower than the first rotation speed. Therefore, in the first step, the coating liquid is supplied to the surface of the substrate while the substrate is rotating at a relatively high rotational speed. Therefore, the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first step can easily spread toward the periphery of the substrate before drying, and can cover the surface of the substrate in a relatively wide range.
  • the coating liquid is supplied to the surface of the substrate while the substrate is rotating at a relatively low rotational speed. Therefore, drying of the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first and second steps is suppressed.
  • the coating liquid is supplied in the second process in a state where the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first process has fluidity.
  • the coating liquid in the second step is more easily spread to the periphery of the substrate.
  • the centrifugal force acting on the coating liquid existing on the surface of the substrate is relatively small. Therefore, it is possible to prevent the coating liquid from being swung off from the periphery of the substrate and wasted, and the swell of the coating liquid from being generated at the periphery of the substrate. As described above, it is possible to further improve the uniformity of the thickness of the coating film while extremely reducing the amount of the coating solution used.
  • the difference between the first rotational speed and the second rotational speed may be less than 3000 rpm.
  • the uniformity of the coating film thickness can be controlled in nano order.
  • the first rotation speed may be 3000 rpm or less, and the second rotation speed may be 1000 rpm or less.
  • the uniformity of the coating film thickness can be controlled in nano order.
  • the supply of the coating liquid to the surface of the substrate is completed in the first step, and then the substrate is surfaced in the second step.
  • the interval until the supply of the coating liquid is started may be 1.5 seconds or less. In this case, since the interval is relatively short, the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first step is difficult to dry before the supply of the coating liquid to the surface of the substrate in the second step is started. Therefore, the coating liquid supplied in the second step is easily spread over the entire surface of the substrate.
  • the substrate is surfaced in the second step.
  • the number of rotations of the substrate until the supply of the coating liquid is started may be 1000 rpm or less.
  • the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first step is difficult to dry before the supply of the coating liquid to the surface of the substrate in the second step is started. . Therefore, the coating liquid supplied in the second step is easily spread over the entire surface of the substrate.
  • the amount of the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the second step is supplied to the surface of the substrate in the first step. It may be larger than the amount of the coating liquid to be applied. In this case, the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the second step is likely to spread over the entire surface of the substrate.
  • the difference between the amount of the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the second step and the amount of the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first step is It may be 0.06 ml or more.
  • the substrate processing method includes a surface of a rotating substrate before the first step.
  • the coating solution may be supplied to the surface of the substrate before the organic solvent supplied to the surface of the substrate in the third step is dried.
  • the organic solvent supplied to the surface of the substrate in the third step functions to increase the affinity between the substrate and the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first step.
  • the coating liquid easily spreads on the surface of the substrate. Therefore, it becomes easy to form a coating film having a more uniform film thickness on the surface of the substrate.
  • a substrate processing apparatus includes a rotation holding unit configured to hold and rotate a substrate, and a coating solution supply configured to supply the coating solution to the surface of the substrate. And a controller.
  • the controller controls the rotation holding unit and controls the coating liquid supply unit to supply the coating liquid to the surface of the substrate while rotating the substrate at the first rotation speed.
  • a second rotation speed lower than the first rotation speed by controlling the rotation holding unit after the first treatment and before the coating liquid supplied to the surface of the substrate dries. In the state in which the substrate is rotated, the second process of controlling the coating liquid supply unit to supply the coating liquid to the surface of the substrate is executed.
  • the coating liquid is supplied to the surface of the substrate in the second process before the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first process is dried. That is, the coating liquid is supplied to the surface of the substrate in two portions. Therefore, the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first process functions to increase the affinity between the coating liquid supplied to the surface of the substrate and the substrate in the second process, and the coating in the second process is performed. It becomes easier for the liquid to reach the periphery of the substrate. Therefore, a coating film having a uniform film thickness can be formed on the surface of the substrate.
  • the coating liquid in the second process, is supplied to the surface of the substrate rotating at a second rotation speed lower than the first rotation speed. Therefore, in the first process, the coating liquid is supplied to the surface of the substrate while the substrate is rotating at a relatively high rotational speed. Therefore, the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first treatment is likely to spread toward the periphery of the substrate before drying, and can cover the surface of the substrate in a relatively wide range.
  • the coating liquid is supplied to the surface of the substrate while the substrate is rotating at a relatively low rotational speed. Therefore, drying of the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first and second processes is suppressed.
  • the coating liquid is supplied in the second process while the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first process has fluidity.
  • the coating liquid in the second treatment is more easily spread to the periphery of the substrate.
  • the centrifugal force acting on the coating liquid existing on the surface of the substrate is relatively small. Therefore, it is possible to prevent the coating liquid from being swung off from the periphery of the substrate and wasted, and the swell of the coating liquid from being generated at the periphery of the substrate. As described above, it is possible to further improve the uniformity of the thickness of the coating film while extremely reducing the amount of the coating solution used.
  • control unit may control the rotation holding unit such that a difference between the first rotation speed and the second rotation speed is less than 3000 rpm.
  • the uniformity of the coating film thickness can be controlled in nano order.
  • control unit may control the rotation holding unit so that the first rotation speed is 3000 rpm or less and the second rotation speed is 1000 rpm or less. Good. In this case, the uniformity of the coating film thickness can be controlled in nano order.
  • the control unit performs the second process after the supply of the coating liquid to the surface of the substrate is completed in the first process.
  • the second process may be executed so that the interval until the supply of the coating liquid to the surface of the substrate is 1.5 seconds or less.
  • the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first process is difficult to dry before the supply of the coating liquid to the surface of the substrate is started in the second process. For this reason, the coating liquid supplied in the second process is likely to spread over the entire surface of the substrate.
  • the control unit controls the rotation holding unit to finish supplying the coating liquid to the surface of the substrate in the first process. Then, the substrate may be rotated at 1000 rpm or less until the supply of the coating liquid to the surface of the substrate is started in the second process. In this case, since the rotational speed is relatively small, the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first process is difficult to dry before the supply of the coating liquid to the surface of the substrate is started in the second process. . For this reason, the coating liquid supplied in the second process is likely to spread over the entire surface of the substrate.
  • control unit is configured so that the amount of the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the second process is equal to that of the substrate in the first process. You may perform a 2nd process so that it may exceed the quantity of the coating liquid supplied to the surface. In this case, the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the second process is likely to spread over the entire surface of the substrate.
  • control unit controls the amount of the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the second processing and the amount of the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first processing.
  • the coating solution supply unit may be controlled so that the difference between the difference and the difference is 0.06 ml or more.
  • the apparatus further includes a solvent supply unit configured to supply an organic solvent to the surface of the substrate, and the control unit includes the first unit Before the processing, in a state where the rotation holding unit is controlled to rotate the substrate, the solvent supply unit is controlled to perform the third processing for supplying the organic solvent to the surface of the substrate.
  • the coating liquid supply unit may be controlled so that the coating liquid is supplied to the surface of the substrate before the organic solvent supplied to the surface of the substrate in the third treatment is dried.
  • the organic solvent supplied to the surface of the substrate in the third process functions to increase the affinity between the substrate and the coating liquid supplied to the surface of the substrate in the first process.
  • the coating liquid easily spreads on the surface of the substrate. Therefore, it becomes easy to form a coating film having a more uniform film thickness on the surface of the substrate.
  • a computer-readable recording medium records a program for causing a substrate processing apparatus to execute the substrate processing method according to any one of items 1 to 8 above. is doing.
  • the computer-readable recording medium includes a non-transitory computer recording medium (for example, various main storage devices or auxiliary storage devices) and a propagation signal (transitory computer recording medium). (E.g., a data signal that can be provided over a network).
  • the substrate processing method, the substrate processing apparatus, and the computer-readable recording medium according to the present disclosure it is possible to improve the uniformity of the coating film thickness while reducing the amount of the coating liquid used.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a substrate processing system.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a coating unit.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the substrate processing system.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a hardware configuration of the controller.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining a coating film forming procedure.
  • FIG. 8 is a graph showing the time change of the wafer rotation speed.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a procedure for forming a coating film.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a procedure for forming a coating film.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a procedure for forming a coating film.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a procedure for forming a coating film.
  • FIG. 11 shows the film thickness of the coating film with respect to the distance from the wafer center in Test 1.
  • FIG. 12 shows the film thickness of the coating film with respect to the distance from the wafer center in Test 2.
  • FIG. 13 shows the thickness of the coating film with respect to the distance from the wafer center in Test 3.
  • FIG. 14 shows the film thickness distribution of the coating film in the wafer surface in Test 3.
  • FIG. 15 shows the film thickness distribution of the coating film in the wafer surface in Test 4.
  • FIG. 16 shows the film thickness of the coating film with respect to the distance from the wafer center in Test 5.
  • FIG. 17 shows the thickness of the coating film with respect to the distance from the wafer center in the reference test.
  • a substrate processing system 1 includes a coating and developing apparatus 2 (substrate processing apparatus), an exposure apparatus 3, and a controller 10 (control unit).
  • the exposure apparatus 3 performs exposure processing (pattern exposure) of the photosensitive resist film formed on the surface Wa (see FIG. 4) of the wafer W (substrate).
  • an energy ray is selectively irradiated to the exposure target portion of the photosensitive resist film (photosensitive coating) by a method such as immersion exposure.
  • the energy rays include ArF excimer laser, KrF excimer laser, g-line, i-line, and extreme ultraviolet (EUV).
  • the coating and developing apparatus 2 uses a photosensitive resist film or a non-photosensitive resist film (hereinafter also referred to as “resist film R” (see FIG. 4)) as a surface Wa of the wafer W before the exposure processing by the exposure apparatus 3.
  • the process to be formed is performed.
  • the coating and developing apparatus 2 performs development processing of the photosensitive resist film after the exposure processing of the photosensitive resist film by the exposure device 3.
  • the wafer W may have a disk shape, a part of a circle may be cut off, or may have a shape other than a circle such as a polygon.
  • the wafer W may be, for example, a semiconductor substrate, a glass substrate, a mask substrate, an FPD (Flat Panel Display) substrate, or other various substrates.
  • the diameter of the wafer W may be, for example, about 200 mm to 450 mm.
  • the coating and developing apparatus 2 includes a carrier block 4, a processing block 5, and an interface block 6.
  • the carrier block 4, the processing block 5, and the interface block 6 are arranged in the horizontal direction.
  • the carrier block 4 includes a carrier station 12 and a carry-in / carry-out unit 13.
  • the carrier station 12 supports a plurality of carriers 11.
  • the carrier 11 accommodates at least one wafer W in a sealed state.
  • the carrier 11 is detachably installed on the carrier station 12 so that the side surface 11a faces the loading / unloading unit 13 side.
  • the carry-in / carry-out unit 13 is located between the carrier station 12 and the processing block 5.
  • the carry-in / carry-out unit 13 includes a plurality of opening / closing doors 13a.
  • the carry-in / carry-out unit 13 incorporates a delivery arm A1.
  • the transfer arm A1 takes out the wafer W from the carrier 11 and transfers it to the processing block 5, receives the wafer W from the processing block 5, and returns it to the carrier 11.
  • the processing block 5 includes a BCT module 14, an HMCT module 15, a COT module 16, and a DEV module 17 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the BCT module 14 is a lower layer film forming module.
  • the HMCT module 15 is an intermediate film (hard mask) forming module.
  • the COT module 16 is a resist film forming module.
  • the DEV module 17 is a development processing module. These modules are arranged in the order of the DEV module 17, the BCT module 14, the HMCT module 15, and the COT module 16 from the floor side.
  • the BCT module 14 is configured to form a lower layer film on the surface Wa of the wafer W.
  • the BCT module 14 incorporates a plurality of coating units (not shown), a plurality of heat treatment units (not shown), and a transfer arm A2 (see FIG. 2) for transferring the wafer W to these units.
  • the coating unit is configured to apply a coating liquid for forming a lower layer film to the surface Wa of the wafer W to form a coating film.
  • the heat treatment unit is configured to heat the wafer W by, for example, a hot plate, and perform heat treatment by cooling the heated wafer W by, for example, a cooling plate.
  • a specific example of the heat treatment performed in the BCT module 14 is a heat treatment for curing the coating film to form a lower layer film.
  • the lower layer film include an antireflection (SiARC) film.
  • the HMCT module 15 is configured to form an intermediate film on the lower layer film.
  • the HMCT module 15 includes a plurality of coating units (not shown), a plurality of heat treatment units (not shown), and a transfer arm A3 (see FIG. 2) that transfers the wafer W to these units.
  • the coating unit is configured to apply a coating solution for forming an intermediate film onto the surface Wa of the wafer W to form a coating film.
  • the heat treatment unit is configured to heat the wafer W by, for example, a hot plate, and perform heat treatment by cooling the heated wafer W by, for example, a cooling plate.
  • Specific examples of the heat treatment performed in the HMCT module 15 include a heat treatment for curing the coating film to form an intermediate film.
  • the intermediate film include an SOC (Spin On Carbon) film and an amorphous carbon film.
  • the COT module 16 is configured to form a thermosetting resist film R on the intermediate film.
  • the COT module 16 includes a plurality of coating units U1, a plurality of heat treatment units U2 (heating units), and a transfer arm A4 that transfers the wafer W to these units.
  • the coating unit U1 is configured to apply a processing liquid (resist agent) for forming a resist film on the intermediate film to form a coating film. Details of the coating unit U1 will be described later.
  • the heat treatment unit U2 is configured to heat the wafer W by, for example, a hot plate, and to perform the heat treatment by cooling the heated wafer W by, for example, a cooling plate.
  • a specific example of the heat treatment performed in the COT module 16 includes a heat treatment (PAB: Pre-Applied-Bake) for curing the coating film to form the resist film R.
  • PAB Pre-Applied-Bake
  • the DEV module 17 is configured to perform development processing of the exposed photosensitive resist film.
  • the DEV module 17 includes a plurality of developing units (not shown), a plurality of heat treatment units (not shown), a transfer arm A5 that transfers the wafer W to these units, and the wafer W without passing through these units. And a direct transfer arm A6 for transferring the.
  • the developing unit is configured to form a resist pattern by partially removing the photosensitive resist film.
  • the heat treatment unit is configured to heat the wafer W by, for example, a hot plate, and perform heat treatment by cooling the heated wafer W by, for example, a cooling plate. Specific examples of the heat treatment performed in the DEV module 17 include a heat treatment before the development process (PEB: Post-Exposure-Bake), a heat treatment after the development process (PB: Post-Bake), and the like.
  • a shelf unit U10 is provided on the carrier block 4 side in the processing block 5.
  • the shelf unit U10 is provided from the floor surface to the HMCT module 15, and is partitioned into a plurality of cells arranged in the vertical direction.
  • An elevating arm A7 is provided in the vicinity of the shelf unit U10. The raising / lowering arm A7 raises / lowers the wafer W between the cells of the shelf unit U10.
  • a shelf unit U11 is provided on the interface block 6 side in the processing block 5.
  • the shelf unit U11 is provided from the floor to the top of the DEV module 17, and is partitioned into a plurality of cells arranged in the vertical direction.
  • the interface block 6 includes a delivery arm A8 and is connected to the exposure apparatus 3.
  • the delivery arm A8 is configured to take out the wafer W of the shelf unit U11 and deliver it to the exposure apparatus 3, and to receive the wafer W from the exposure apparatus 3 and return it to the shelf unit U11.
  • the controller 10 controls the substrate processing system 1 partially or entirely. Details of the controller 10 will be described later.
  • the coating unit U1 will be described in more detail with reference to FIG.
  • the coating unit U ⁇ b> 1 includes a rotation holding unit 20 and a coating liquid supply unit 30.
  • the rotation holding unit 20 includes a rotation unit 21 and a holding unit 22.
  • the rotating part 21 has a shaft 23 protruding upward.
  • the rotating unit 21 rotates the shaft 23 using, for example, an electric motor as a power source.
  • the holding part 22 is provided at the tip of the shaft 23.
  • a wafer W is disposed on the holding unit 22.
  • the holding unit 22 holds the wafer W substantially horizontally by suction or the like, for example. That is, the rotation holding unit 20 rotates the wafer W around an axis (rotation axis) perpendicular to the surface Wa of the wafer W in a state in which the posture of the wafer W is substantially horizontal.
  • the rotation holding unit 20 rotates the wafer W clockwise as viewed from above.
  • the coating liquid supply unit 30 is configured to supply the coating liquid L1 to the surface Wa of the wafer W.
  • the coating liquid supply unit 30 includes a coating liquid source 31, a pump 32, a valve 33, a nozzle 34, and a pipe 35.
  • the coating liquid source 31 functions as a supply source of the coating liquid L.
  • Examples of the coating liquid L stored in the coating liquid source 31 include a photosensitive resist material that becomes a photosensitive resist film, a non-photosensitive resist material that becomes a non-photosensitive resist film, and the like.
  • these resist materials may have a viscosity of, for example, 5 cP or less. When such a low-viscosity resist material is used, the resist material easily flows on the surface Wa of the wafer W.
  • the resist material include FAiRS-E15B manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Corporation.
  • the pump 32 sucks the coating liquid L 1 from the coating liquid source 31 and sends it out to the nozzle 34 via the pipe 35 and the valve 33.
  • the nozzle 34 is disposed above the wafer W such that the discharge port faces the surface Wa of the wafer W.
  • the nozzle 34 is configured to be movable in the horizontal direction and the vertical direction by a driving unit (not shown).
  • the nozzle 34 can discharge the coating liquid L ⁇ b> 1 delivered from the pump 32 onto the surface Wa of the wafer W.
  • the pipe 35 is connected to the coating liquid source 31, the pump 32, the valve 33, and the nozzle 34 in this order from the upstream side.
  • the solvent supply unit 40 is configured to supply the organic solvent L2 to the surface Wa of the wafer W.
  • the solvent supply unit 40 includes a solvent source 41, a pump 42, a valve 43, a nozzle 44, and a pipe 45.
  • the solvent source 41 functions as a supply source of the organic solvent L2.
  • Examples of the organic solvent L2 stored in the solvent source 41 include a thinner (OK73 thinner: Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) in which 70% by mass of propylene glycol monomethyl ether (PGME) and 30% by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) are mixed. And various thinners such as ⁇ -butyrolactone.
  • the pump 42 sucks the organic solvent L 2 from the solvent source 41 and sends it out to the nozzle 44 through the pipe 45 and the valve 43.
  • the nozzle 44 is disposed above the wafer W such that the discharge port faces the surface Wa of the wafer W.
  • the nozzle 44 is configured to be movable in the horizontal direction and the vertical direction by a drive unit (not shown).
  • the nozzle 44 can discharge the organic solvent L2 sent out from the pump 42 onto the surface Wa of the wafer W.
  • the piping 45 connects the solvent source 41, the pump 42, the valve 43, and the nozzle 44 in order from the upstream side.
  • the controller 10 includes a reading unit M1, a storage unit M2, a processing unit M3, and an instruction unit M4 as functional modules.
  • These functional modules are merely the functions of the controller 10 divided into a plurality of modules for convenience, and do not necessarily mean that the hardware constituting the controller 10 is divided into such modules.
  • Each functional module is not limited to that realized by executing a program, but is realized by a dedicated electric circuit (for example, a logic circuit) or an integrated circuit (ASIC: Application Specific Integrated Circuit) in which this is integrated. May be.
  • the reading unit M1 reads a program from a computer-readable recording medium RM.
  • the recording medium RM records a program for operating each part of the substrate processing system 1.
  • a semiconductor memory for example, a semiconductor memory, an optical recording disk, a magnetic recording disk, or a magneto-optical recording disk may be used.
  • the storage unit M2 stores various data.
  • the storage unit M2 for example, in addition to the program read from the recording medium RM in the reading unit M1, for example, various data (so-called processing recipe) when supplying the coating liquid L1 and the organic solvent L2 to the wafer W, an external input device Setting data and the like input from the operator via (not shown) are stored.
  • the processing unit M3 processes various data.
  • the processing unit M3 is, for example, based on various data stored in the storage unit M2, the coating unit U1 (for example, the rotation holding unit 20, pumps 32 and 42, valves 33 and 43, nozzles 34 and 44, etc.) and heat treatment.
  • a signal for operating the unit U2 is generated.
  • the instruction unit M4 transmits the signal generated in the processing unit M3 to the coating unit U1 (for example, the rotation holding unit 20, the pumps 32 and 42, the valves 33 and 43, the nozzles 34 and 44, etc.) or the heat treatment unit U2.
  • the coating unit U1 for example, the rotation holding unit 20, the pumps 32 and 42, the valves 33 and 43, the nozzles 34 and 44, etc.
  • the hardware of the controller 10 includes, for example, one or a plurality of control computers.
  • the controller 10 includes, for example, a circuit 10A illustrated in FIG. 6 as a hardware configuration.
  • the circuit 10A may be composed of electric circuit elements (circuitry).
  • the circuit 10A includes a processor 10B, a memory 10C, a storage 10D, a driver 10E, and an input / output port 10F.
  • the processor 10B executes the program in cooperation with at least one of the memory 10C and the storage 10D, and executes the input / output of signals through the input / output port 10F, thereby configuring each functional module described above.
  • the driver 10 ⁇ / b> E is a circuit that drives various devices of the substrate processing system 1.
  • the input / output port 10F inputs and outputs signals between the driver 10E and various devices of the substrate processing system 1 (for example, the rotation holding unit 20, pumps 32 and 42, valves 33 and 43, nozzles 34 and 44, etc.). Do.
  • the substrate processing system 1 includes one controller 10, but may include a controller group (control unit) including a plurality of controllers 10.
  • each of the functional modules may be realized by a single controller 10 or may be realized by a combination of two or more controllers 10.
  • the controller 10 is composed of a plurality of computers (circuit 10A)
  • each of the above functional modules may be realized by one computer (circuit 10A), or two or more computers (circuit 10A).
  • the controller 10 may have a plurality of processors 10B. In this case, each of the functional modules may be realized by one processor 10B, or may be realized by a combination of two or more processors 10B.
  • step S1 the controller 10 executes step S1 (see FIG. 7).
  • step S ⁇ b> 1 the controller 10 controls the rotation holding unit 20 to hold the wafer W on the holding unit 22. Thereafter, the controller 10 controls the solvent supply unit 40 (pump 42, valve 43, and nozzle 44 (more specifically, the drive unit that drives the nozzle 44)), and the organic solvent L2 is transferred from the nozzle 44 to the surface Wa of the wafer W. (3rd process; 3rd process; refer to Fig.9 (a) and FIG.10 (a)). As a result, the organic solvent L2 is supplied to the surface Wa of the wafer W.
  • the discharge amount of the organic solvent L2 at this time may be about 1 ml to 1.5 ml, for example.
  • the wafer W may be stationary, that is, the rotation speed of the wafer W may be 0 rpm (see the section S1 in FIG. 8).
  • Step S2 the controller 10 controls the rotation holding unit 20 to rotate the wafer W at the first rotation speed ⁇ 1 (see section S2 in FIG. 8).
  • the first rotation speed ⁇ 1 may be, for example, less than 4000 rpm, 3000 rpm or less, 2000 rpm or less, or 1500 rpm or less.
  • the organic solvent L2 supplied to the surface Wa of the wafer W in step S1 spreads over the entire surface Wa of the wafer W (see FIGS. 9B and 10B).
  • the surplus portion of the organic solvent L2 is shaken off from the periphery of the wafer W and removed from the surface Wa of the wafer W.
  • the processing time of step S2 is set to a time that does not dry the organic solvent L2 supplied to the surface Wa of the wafer W in step S1.
  • the processing time of step S2 may be, for example, about 1 second to 2 seconds.
  • Step S3 the controller 10 controls the rotation holding unit 20 to rotate the wafer W at the second rotation speed ⁇ 2 (see section S3 in FIG. 8).
  • the second rotational speed ⁇ 2 may be less than 4000 rpm, 3000 rpm or less, 2000 rpm or less, or 1500 rpm or less.
  • the second rotational speed ⁇ 2 may be approximately the same as the first rotational speed ⁇ 1.
  • the controller 10 controls the coating liquid supply unit 30 (the pump 32, the valve 33, and the nozzle 34 (more specifically, the driving unit that drives the nozzle 34)), and supplies the coating liquid L1 from the nozzle 34 to the wafer W.
  • the liquid is discharged onto the center of the surface Wa (first step; first treatment; see FIGS. 9C and 10C).
  • the first coating liquid L1 supplied to the surface Wa of the wafer W is referred to as “coating liquid L1a”.
  • the coating liquid L1a is supplied to the surface Wa of the wafer W before the organic solvent L2 supplied to the surface Wa of the wafer W in step S2 is dried.
  • the coating liquid L1a spreads mainly at the center of the surface Wa of the wafer W while being guided by the organic solvent L2.
  • the organic solvent L2 has a function of promoting the spread of the coating liquid L1a on the surface Wa of the wafer W.
  • the processing time of step S3 may be, for example, about 0.3 seconds to 1 second, or about 0.3 seconds to 0.6 seconds.
  • Step S4 the controller 10 controls the rotation holding unit 20 to rotate the wafer W at the third rotation speed ⁇ 3 (see section S4 in FIG. 9).
  • the coating liquid L1 is not supplied to the surface Wa of the wafer W.
  • the third rotational speed ⁇ 3 may be less than 2000 rpm, 1000 rpm or less, 500 rpm or less, or 100 rpm or less.
  • the third rotational speed ⁇ 3 may be approximately the same as the first and second rotational speeds ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the processing time of step S4 is set to a time that the coating liquid L1a supplied to the surface Wa of the wafer W in step S3 is not dried.
  • the processing time of step S4 may be 1.5 seconds or less, for example.
  • Step S5 the controller 10 controls the rotation holding unit 20 to rotate the wafer W at the fourth rotation speed ⁇ 4 (see section S5 in FIG. 8).
  • the fourth rotational speed ⁇ 4 is lower than the second rotational speed ⁇ 2.
  • the fourth rotation speed ⁇ 4 may be, for example, 2000 rpm or less, 1000 rpm or less, or 500 rpm or less.
  • the difference ( ⁇ 2 ⁇ 4) between the second rotation speed ⁇ 2 and the fourth rotation speed ⁇ 4 may be, for example, less than 3000 rpm, 2000 rpm or less, or 1000 rpm or less.
  • the controller 10 controls the coating liquid supply unit 30 (the pump 32, the valve 33, and the nozzle 34 (more specifically, the driving unit that drives the nozzle 34)), and supplies the coating liquid L1 from the nozzle 34 to the wafer W.
  • the second coating liquid L1 supplied to the surface Wa of the wafer W is referred to as “coating liquid L1b”.
  • the coating liquid L1b is supplied to the surface Wa of the wafer W before the coating liquid L1a supplied to the surface Wa of the wafer W in step S4 is dried.
  • the processing time of step S5 may be, for example, about 0.3 second to 2 seconds, or may be about 0.3 to 0.6 seconds.
  • the amount (supply amount V2) of the coating liquid L1b supplied to the surface Wa of the wafer W in step S5 is approximately the same as the amount (supply amount V1) of the coating liquid L1a supplied to the surface Wa of the wafer W in step S3. It may be greater than the supply amount V1 or less than the supply amount V1.
  • the supply amount V1 may be about 30 to 40, for example, and the supply amount V2 may be about 70 to 60, for example.
  • the total amount of the supply amounts V1 and V2 may be about 0.2 ml to 2.5 ml, for example.
  • the difference (V2 ⁇ V1) between the supply amount V2 and the supply amount V1 may be, for example, about 0.05 ml to 0.1 ml.
  • Step S6 the controller 10 controls the rotation holding unit 20 to rotate the wafer W at the fifth rotation speed ⁇ 5 (see section S6 in FIG. 8).
  • the fifth rotational speed ⁇ 5 is lower than the fourth rotational speed ⁇ 4.
  • the fifth rotational speed ⁇ 5 may be, for example, 500 rpm or less.
  • the processing time of step S6 may be about 0.2 seconds to 2 seconds, for example.
  • step S ⁇ b> 6 the rotation speed of the wafer W is decreased from the fourth rotation speed ⁇ ⁇ b> 4 to the fifth rotation speed ⁇ ⁇ b> 5. Is attracted toward the center of the wafer W (see FIGS. 9F and 10F). As a result, the coating liquid L1 rises in the central portion of the wafer W (see the same).
  • step S7 the controller executes step S7 (see FIG. 7).
  • step S6 the controller 10 controls the rotation holding unit 20 to rotate the wafer W at the sixth rotation speed ⁇ 6 (see section S7 in FIG. 8).
  • the sixth rotational speed ⁇ 6 is higher than the fifth rotational speed ⁇ 5.
  • the sixth rotational speed ⁇ 6 may be about 1000 rpm to 1800 rpm, for example.
  • the coating liquid L1 attracted to the central portion of the wafer W in step S6 spreads again over the entire surface Wa of the wafer W (see FIGS. 9G and 10G).
  • the surplus portion of the coating liquid L1 is shaken off from the periphery of the wafer W and removed from the surface Wa of the wafer W.
  • the processing time of step S7 may be about 15 to 20 seconds, for example.
  • the coating liquid L1 on the surface Wa of the wafer W is dried, and a coating film having a uniform film thickness is formed on the surface Wa of the wafer W.
  • the formation process of the coating film on the surface Wa of the wafer W is completed.
  • the coating liquid L1b is supplied to the surface Wa of the wafer W in Step S4 before the coating liquid L1a supplied to the surface Wa of the wafer W in Step S2 is dried. That is, the coating liquid is supplied to the surface Wa of the wafer W in two portions. Therefore, the coating liquid L1a in step S2 functions to increase the affinity between the coating liquid L1b in step S4 and the wafer W, and the coating liquid L1b in step S4 can easily reach the periphery of the wafer W. Accordingly, a coating film having a uniform film thickness can be formed on the surface Wa of the wafer W.
  • step S4 the coating liquid L1b is supplied to the surface Wa of the wafer W rotating at the fourth rotation speed ⁇ 4 lower than the second rotation speed ⁇ 2. Therefore, in step S2, the coating liquid L1a is supplied to the surface Wa of the wafer W while the wafer W is rotating at a relatively high rotational speed ⁇ 2. Accordingly, the coating liquid L1a in step S2 can easily spread toward the periphery of the wafer W before drying, and can cover the surface Wa of the wafer W in a relatively wide range. On the other hand, in step S4, the coating liquid L1b is supplied to the surface Wa of the wafer W while the wafer W is rotating at a relatively low rotational speed ⁇ 4.
  • step S4 drying of the coating liquid L1 existing on the surface Wa of the wafer W is suppressed. Accordingly, the coating liquid L1b is supplied in step S4 in a state where the coating liquid L1a supplied to the surface Wa of the wafer W in step S2 has fluidity. As a result, the coating liquid L ⁇ b> 1 b in step S ⁇ b> 4 becomes easier to spread to the periphery of the wafer W. In addition, since the wafer W is rotated at a relatively low rotational speed ⁇ 4 in step S4, the centrifugal force acting on the coating liquid L1 existing on the surface Wa of the wafer W is relatively small.
  • Test 1 In order to confirm that a coating film having a uniform film thickness can be formed on the surface Wa of the wafer W by supplying the coating liquid to the surface Wa of the circular wafer W having a radius of 150 mm in two portions. A test was conducted. As a result, as shown in FIG. 11, when the coating liquid was discharged twice, the uniformity of the coating film particularly at the peripheral edge of the wafer W was improved. In addition, in FIG. 11, each test condition of a continuous line, a dashed-dotted line, and a broken line was as follows.
  • Discharge amount of the first coating liquid 0.083 ml
  • Discharge amount of the second coating liquid 0.161 ml
  • Total discharge amount of coating solution 0.244 ml
  • Number of rotations of wafer W 1500 rpm (at the time of discharging the first and second coating liquids)
  • Rotation time of wafer W 1500 seconds (at the time of discharging the first coating liquid)
  • Rotation time of wafer W 1500 seconds (during the second coating liquid discharge)
  • Coating liquid discharge interval 0.5 sec.
  • Discharge amount of the first coating liquid 0.065 ml
  • Discharge amount of the second coating liquid 0.161 ml
  • Total amount of coating liquid discharged 0.226 ml
  • Number of rotations of wafer W 1500 rpm (at the time of discharging the first and second coating liquids)
  • Rotation time of wafer W 0.4 seconds (at the time of discharging the first coating liquid)
  • Rotation time of wafer W 1500 seconds (during the second coating liquid discharge)
  • Discharge interval of coating liquid 0.4 seconds ⁇ Dashed line (one discharge)
  • Discharge amount of coating solution 0.233 ml Number of rotations of wafer W: 1500 rpm
  • Wafer W rotation time 1.6 seconds
  • Test 2 A test was performed to form a coating film on the surface Wa of the wafer W by discharging the coating liquid (resist liquid) twice to the circular wafer W having a radius of 150 mm while changing the rotation speed of the wafer W.
  • the coating liquid resist liquid
  • the film thickness at the peripheral portion of the wafer W is particularly uneven.
  • the number of rotations of the wafer W during the second discharge of the coating liquid is larger than the number of rotations of the wafer W during the first discharge of the coating liquid, the film thickness at the peripheral edge of the wafer W is particularly large.
  • each test condition of the thick solid line, the dashed-dotted line, the broken line, and the fine solid line was as follows.
  • Discharge amount of the first coating liquid 0.12 ml
  • Discharge amount of the second coating liquid 0.12 ml
  • Total discharge amount of coating solution 0.24 ml
  • Coating liquid discharge interval 0.8 seconds
  • Rotation time of the wafer W 0.8 seconds (at the time of discharging the first and second coating liquids) -Thick solid line
  • the number of rotations of the wafer W 1000 rpm (during the first application liquid discharge)
  • Number of rotations of wafer W 2000 rpm (during the second coating liquid discharge)
  • -Dashed line Number of rotations of wafer W: 1000 rpm (during the first application liquid discharge) Number of rotations of wafer W: 3000 rpm (
  • each test condition of a thick continuous line, a thin continuous line, and a broken line was as follows.
  • Discharge amount of the first coating liquid 0.12 ml
  • Discharge amount of the second coating liquid 0.12 ml
  • Total discharge amount of coating solution 0.24 ml
  • Coating liquid discharge interval 0.8 seconds
  • Rotation time of the wafer W 0.8 seconds (at the time of discharging the first and second coating liquids)
  • Thin solid line The number of rotations of the wafer W: 2000 rpm (during the first application liquid discharge) Number of rotations of wafer W: 1000 rpm (during the second coating liquid discharge)
  • Number of rotations of wafer W 1000 rpm (during the second coating liquid discharge)
  • the difference between the rotational speed of the wafer W when the second coating liquid is discharged and the rotational speed of the wafer W when the first coating liquid is discharged is 3000 rpm. It was confirmed that the uniformity of the film thickness of the coating film formed on the surface Wa of the wafer W can be controlled on the nano order when the ratio is less than 1. In particular, when the rotation speed of the wafer W at the time of discharging the first coating liquid is 3000 rpm or less and the rotation speed of the wafer W at the time of discharging the second coating liquid is 1000 rpm or less, the wafer W is formed on the surface Wa. It was confirmed that the uniformity of the film thickness of the applied film can be controlled more accurately on the nano order.
  • Test 3 A test was performed in which the coating liquid was discharged twice on the wafer W having a radius of 150 mm while changing the discharge interval of the coating liquid (resist liquid) to form a coating film on the surface Wa of the wafer W.
  • the discharge interval was 0.8 seconds
  • a coating film having a uniform film thickness could be formed on the surface Wa of the wafer W, and spots and coating defects did not occur (thick solid line in FIG. 13).
  • FIG. 14 (a) When the discharge interval was 1.5 seconds, a coating film having a uniform film thickness could be formed on the surface Wa of the wafer W, and no coating failure occurred, but there were slight spots on the periphery of the wafer W. It occurred (see the thin solid line in FIG.
  • each test condition of the thick solid line, the thin solid line, the broken line, and the alternate long and short dash line was as follows.
  • Discharge amount of the first coating liquid 0.06ml
  • Discharge amount of the second coating liquid 0.18 ml
  • Total discharge amount of coating solution 0.24 ml
  • Number of rotations of wafer W 1500 rpm (at the time of discharging the first and second coating liquids)
  • Rotation time of the wafer W 0.5 seconds (when the first coating liquid is discharged)
  • Rotation time of wafer W 1.6 seconds (during the second coating liquid discharge)
  • Coating liquid discharge interval 3 seconds-Dash-dotted line
  • Coating liquid discharge interval 10 seconds
  • Test 4 A test for forming a coating film on the surface Wa of the wafer W was performed by discharging the coating liquid (resist liquid) twice to a circular wafer W having a radius of 150 mm. In the test, the number of rotations of the wafer W was changed from the end of the first coating liquid discharge to the start of the second coating liquid discharge. As a result, when the rotation speed is 100 rpm (see FIG. 15A), 500 rpm (see FIG. 15B), and 1000 rpm (see FIG. 15C), a uniform film is formed on the surface Wa of the wafer W. A thick coating film could be formed, and spots and coating defects did not occur. On the other hand, when the rotational speed was 2000 rpm (see FIG.
  • Test 5 A test was performed in which a coating film was formed on the surface Wa of the wafer W by discharging it twice while changing the discharge amount of the coating liquid (resist liquid) onto a circular wafer W having a radius of 150 mm. In addition, a test was performed in which a coating liquid (resist liquid) was discharged once onto a circular wafer W having a radius of 150 mm to form a coating film on the surface Wa of the wafer W. As a result, when the discharge amount of the second coating liquid is larger than the discharge amount of the first coating liquid, a coating film having a uniform film thickness can be formed on the surface Wa of the wafer W. No defect occurred (see thick and thin solid lines in FIG. 16).
  • the film thickness at the peripheral portion of the wafer W is not uniform, and the peripheral edge of the wafer W is uneven. It occurred (see dotted line, short and long dashed line, long and long dashed line in FIG. 16). Further, when the coating liquid was discharged once onto the surface Wa of the wafer W, a coating film could not be formed on the peripheral edge of the wafer W (see the broken line in FIG. 16).
  • each test condition of the thick solid line, the thin solid line, the dotted line, the short one-dot chain line, the long one-dot chain line, the two-dot chain line, and the broken line was as follows.
  • ⁇ Common conditions Total amount of coating solution discharged: 0.24 ml Number of rotations of wafer W: 1500 rpm (at the time of discharging the first and second coating liquids)
  • -Thick solid line Discharge amount of the first coating liquid 0.07 ml Discharge amount of the second coating liquid: 0.17 ml Coating liquid discharge interval: 0.5 seconds
  • Rotation time of the wafer W 1.2 seconds (when the coating liquid is discharged for the second time)
  • Thin solid line Discharge amount of the first coating liquid 0.09 ml Discharge amount of the second coating liquid: 0.15 ml Coating liquid discharge interval: 0.6 seconds
  • Wafer W rotation time 0.6 seconds (when discharging the first
  • SYMBOLS 1 Substrate processing system (substrate processing apparatus), 2 ... Coating and developing apparatus (substrate processing apparatus), 10 ... Controller (control part), 20 ... Rotation holding part, 30 ... Coating liquid supply part, 40 ... Solvent supply part, L1 ... coating liquid, L2 ... organic solvent, R ... resist film (coating film), RM ... recording medium, U1 ... coating unit, U2 ... heat treatment unit (heating unit), W ... wafer (substrate).

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Abstract

塗布液の使用量を低減しつつ塗布膜の膜厚の均一性を向上させる。ウエハの処理方法は、第１の回転数（ω２）で回転しているウエハの表面に塗布液を供給する第１の工程（Ｓ３）と、第１の工程の後で且つウエハの表面に供給された塗布液が乾燥する前に、第１の回転数（ω２）よりも低い第２の回転数（ω４）で回転しているウエハの表面に塗布液を供給する第２の工程（Ｓ５）とを含む。

Description

基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
　本開示は、基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
　現在、基板（例えば、半導体ウエハ）の微細加工を行うにあたり、フォトリソグラフィ技術を用いて凹凸パターン（例えば、レジストパターン）を基板上に形成することが広く一般に行われている。例えば、基板上にレジストパターンを形成する工程は、基板の表面にレジスト膜を形成することと、このレジスト膜を所定のパターンに沿って露光することと、露光後のレジスト膜と現像液とを反応させて現像することとを含む。
　基板の表面にレジスト膜を形成する方法の一つとして、スピンコート法が知られている。スピンコート法では、基板を回転させた状態で基板の表面に向けてレジスト液が吐出される。基板の表面に吐出されたレジスト液には遠心力が作用して、レジスト液が基板の周縁に向けて拡がる。これにより、基板の表面がレジスト液によって覆われ、基板の表面にレジスト膜が形成される。なお、余分なレジスト液は、遠心力によって基板の周縁から外側に振り切られ、基板の表面から除去される。
　ところで、レジスト液は、基板との親和性がそれほど高くない。そのため、レジスト液の吐出量が少ないと、例えば、被覆不良又は斑が発生したり、基板の表面に形成されるレジスト膜の膜厚が不均一となったりするといった不具合が生じうる。被覆不良の発生とは、レジスト液が基板の表面全体を覆えず、基板の表面がレジスト液によって部分的に塗布されないことをいう。斑の発生とは、レジスト液が基板の表面全体を覆ってはいるが、基板の周縁部におけるレジスト膜に放射状の筋が生ずることをいう。そのため、被覆不良又は斑が発生すると、基板を適切に処理することができない。基板の表面に形成されるレジスト膜の膜厚が不均一であると、レジスト膜の露光及び現像によって得られるレジストパターンの線幅（ＣＤ（Critical Dimension）ともいう。以下では、レジストパターンの線幅を単に「線幅」と称することがある。）が不均一となりうる。線幅の均一性は、基板を処理して半導体デバイスを得たときに、当該半導体デバイスの品質にばらつきを生じさせる要因となりうる。
　そこで、例えば特許文献１は、回転している基板の表面に向けて、レジスト液を２回に分けて吐出する塗布方法を開示している。この方法によれば、最初に基板の表面に吐出される第１のレジスト液が、次に基板の表面に吐出される第２のレジスト液と基板との親和性を高める機能を果たし、第２のレジスト液が基板の周縁まで行き渡りやすくなる。そのため、基板の表面に均一な膜厚のレジスト膜を形成することができる。
特開２０００－０７７３１０号公報
　上記の不具合は、特許文献１の塗布方法を採用せずとも、レジスト液の吐出量を増やして、基板の表面に形成されるレジスト膜の膜厚を厚くすれば解決することができる。この点を確認するために、半径が１５０ｍｍの円形状の基板（ウエハ）にレジスト液（塗布液）を１回吐出して基板の表面にレジスト膜を形成する試験を行った（参考試験）。その結果、基板へのレジスト液の吐出量が２．５ｍｌである場合には基板の回転数によらずに７０ｎｍ程度の均一な膜厚が得られた（図１７（ａ））が、基板へのレジスト液の吐出量が０．２７ｍｌである場合には特に基板の周縁部での膜厚が不均一であった（図１７（ｂ）参照）。なお、図１７において、実線、一点鎖線、二点鎖線及び破線の各試験条件は下記のとおりであった。
　　・実線
　　　　基板の回転数：１０００ｒｐｍ
　　　　基板の回転時間：１．６秒
　　・一点鎖線
　　　　基板の回転数：１８００ｒｐｍ
　　　　基板の回転時間：１．６秒
　　・二点鎖線
　　　　基板の回転数：２２００ｒｐｍ
　　　　基板の回転時間：１．６秒
　　・破線
　　　　基板の回転数：３５００ｒｐｍ
　　　　基板の回転時間：１．６秒
　しかしながら、レジスト液は高価（例えば、１リットルあたり１０万円以上）であるので、レジスト液の使用量をできる限り少なくして、コストを削減することが求められている。特に近年、３Ｄ　ＮＡＮＤフラッシュメモリの開発が進められている。当該メモリはレジスト膜の形成工程を多数回経て製造されるので、１つのレジスト膜を形成するのに要するレジスト液の使用量が少なくなると、当該メモリの製造コストを大幅に削減しうる。この点、特許文献１の塗布方法では、レジスト液の使用量の低減とレジスト膜の膜厚の均一性との両立が十分に考慮されていなかった。
　そこで、本開示は、塗布液の使用量を低減しつつ塗布膜の膜厚の均一性を向上させることが可能な基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を説明する。
　本発明者らは、塗布液の使用量の低減と塗布膜の膜厚の均一性向上という相反する要請に応えるべく、鋭意研究を行った。その結果、回転している基板の表面に向けて塗布液を複数回に分けて吐出するにあたり、基板の回転数の違いにより塗布膜の膜厚の均一性が変わるという新たな知見を得て、本発明を完成させるに至った。
　［１］すなわち、本開示の一つの観点に係る基板処理方法は、第１の回転数で回転している基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、第１の工程の後で且つ基板の表面に供給された塗布液が乾燥する前に、第１の回転数よりも低い第２の回転数で回転している基板の表面に塗布液を供給する第２の工程とを含む。
　本開示の一つの観点に係る基板処理方法では、第１の工程において基板の表面に供給された塗布液が乾燥する前に、第２の工程において基板の表面に塗布液が供給される。すなわち、基板の表面に塗布液が２回に分けて供給される。そのため、第１の工程において基板の表面に供給された塗布液が、第２の工程において基板の表面に供給される塗布液と基板との親和性を高める機能を果たし、第２の工程における塗布液が基板の周縁まで行き渡りやすくなる。従って、基板の表面に均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
　本開示の一つの観点に係る基板処理方法では、第２の工程において、第１の回転数よりも低い第２の回転数で回転している基板の表面に塗布液が供給される。そのため、第１の工程では、基板が比較的高い回転数で回転している状態で、基板の表面に塗布液が供給される。従って、第１の工程で基板の表面に供給される塗布液は、乾燥する前に基板の周縁に向けて拡がりやすく、基板の表面を比較的広い範囲で覆いうる。一方、第２の工程では、基板が比較的低い回転数で回転している状態で、基板の表面に塗布液が供給される。そのため、第１及び第２の工程で基板の表面に供給された塗布液の乾燥が抑制される。従って、第１の工程で基板の表面に供給された塗布液が流動性を有する状態で、第２の工程において塗布液が供給される。その結果、第２の工程における塗布液が基板の周縁までいっそう行き渡りやすくなる。加えて、第２の工程において基板が比較的低い回転数で回転しているので、基板の表面に存在する塗布液に作用する遠心力が比較的小さくなる。そのため、基板の周縁から塗布液が振り切られて浪費されたり、基板の周縁において塗布液の盛り上がりが生じたりすることが抑制される。以上により、塗布液の使用量を極めて低減しつつ塗布膜の膜厚の均一性をいっそう向上させることが可能となる。
　［２］上記第１項に記載の方法において、第１の回転数と第２の回転数との差は３０００ｒｐｍ未満であってもよい。この場合、塗布膜の膜厚の均一性をナノオーダーでコントロールすることが可能となる。
　［３］上記第１項又は第２項に記載の方法において、第１の回転数は３０００ｒｐｍ以下であり、第２の回転数は１０００ｒｐｍ以下であってもよい。この場合、塗布膜の膜厚の均一性をナノオーダーでコントロールすることが可能となる。
　［４］上記第１項～第３項のいずれか一項に記載の方法において、第１の工程において基板の表面への塗布液の供給が終了してから第２の工程において基板の表面への塗布液の供給が開始されるまでの間隔は１．５秒以下であってもよい。この場合、当該間隔が比較的短いので、第２の工程において基板の表面に塗布液の供給が開始される前に、第１の工程において基板の表面に供給された塗布液が乾燥し難い。そのため、第２の工程において供給される塗布液が基板の表面全体に拡がりやすくなる。
　［５］上記第１項～第４項のいずれか一項に記載の方法において、第１の工程において基板の表面への塗布液の供給が終了してから第２の工程において基板の表面への塗布液の供給が開始されるまでの基板の回転数は１０００ｒｐｍ以下であってもよい。この場合、当該回転数が比較的小さいので、第２の工程において基板の表面に塗布液の供給が開始される前に、第１の工程において基板の表面に供給された塗布液が乾燥し難い。そのため、第２の工程において供給される塗布液が基板の表面全体に拡がりやすくなる。
　［６］上記第１項～第５項のいずれか一項に記載の方法において、第２の工程において基板の表面に供給される塗布液の量は、第１の工程において基板の表面に供給される塗布液の量よりも多くてもよい。この場合、第２の工程において基板の表面に供給される塗布液が基板の表面全体に拡がりやすくなる。
　［７］上記第６項に記載の方法において、第２の工程において基板の表面に供給される塗布液の量と第１の工程において基板の表面に供給される塗布液の量との差は０．０６ｍｌ以上であってもよい。
　［８］上記第１項～第７項のいずれか一項に記載の方法において、本開示の一つの観点に係る基板処理方法は、第１の工程の前に、回転している基板の表面に有機溶剤を供給する第３の工程をさらに含み、第１の工程では、第３の工程で基板の表面に供給された有機溶剤が乾燥する前に基板の表面に塗布液を供給してもよい。この場合、第３の工程において基板の表面に供給された有機溶剤が、第１の工程において基板の表面に供給される塗布液と基板との親和性を高める機能を果たし、第１の工程における塗布液が基板の表面において拡がりやすくなる。従って、より均一な膜厚の塗布膜を基板の表面に形成しやすくなる。
　［９］本開示の他の観点に係る基板処理装置は、基板を保持して回転させるように構成された回転保持部と、基板の表面に塗布液を供給するように構成された塗布液供給部と、制御部とを備え、制御部は、回転保持部を制御して第１の回転数で基板を回転させた状態で、塗布液供給部を制御して基板の表面に塗布液を供給する第１の処理と、第１の処理の後で且つ基板の表面に供給された塗布液が乾燥する前に、回転保持部を制御して第１の回転数よりも低い第２の回転数で基板を回転させた状態で、塗布液供給部を制御して基板の表面に塗布液を供給する第２の処理とを実行する。
　本開示の他の観点に係る基板処理装置では、第１の処理において基板の表面に供給された塗布液が乾燥する前に、第２の処理において基板の表面に塗布液が供給される。すなわち、基板の表面に塗布液が２回に分けて供給される。そのため、第１の処理において基板の表面に供給された塗布液が、第２の処理において基板の表面に供給される塗布液と基板との親和性を高める機能を果たし、第２の処理における塗布液が基板の周縁まで行き渡りやすくなる。従って、基板の表面に均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
　本開示の他の観点に係る基板処理装置では、第２の処理において、第１の回転数よりも低い第２の回転数で回転している基板の表面に塗布液が供給される。そのため、第１の処理では、基板が比較的高い回転数で回転している状態で、基板の表面に塗布液が供給される。従って、第１の処理で基板の表面に供給される塗布液は、乾燥する前に基板の周縁に向けて拡がりやすく、基板の表面を比較的広い範囲で覆いうる。一方、第２の処理では、基板が比較的低い回転数で回転している状態で、基板の表面に塗布液が供給される。そのため、第１及び第２の処理で基板の表面に供給された塗布液の乾燥が抑制される。従って、第１の処理で基板の表面に供給された塗布液が流動性を有する状態で、第２の処理において塗布液が供給される。その結果、第２の処理における塗布液が基板の周縁までいっそう行き渡りやすくなる。加えて、第２の処理において基板が比較的低い回転数で回転しているので、基板の表面に存在する塗布液に作用する遠心力が比較的小さくなる。そのため、基板の周縁から塗布液が振り切られて浪費されたり、基板の周縁において塗布液の盛り上がりが生じたりすることが抑制される。以上により、塗布液の使用量を極めて低減しつつ塗布膜の膜厚の均一性をいっそう向上させることが可能となる。
　［１０］上記第９項に記載の装置において、制御部は、第１の回転数と第２の回転数との差は３０００ｒｐｍ未満となるように回転保持部を制御してもよい。この場合、塗布膜の膜厚の均一性をナノオーダーでコントロールすることが可能となる。
　［１１］上記第９項又は第１０項に記載の装置において、制御部は、第１の回転数が３０００ｒｐｍ以下で第２の回転数が１０００ｒｐｍ以下となるように回転保持部を制御してもよい。この場合、塗布膜の膜厚の均一性をナノオーダーでコントロールすることが可能となる。
　［１２］上記第９項～第１１項のいずれか一項に記載の装置において、制御部は、第１の処理において基板の表面への塗布液の供給が終了してから第２の処理において基板の表面への塗布液の供給が開始されるまでの間隔が１．５秒以下となるように第２の処理を実行してもよい。この場合、当該間隔が比較的短いので、第２の処理において基板の表面に塗布液の供給が開始される前に、第１の処理において基板の表面に供給された塗布液が乾燥し難い。そのため、第２の処理において供給される塗布液が基板の表面全体に拡がりやすくなる。
　［１３］上記第９項～第１２項のいずれか一項に記載の装置において、制御部は、回転保持部を制御して、第１の処理において基板の表面への塗布液の供給が終了してから第２の処理において基板の表面への塗布液の供給が開始されるまで基板を１０００ｒｐｍ以下で回転させてもよい。この場合、当該回転数が比較的小さいので、第２の処理において基板の表面に塗布液の供給が開始される前に、第１の処理において基板の表面に供給された塗布液が乾燥し難い。そのため、第２の処理において供給される塗布液が基板の表面全体に拡がりやすくなる。
　［１４］上記第９項～第１３項のいずれか一項に記載の装置において、制御部は、第２の処理において基板の表面に供給される塗布液の量が第１の処理において基板の表面に供給される塗布液の量よりも多くなるように第２の処理を実行してもよい。この場合、第２の処理において基板の表面に供給される塗布液が基板の表面全体に拡がりやすくなる。
　［１５］上記第１４項に記載の装置において、制御部は、第２の処理において基板の表面に供給される塗布液の量と第１の処理において基板の表面に供給される塗布液の量との差が０．０６ｍｌ以上となるように塗布液供給部を制御してもよい。
　［１６］上記第９項～第１５項のいずれか一項に記載の装置は、基板の表面に有機溶剤を供給するように構成された溶剤供給部をさらに備え、制御部は、第１の処理の前に、回転保持部を制御して基板を回転させた状態で、溶剤供給部を制御して基板の表面に有機溶剤を供給する第３の処理を実行し、第１の処理において、第３の処理で基板の表面に供給された有機溶剤が乾燥する前に基板の表面に塗布液を供給させるように塗布液供給部を制御してもよい。この場合、第３の処理において基板の表面に供給された有機溶剤が、第１の処理において基板の表面に供給される塗布液と基板との親和性を高める機能を果たし、第１の処理における塗布液が基板の表面において拡がりやすくなる。従って、より均一な膜厚の塗布膜を基板の表面に形成しやすくなる。
　［１７］本開示の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記第１項～第８項のいずれか一項に記載の基板処理方法を基板処理装置に実行させるためのプログラムを記録している。本開示の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体では、上記の基板処理方法と同様に、塗布液の使用量を低減しつつ塗布膜の膜厚の均一性を向上させることが可能となる。本明細書において、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、一時的でない有形の媒体（non-transitory computer recording medium）（例えば、各種の主記憶装置又は補助記憶装置）や、伝播信号（transitory computer recording medium）（例えば、ネットワークを介して提供可能なデータ信号）が含まれる。
　本開示に係る基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、塗布液の使用量を低減しつつ塗布膜の膜厚の均一性を向上させることが可能となる。
図１は、基板処理システムを示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 図４は、塗布ユニットを示す模式図である。 図５は、基板処理システムを示すブロック図である。 図６は、コントローラのハードウェア構成を示す概略図である。 図７は、塗布膜の形成手順を説明するためのフローチャートである。 図８は、ウエハ回転数の時間変化を示すグラフである。 図９は、塗布膜の形成手順を説明するための模式図である。 図１０は、塗布膜の形成手順を説明するための模式図である。 図１１は、試験１における、ウエハ中心からの距離に対する塗布膜の膜厚を示す。 図１２は、試験２における、ウエハ中心からの距離に対する塗布膜の膜厚を示す。 図１３は、試験３における、ウウエハ中心からの距離に対する塗布膜の膜厚を示す。 図１４は、試験３における、ウエハ面内における塗布膜の膜厚分布を示す。 図１５は、試験４における、ウエハ面内における塗布膜の膜厚分布を示す。 図１６は、試験５における、ウエハ中心からの距離に対する塗布膜の膜厚を示す。 図１７は、参考試験における、ウエハ中心からの距離に対する塗布膜の膜厚を示す。
　以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
　［基板処理システム］
　図１に示されるように、基板処理システム１（基板処理装置）は、塗布現像装置２（基板処理装置）と、露光装置３と、コントローラ１０（制御部）とを備える。露光装置３は、ウエハＷ（基板）の表面Ｗａ（図４参照）に形成された感光性レジスト膜の露光処理（パターン露光）を行う。具体的には、液浸露光等の方法により感光性レジスト膜（感光性被膜）の露光対象部分に選択的にエネルギー線を照射する。エネルギー線としては、例えばＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、ｇ線、ｉ線、又は極端紫外線（ＥＵＶ：Extreme Ultraviolet）が挙げられる。
　塗布現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、感光性レジスト膜又は非感光性レジスト膜（以下、あわせて「レジスト膜Ｒ」（図４参照）という。）をウエハＷの表面Ｗａに形成する処理を行う。塗布現像装置２は、露光装置３による感光性レジスト膜の露光処理後に、当該感光性レジスト膜の現像処理を行う。ウエハＷは、円板状を呈してもよいし、円形の一部が切り欠かれていてもよいし、多角形など円形以外の形状を呈していてもよい。ウエハＷは、例えば、半導体基板、ガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板その他の各種基板であってもよい。ウエハＷの直径は、例えば２００ｍｍ～４５０ｍｍ程度であってもよい。
　図１～図３に示されるように、塗布現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インターフェースブロック６とを備える。キャリアブロック４、処理ブロック５及びインターフェースブロック６は、水平方向に並んでいる。
　キャリアブロック４は、図１及び図３に示されるように、キャリアステーション１２と、搬入搬出部１３とを有する。キャリアステーション１２は複数のキャリア１１を支持する。キャリア１１は、少なくとも一つのウエハＷを密封状態で収容する。キャリア１１の側面１１ａには、ウエハＷを出し入れするための開閉扉（図示せず）が設けられている。キャリア１１は、側面１１ａが搬入搬出部１３側に面するように、キャリアステーション１２上に着脱自在に設置される。
　搬入搬出部１３は、キャリアステーション１２及び処理ブロック５の間に位置している。搬入搬出部１３は、複数の開閉扉１３ａを有する。キャリアステーション１２上にキャリア１１が載置される際には、キャリア１１の開閉扉が開閉扉１３ａに面した状態とされる。開閉扉１３ａ及び側面１１ａの開閉扉を同時に開放することで、キャリア１１内と搬入搬出部１３内とが連通する。搬入搬出部１３は、受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１１からウエハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウエハＷを受け取ってキャリア１１内に戻す。
　処理ブロック５は、図１及び図２に示されるように、ＢＣＴモジュール１４と、ＨＭＣＴモジュール１５と、ＣＯＴモジュール１６と、ＤＥＶモジュール１７とを有する。ＢＣＴモジュール１４は下層膜形成モジュールである。ＨＭＣＴモジュール１５は中間膜（ハードマスク）形成モジュールである。ＣＯＴモジュール１６はレジスト膜形成モジュールである。ＤＥＶモジュール１７は現像処理モジュールである。これらのモジュールは、床面側からＤＥＶモジュール１７、ＢＣＴモジュール１４、ＨＭＣＴモジュール１５、ＣＯＴモジュール１６の順に並んでいる。
　ＢＣＴモジュール１４は、ウエハＷの表面Ｗａ上に下層膜を形成するように構成されている。ＢＣＴモジュール１４は、複数の塗布ユニット（図示せず）と、複数の熱処理ユニット（図示せず）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ２（図２参照）とを内蔵している。塗布ユニットは、下層膜形成用の塗布液をウエハＷの表面Ｗａに塗布して塗布膜を形成するように構成されている。熱処理ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＢＣＴモジュール１４において行われる熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させて下層膜とするための加熱処理が挙げられる。下層膜としては、例えば、反射防止（ＳｉＡＲＣ）膜が挙げられる。
　ＨＭＣＴモジュール１５は、下層膜上に中間膜を形成するように構成されている。ＨＭＣＴモジュール１５は、複数の塗布ユニット（図示せず）と、複数の熱処理ユニット（図示せず）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ３（図２参照）とを内蔵している。塗布ユニットは、中間膜形成用の塗布液をウエハＷの表面Ｗａに塗布して塗布膜を形成するように構成されている。熱処理ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＨＭＣＴモジュール１５において行われる熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させて中間膜とするための加熱処理が挙げられる。中間膜としては、例えば、ＳＯＣ（Spin On Carbon）膜、アモルファスカーボン膜が挙げられる。
　ＣＯＴモジュール１６は、熱硬化性を有するレジスト膜Ｒを中間膜上に形成するように構成されている。ＣＯＴモジュール１６は、図２及び図３に示されるように、複数の塗布ユニットＵ１と、複数の熱処理ユニットＵ２（加熱部）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ４とを内蔵している。塗布ユニットＵ１は、レジスト膜形成用の処理液（レジスト剤）を中間膜の上に塗布して塗布膜を形成するように構成されている。塗布ユニットＵ１の詳細については後述する。熱処理ユニットＵ２は、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＣＯＴモジュール１６において行われる熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させてレジスト膜Ｒとするための加熱処理（ＰＡＢ：Pre Applied Bake）が挙げられる。
　ＤＥＶモジュール１７は、露光された感光性レジスト膜の現像処理を行うように構成されている。ＤＥＶモジュール１７は、複数の現像ユニット（図示せず）と、複数の熱処理ユニット（図示せず）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ５と、これらのユニットを経ずにウエハＷを搬送する直接搬送アームＡ６とを内蔵している。現像ユニットは、感光性レジスト膜を部分的に除去してレジストパターンを形成するように構成されている。熱処理ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＤＥＶモジュール１７において行われる熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Post Exposure Bake）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Post Bake）等が挙げられる。
　処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には、図２及び図３に示されるように、棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、床面からＨＭＣＴモジュール１５にわたって設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームＡ７が設けられている。昇降アームＡ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウエハＷを昇降させる。
　処理ブロック５内におけるインターフェースブロック６側には、棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は床面からＤＥＶモジュール１７の上部にわたって設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。
　インターフェースブロック６は、受け渡しアームＡ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。受け渡しアームＡ８は、棚ユニットＵ１１のウエハＷを取り出して露光装置３に渡し、露光装置３からウエハＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻すように構成されている。
　コントローラ１０は、基板処理システム１を部分的又は全体的に制御する。コントローラ１０の詳細については後述する。
　［塗布ユニットの構成］
　続いて、図４を参照して、塗布ユニットＵ１についてさらに詳しく説明する。塗布ユニットＵ１は、図４に示されるように、回転保持部２０と、塗布液供給部３０とを備える。
　回転保持部２０は、回転部２１と、保持部２２とを有する。回転部２１は、上方に突出したシャフト２３を有する。回転部２１は、例えば電動モータ等を動力源としてシャフト２３を回転させる。保持部２２は、シャフト２３の先端部に設けられている。保持部２２上にはウエハＷが配置される。保持部２２は、例えば吸着等によりウエハＷを略水平に保持する。すなわち、回転保持部２０は、ウエハＷの姿勢が略水平の状態で、ウエハＷの表面Ｗａに対して垂直な軸（回転軸）周りでウエハＷを回転させる。本実施形態では、回転軸は、円形状を呈するウエハＷの中心を通っているので、中心軸でもある。本実施形態では、図４に示されるように、回転保持部２０は、上方から見て時計回りにウエハＷを回転させる。
　塗布液供給部３０は、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１を供給するように構成されている。塗布液供給部３０は、塗布液源３１と、ポンプ３２と、バルブ３３と、ノズル３４と、配管３５とを有する。塗布液源３１は、塗布液Ｌの供給源として機能する。塗布液源３１が貯留する塗布液Ｌとしては、例えば、感光性レジスト膜となる感光性レジスト材料、非感光性レジスト膜となる非感光性レジスト材料等が挙げられる。例えば膜厚が３０ｎｍ～１００ｎｍ程度の極薄のレジスト膜Ｒ（塗布膜）を形成するために、これらのレジスト材料が例えば５ｃＰ以下の粘度を有していてもよい。このような低粘度のレジスト材料を用いると、レジスト材料がウエハＷの表面Ｗａで流動しやすくなる。当該レジスト材料としては、例えば富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社製のＦＡｉＲＳ－Ｅ１５Ｂが挙げられる。
　ポンプ３２は、塗布液源３１から塗布液Ｌ１を吸引し、配管３５及びバルブ３３を介してノズル３４に送り出す。ノズル３４は、吐出口がウエハＷの表面Ｗａに向かうようにウエハＷの上方に配置されている。ノズル３４は、図示しない駆動部によって水平方向及び上下方向に移動可能に構成されている。ノズル３４は、ポンプ３２から送り出された塗布液Ｌ１を、ウエハＷの表面Ｗａに吐出可能である。配管３５は、上流側から順に、塗布液源３１、ポンプ３２、バルブ３３及びノズル３４を接続している。
　溶剤供給部４０は、ウエハＷの表面Ｗａに有機溶剤Ｌ２を供給するように構成されている。溶剤供給部４０は、溶剤源４１と、ポンプ４２と、バルブ４３と、ノズル４４と、配管４５とを有する。溶剤源４１は、有機溶剤Ｌ２の供給源として機能する。溶剤源４１が貯留する有機溶剤Ｌ２としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）７０質量％及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３０質量％が混合されたシンナー（ＯＫ７３シンナー：東京応化工業株式会社製）、γ－ブチロラクトン等の各種のシンナーが挙げられる。
　ポンプ４２は、溶剤源４１から有機溶剤Ｌ２を吸引し、配管４５及びバルブ４３を介してノズル４４に送り出す。ノズル４４は、吐出口がウエハＷの表面Ｗａに向かうようにウエハＷの上方に配置されている。ノズル４４は、図示しない駆動部によって水平方向及び上下方向に移動可能に構成されている。ノズル４４は、ポンプ４２から送り出された有機溶剤Ｌ２を、ウエハＷの表面Ｗａに吐出可能である。配管４５は、上流側から順に、溶剤源４１、ポンプ４２、バルブ４３及びノズル４４を接続している。
　［コントローラの構成］
　コントローラ１０は、図５に示されるように、機能モジュールとして、読取部Ｍ１と、記憶部Ｍ２と、処理部Ｍ３と、指示部Ｍ４とを有する。これらの機能モジュールは、コントローラ１０の機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラ１０を構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）により実現されるものであってもよい。
　読取部Ｍ１は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体ＲＭからプログラムを読み取る。記録媒体ＲＭは、基板処理システム１の各部を動作させるためのプログラムを記録している。記録媒体ＲＭとしては、例えば、半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクであってもよい。
　記憶部Ｍ２は、種々のデータを記憶する。記憶部Ｍ２は、例えば、読取部Ｍ１において記録媒体ＲＭから読み取られたプログラムの他、例えば、ウエハＷに塗布液Ｌ１及び有機溶剤Ｌ２を供給する際の各種データ（いわゆる処理レシピ）、外部入力装置（図示せず）を介してオペレータから入力された設定データ等を記憶する。
　処理部Ｍ３は、各種データを処理する。処理部Ｍ３は、例えば、記憶部Ｍ２に記憶されている各種データに基づいて、塗布ユニットＵ１（例えば、回転保持部２０、ポンプ３２，４２、バルブ３３，４３、ノズル３４，４４等）及び熱処理ユニットＵ２を動作させるための信号を生成する。
　指示部Ｍ４は、処理部Ｍ３において生成された信号を塗布ユニットＵ１（例えば、回転保持部２０、ポンプ３２，４２、バルブ３３，４３、ノズル３４，４４等）又は熱処理ユニットＵ２に送信する。
　コントローラ１０のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラ１０は、ハードウェア上の構成として、例えば図６に示される回路１０Ａを有する。回路１０Ａは、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路１０Ａは、具体的には、プロセッサ１０Ｂと、メモリ１０Ｃと、ストレージ１０Ｄと、ドライバ１０Ｅと、入出力ポート１０Ｆとを有する。プロセッサ１０Ｂは、メモリ１０Ｃ及びストレージ１０Ｄの少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポート１０Ｆを介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。ドライバ１０Ｅは、基板処理システム１の各種装置をそれぞれ駆動する回路である。入出力ポート１０Ｆは、ドライバ１０Ｅと基板処理システム１の各種装置（例えば、回転保持部２０、ポンプ３２，４２、バルブ３３，４３、ノズル３４，４４等）との間で、信号の入出力を行う。
　本実施形態では、基板処理システム１は、一つのコントローラ１０を備えているが、複数のコントローラ１０で構成されるコントローラ群（制御部）を備えていてもよい。基板処理システム１がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラ１０によって実現されていてもよいし、２個以上のコントローラ１０の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ１０が複数のコンピュータ（回路１０Ａ）で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ（回路１０Ａ）によって実現されていてもよいし、２つ以上のコンピュータ（回路１０Ａ）の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ１０は、複数のプロセッサ１０Ｂを有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサ１０Ｂによって実現されていてもよいし、２つ以上のプロセッサ１０Ｂの組み合わせによって実現されていてもよい。
　［塗布膜の形成方法］
　続いて、塗布液Ｌ１及び有機溶剤Ｌ２をウエハＷに供給してウエハＷの表面Ｗａに塗布膜を形成する方法（基板処理方法）について、図７～図１０を参照して説明する。ここでは、ウエハＷがキャリア１１から塗布ユニットＵ１に搬送されたものとして説明を進める。
　まず、コントローラ１０は、ステップＳ１（図７参照）を実行する。ステップＳ１では、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、ウエハＷを保持部２２に保持させる。その後、コントローラ１０は、溶剤供給部４０（ポンプ４２、バルブ４３及びノズル４４（より詳しくは、ノズル４４を駆動する駆動部））を制御して、ノズル４４から有機溶剤Ｌ２をウエハＷの表面Ｗａの中央部に吐出させる（第３の工程；第３の処理；図９（ａ）及び図１０（ａ）参照）。これにより、ウエハＷの表面Ｗａに有機溶剤Ｌ２が供給される。このときの有機溶剤Ｌ２の吐出量は、例えば、１ｍｌ～１．５ｍｌ程度であってもよい。なお、ステップＳ１では、ウエハＷが静止、すなわちウエハＷの回転数が０ｒｐｍであってもよい（図８のＳ１区間参照）。
　次に、コントローラ１０は、ステップＳ２（図７参照）を実行する。ステップＳ２では、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、第１の回転数ω１でウエハＷを回転させる（図８のＳ２区間参照）。第１の回転数ω１は、例えば４０００ｒｐｍ未満であってもよいし、３０００ｒｐｍ以下であってもよいし、２０００ｒｐｍ以下であってもよいし、１５００ｒｐｍ以下であってもよい。これにより、ステップＳ１においてウエハＷの表面Ｗａに供給された有機溶剤Ｌ２がウエハＷの表面Ｗａ全面に拡がる（図９（ｂ）及び図１０（ｂ）参照）。有機溶剤Ｌ２のうち余剰分は、ウエハＷの周縁から外側に振り切られ、ウエハＷの表面Ｗａから除去される。ステップＳ２の処理時間は、ステップＳ１においてウエハＷの表面Ｗａに供給された有機溶剤Ｌ２が乾燥しない程度の時間に設定される。ステップＳ２の処理時間は、例えば１秒～２秒程度であってもよい。
　次に、コントローラ１０は、ステップＳ３（図７参照）を実行する。ステップＳ３では、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、第２の回転数ω２でウエハＷを回転させる（図８のＳ３区間参照）。第２の回転数ω２は、例えば４０００ｒｐｍ未満であってもよいし、３０００ｒｐｍ以下であってもよいし、２０００ｒｐｍ以下であってもよいし、１５００ｒｐｍ以下であってもよい。第２の回転数ω２は、第１の回転数ω１と同程度であってもよい。
　この状態で、コントローラ１０は、塗布液供給部３０（ポンプ３２、バルブ３３及びノズル３４（より詳しくは、ノズル３４を駆動する駆動部））を制御して、ノズル３４から塗布液Ｌ１をウエハＷの表面Ｗａの中央部に吐出させる（第１の工程；第１の処理；図９（ｃ）及び図１０（ｃ）参照）。以下では、ウエハＷの表面Ｗａに供給される第１回目の塗布液Ｌ１を「塗布液Ｌ１ａ」と呼ぶこととする。これにより、ステップＳ３では、ステップＳ２においてウエハＷの表面Ｗａに供給された有機溶剤Ｌ２が乾燥する前に、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１ａが供給される。すなわち、塗布液Ｌ１ａは、有機溶剤Ｌ２に導かれながらウエハＷの表面Ｗａの主として中心部に拡がる。換言すれば、有機溶剤Ｌ２は、ウエハＷの表面Ｗａにおいて塗布液Ｌ１ａの拡がりを促進する機能を有する。ステップＳ３の処理時間は、例えば０．３秒～１秒程度であってもよいし、０．３秒～０．６秒程度であってもよい。
　次に、コントローラ１０は、ステップＳ４（図７参照）を実行する。ステップＳ４では、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、第３の回転数ω３でウエハＷを回転させる（図９のＳ４区間参照）。ステップＳ４では、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１が供給されない。第３の回転数ω３は、例えば２０００ｒｐｍ未満であってもよいし、１０００ｒｐｍ以下であってもよいし、５００ｒｐｍ以下であってもよいし、１００ｒｐｍ以下であってもよい。第３の回転数ω３は、第１及び第２の回転数ω１，ω２と同程度であってもよい。これにより、ステップＳ３においてウエハＷの表面Ｗａに供給された塗布液Ｌ１ａがウエハＷの表面Ｗａの中央部に拡がる（図９（ｄ）及び図１０（ｄ）参照）。ステップＳ４の処理時間は、ステップＳ３においてウエハＷの表面Ｗａに供給された塗布液Ｌ１ａが乾燥しない程度の時間に設定される。ステップＳ４の処理時間は、例えば１．５秒以下であってもよい。
　次に、コントローラ１０は、ステップＳ５（図７参照）を実行する。ステップＳ５では、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、第４の回転数ω４でウエハＷを回転させる（図８のＳ５区間参照）。第４の回転数ω４は、第２の回転数ω２よりも低い。第４の回転数ω４は、例えば２０００ｒｐｍ以下であってもよいし、１０００ｒｐｍ以下であってもよいし、５００ｒｐｍ以下であってもよい。第２の回転数ω２と第４の回転数ω４との差（ω２－ω４）は、例えば３０００ｒｐｍ未満であってもよいし、２０００ｒｐｍ以下であってもよいし、１０００ｒｐｍ以下であってもよい。
　この状態で、コントローラ１０は、塗布液供給部３０（ポンプ３２、バルブ３３及びノズル３４（より詳しくは、ノズル３４を駆動する駆動部））を制御して、ノズル３４から塗布液Ｌ１をウエハＷの表面Ｗａの中央部に吐出させる（第２の工程；第２の処理；図９（ｅ）及び図１０（ｅ）参照）。以下では、ウエハＷの表面Ｗａに供給される第２回目の塗布液Ｌ１を「塗布液Ｌ１ｂ」と呼ぶこととする。これにより、ステップＳ５では、ステップＳ４においてウエハＷの表面Ｗａに供給された塗布液Ｌ１ａが乾燥する前に、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１ｂが供給される。すなわち、塗布液Ｌ１ｂは、塗布液Ｌ１ａに導かれながらウエハＷの表面Ｗａの全体に拡がる。換言すれば、塗布液Ｌ１ａは、ウエハＷの表面Ｗａにおいて塗布液Ｌ１ｂの拡がりを促進する機能を有する。ステップＳ５の処理時間は、例えば０．３秒～２秒程度であってもよいし、０．３～０．６秒程度であってもよい。
　ステップＳ５においてウエハＷの表面Ｗａに供給される塗布液Ｌ１ｂの量（供給量Ｖ２）は、ステップＳ３においてウエハＷの表面Ｗａに供給される塗布液Ｌ１ａの量（供給量Ｖ１）と同程度であってもよいし、供給量Ｖ１よりも多くてもよいし、供給量Ｖ１よりも少なくてもよい。供給量Ｖ１，Ｖ２の合計量を１００としたときに、供給量Ｖ１は例えば３０～４０程度であってもよく、供給量Ｖ２は例えば７０～６０程度であってもよい。供給量Ｖ１，Ｖ２の合計量は、例えば０．２ｍｌ～２．５ｍｌ程度であってもよい。供給量Ｖ２と供給量Ｖ１との差（Ｖ２－Ｖ１）は、例えば０．０５ｍｌ～０．１ｍｌ程度であってもよい。
　次に、コントローラ１０は、ステップＳ６（図７参照）を実行する。ステップＳ６では、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、第５の回転数ω５でウエハＷを回転させる（図８のＳ６区間参照）。第５の回転数ω５は、第４の回転数ω４よりも低い。第５の回転数ω５は、例えば５００ｒｐｍ以下であってもよい。ステップＳ６の処理時間は、例えば０．２秒～２秒程度であってもよい。
　ステップＳ６において、ウエハＷの回転数が第４の回転数ω４から第５の回転数ω５に下がることにより、第４の回転数ω４の遠心力でウエハＷの周縁寄りに偏っていた塗布液Ｌ１がウエハＷの中央側に引き寄せられる（図９（ｆ）及び図１０（ｆ）参照）。これにより、ウエハＷの中央部において塗布液Ｌ１が隆起する（同参照）。
　次に、コントローラは、ステップＳ７（図７参照）を実行する。ステップＳ６では、コントローラ１０は、回転保持部２０を制御して、第６の回転数ω６でウエハＷを回転させる（図８のＳ７区間参照）。第６の回転数ω６は、第５の回転数ω５よりも高い。第６の回転数ω６は、例えば１０００ｒｐｍ～１８００ｒｐｍ程度であってもよい。これにより、ステップＳ６においてウエハＷの中央部に引き寄せられていた塗布液Ｌ１が、再びウエハＷの表面Ｗａ全面に拡がる（図９（ｇ）及び図１０（ｇ）参照）。塗布液Ｌ１のうち余剰分は、ウエハＷの周縁から外側に振り切られ、ウエハＷの表面Ｗａから除去される。ステップＳ７の処理時間は、例えば１５秒～２０秒程度であってもよい。
　その後、ウエハＷの表面Ｗａの塗布液Ｌ１が乾燥し、ウエハＷの表面Ｗａに均一な膜厚の塗布膜が形成される。以上により、ウエハＷの表面Ｗａへの塗布膜の形成処理が完了する。
　［作用］
　以上のような本実施形態では、ステップＳ２においてウエハＷの表面Ｗａに供給された塗布液Ｌ１ａが乾燥する前に、ステップＳ４においてウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１ｂが供給される。すなわち、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液が２回に分けて供給される。そのため、ステップＳ２の塗布液Ｌ１ａが、ステップＳ４の塗布液Ｌ１ｂとウエハＷとの親和性を高める機能を果たし、ステップＳ４における塗布液Ｌ１ｂがウエハＷの周縁まで行き渡りやすくなる。従って、ウエハＷの表面Ｗａに均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
　本実施形態では、ステップＳ４において、第２の回転数ω２よりも低い第４の回転数ω４で回転しているウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１ｂが供給される。そのため、ステップＳ２では、ウエハＷが比較的高い回転数ω２で回転している状態で、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１ａが供給される。従って、ステップＳ２の塗布液Ｌ１ａは、乾燥する前にウエハＷの周縁に向けて拡がりやすく、ウエハＷの表面Ｗａを比較的広い範囲で覆いうる。一方、ステップＳ４では、ウエハＷが比較的低い回転数ω４で回転している状態で、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液Ｌ１ｂが供給される。そのため、ステップＳ４では、ウエハＷの表面Ｗａに存在する塗布液Ｌ１の乾燥が抑制される。従って、ステップＳ２でウエハＷの表面Ｗａに供給された塗布液Ｌ１ａが流動性を有する状態で、ステップＳ４において塗布液Ｌ１ｂが供給される。その結果、ステップＳ４における塗布液Ｌ１ｂがウエハＷの周縁までいっそう行き渡りやすくなる。加えて、ステップＳ４においてウエハＷが比較的低い回転数ω４で回転しているので、ウエハＷの表面Ｗａに存在する塗布液Ｌ１に作用する遠心力が比較的小さくなる。そのため、ウエハＷの周縁から塗布液Ｌ１が振り切られて浪費されたり、ウエハＷの周縁において塗布液Ｌ１の盛り上がりが生じたりすることが抑制される。以上により、塗布液Ｌ１の使用量を極めて低減しつつ塗布膜の膜厚の均一性をいっそう向上させることが可能となる。
　（試験１）
　半径が１５０ｍｍの円形状のウエハＷの表面Ｗａに塗布液を２回に分けて供給することで、ウエハＷの表面Ｗａに均一な膜厚の塗布膜を形成することができることを確認するために試験を行った。その結果、図１１に示されるように、塗布液を２回吐出した場合に、特にウエハＷの周縁部における塗布膜の均一性が改善した。なお、図１１において、実線、一点鎖線及び破線の各試験条件は下記のとおりであった。
　　・実線（２回吐出）
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．０８３ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１６１ｍｌ
　　　　塗布液の吐出量の合計：０．２４４ｍｌ
　　　　ウエハＷの回転数：１５００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：１５００秒（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：１５００秒（２回目の塗布液の吐出時）
　　　　塗布液の吐出間隔：０．５秒
　　・一点鎖線（２回吐出）
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．０６５ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１６１ｍｌ
　　　　塗布液の吐出量の合計：０．２２６ｍｌ
　　　　ウエハＷの回転数：１５００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：０．４秒（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：１５００秒（２回目の塗布液の吐出時）
　　　　塗布液の吐出間隔：０．４秒
　　・破線（１回吐出）
　　　　塗布液の吐出量：０．２３３ｍｌ
　　　　ウエハＷの回転数：１５００ｒｐｍ
　　　　ウエハＷの回転時間：１．６秒
　（試験２）
　半径が１５０ｍｍの円形状のウエハＷに対してウエハＷの回転数を変えつつ塗布液（レジスト液）を２回吐出して、ウエハＷの表面Ｗａに塗布膜を形成する試験を行った。その結果、塗布液の１回目の吐出時と塗布液の２回目の吐出時とでウエハＷの回転数が同じであった場合には、特にウエハＷの周縁部での膜厚が不均一であった（図１２（ａ）参照）。同様に、塗布液の２回目の吐出時におけるウエハＷの回転数が塗布液の１回目の吐出時におけるウエハＷの回転数よりも大きい場合にも、特にウエハＷの周縁部での膜厚が不均一であった（図１２（ｂ）参照）。一方、塗布液の２回目の吐出時におけるウエハＷの回転数が塗布液の１回目の吐出時におけるウエハＷの回転数よりも低い場合には、特にウエハＷの周縁部における塗布膜の均一性が改善した（図１２（ｃ）参照）。
　なお、図１２（ａ）において、太実線、細実線及び破線の各試験条件は下記のとおりであった。
　　・共通条件
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．１２ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１２ｍｌ
　　　　塗布液の吐出量の合計：０．２４ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：０．８秒
　　　　ウエハＷの回転時間：０．８秒（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・太実線
　　　　ウエハＷの回転数：１０００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・細実線
　　　　ウエハＷの回転数：２０００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・破線
　　　　ウエハＷの回転数：３０００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　図１２（ｂ）において、太実線、一点鎖線、破線及び細実線の各試験条件は下記のとおりであった。
　　・共通条件
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．１２ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１２ｍｌ
　　　　塗布液の吐出量の合計：０．２４ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：０．８秒
　　　　ウエハＷの回転時間：０．８秒（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・太実線
　　　　ウエハＷの回転数：１０００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・一点鎖線
　　　　ウエハＷの回転数：１０００ｒｐｍ（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転数：２０００ｒｐｍ（２回目の塗布液の吐出時）
　　・破線
　　　　ウエハＷの回転数：１０００ｒｐｍ（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転数：３０００ｒｐｍ（２回目の塗布液の吐出時）
　　・細実線
　　　　ウエハＷの回転数：１０００ｒｐｍ（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷ板の回転数：４０００ｒｐｍ（２回目の塗布液の吐出時）
　図１２（ｃ）において、太実線、細実線及び破線の各試験条件は下記のとおりであった。
　　・共通条件
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．１２ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１２ｍｌ
　　　　塗布液の吐出量の合計：０．２４ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：０．８秒
　　　　ウエハＷの回転時間：０．８秒（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・太実線
　　　　ウエハＷの回転数：１０００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・細実線
　　　　ウエハＷの回転数：２０００ｒｐｍ（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転数：１０００ｒｐｍ（２回目の塗布液の吐出時）
　　・破線
　　　　ウエハＷの回転数：３０００ｒｐｍ（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転数：１０００ｒｐｍ（２回目の塗布液の吐出時）
　試験２の結果（図１２（ｃ）参照）によれば、２回目の塗布液の吐出時におけるウエハＷの回転数と１回目の塗布液の吐出時におけるウエハＷの回転数との差が３０００ｒｐｍ未満であると、ウエハＷの表面Ｗａに形成される塗布膜の膜厚の均一性をナノオーダーでコントロールすることが可能となることが確認された。特に、１回目の塗布液の吐出時におけるウエハＷの回転数が３０００ｒｐｍ以下であり、２回目の塗布液の吐出時におけるウエハＷの回転数が１０００ｒｐｍ以下であると、ウエハＷの表面Ｗａに形成される塗布膜の膜厚の均一性をナノオーダーでより精度よくコントロールすることが可能となることが確認された。
　（試験３）
　半径が１５０ｍｍの円形状のウエハＷに対して塗布液（レジスト液）の吐出間隔を変えつつ塗布液を２回吐出して、ウエハＷの表面Ｗａに塗布膜を形成する試験を行った。その結果、吐出間隔が０．８秒の場合には、ウエハＷの表面Ｗａに均一な膜厚の塗布膜を形成することができ、斑及び被覆不良が発生しなかった（図１３の太実線及び図１４（ａ）参照）。吐出間隔が１．５秒の場合には、ウエハＷの表面Ｗａに均一な膜厚の塗布膜を形成することができ、被覆不良が発生しなかったが、ウエハＷの周縁に斑が僅かに発生した（図１３の細実線及び図１４（ｂ）参照）。吐出間隔が３秒の場合には、ウエハＷの周縁部において膜厚が不均一となり、当該周縁部において被覆不良及び斑が発生した（図１３の破線及び図１４（ｃ）参照）。吐出間隔が１０秒の場合には、ウエハＷの中央部よりも外側に塗布膜を形成することができなかった（図１３の一点鎖線及び図１４（ｄ）参照）。
　なお、図１３において、太実線、細実線、破線及び一点鎖線の各試験条件は下記のとおりであった。
　　・共通条件
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．０６ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１８ｍｌ
　　　　塗布液の吐出量の合計：０．２４ｍｌ
　　　　ウエハＷの回転数：１５００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：０．５秒（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：１．６秒（２回目の塗布液の吐出時）
　　・太実線
　　　　塗布液の吐出間隔：０．８秒
　　・細実線
　　　　塗布液の吐出間隔：１．５秒
　　・破線
　　　　塗布液の吐出間隔：３秒
　　・一点鎖線
　　　　塗布液の吐出間隔：１０秒
　試験３によれば、吐出間隔が１．５秒以下の場合、当該間隔が比較的短いので、１回目に吐出された塗布液Ｌ１ａが２回目の塗布液の吐出時に乾燥し難いことが確認された。そのため、１回目に吐出された塗布液Ｌ１ａによって２回目に吐出される塗布液Ｌ１ｂがウエハＷの表面全体に拡がりやすくなることが確認された。
　（試験４）
　半径が１５０ｍｍの円形状のウエハＷに対して塗布液（レジスト液）を２回吐出して、ウエハＷの表面Ｗａに塗布膜を形成する試験を行った。当該試験では、１回目の塗布液の吐出終了から２回目の塗布液の吐出開始までの間におけるウエハＷの回転数を変化させた。その結果、当該回転数が１００ｒｐｍ（図１５（ａ）参照）、５００ｒｐｍ（図１５（ｂ）参照）及び１０００ｒｐｍ（図１５（ｃ）参照）の場合には、ウエハＷの表面Ｗａに均一な膜厚の塗布膜を形成することができ、斑及び被覆不良が発生しなかった。一方、当該回転数が２０００ｒｐｍ（図１５（ｄ）参照）及び３０００ｒｐｍ（図１５（ｅ）参照）の場合には、ウエハＷの周縁部において斑が発生した。また、当該回転数が４０００ｒｐｍ（図１５（ｆ）参照）の場合には、ウエハＷの周縁部において斑及び被覆不良が発生した。なお、試験４において、その他の共通条件は下記のとおりであった。
　　・共通条件
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．０５６ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１９７ｍｌ
　　　　塗布液の吐出量の合計：０．２５３ｍｌ
　　　　ウエハＷの回転数：１５００ｒｐｍ
　　　　ウエハＷの回転時間：０．５秒（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　　　塗布液の吐出間隔：１．６秒
　試験４によれば、当該回転数が１０００ｒｐｍ以下の場合、当該回転数が比較的小さいので、１回目に吐出された塗布液Ｌ１ａが２回目の塗布液の吐出時に乾燥し難いことが確認された。そのため、１回目に吐出された塗布液Ｌ１ａによって２回目に吐出される塗布液Ｌ１ｂがウエハＷの表面全体に拡がりやすくなることが確認された。
　（試験５）
　半径が１５０ｍｍの円形状のウエハＷに対して塗布液（レジスト液）の吐出量を変えつつ２回吐出して、ウエハＷの表面Ｗａに塗布膜を形成する試験を行った。また、半径が１５０ｍｍの円形状のウエハＷに対して塗布液（レジスト液）を１回吐出して、ウエハＷの表面Ｗａに塗布膜を形成する試験を行った。その結果、２回目の塗布液の吐出量が１回目の塗布液の吐出量よりも多い場合には、ウエハＷの表面Ｗａに均一な膜厚の塗布膜を形成することができ、斑及び被覆不良が発生しなかった（図１６の太実線及び細実線参照）。一方、２回目の塗布液の吐出量が１回目の塗布液の吐出量と同じか少ない場合には、特にウエハＷの周縁部での膜厚が不均一であり、ウエハＷの周縁に斑が発生した（図１６の点線、短一点鎖線、長一点鎖線及び二点鎖線参照）。また、ウエハＷの表面Ｗａに塗布液を１回吐出した場合には、ウエハＷの周縁部において塗布膜を形成することができなかった（図１６の破線参照）。
　なお、図１６において、太実線、細実線、点線、短一点鎖線、長一点鎖線、二点鎖線及び破線の各試験条件は下記のとおりであった。
　　・共通条件
　　　　塗布液の吐出量の合計：０．２４ｍｌ
　　　　ウエハＷの回転数：１５００ｒｐｍ（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・太実線
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．０７ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１７ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：０．５秒
　　　　ウエハＷの回転時間：０．５秒（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：１．２秒（２回目の塗布液の吐出時）
　　・細実線
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．０９ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１５ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：０．６秒
　　　　ウエハＷの回転時間：０．６秒（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：１．１秒（２回目の塗布液の吐出時）
　　・点線
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．１２ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１２ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：０．８秒
　　　　ウエハＷの回転時間：０．８秒（１回目及び２回目の塗布液の各吐出時）
　　・短一点鎖線
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．１４ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．１ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：０．９秒
　　　　ウエハＷの回転時間：０．９秒（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：０．７秒（２回目の塗布液の吐出時）
　　・長一点鎖線
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．１５ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．０９ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：１．１秒
　　　　ウエハＷの回転時間：１．１秒（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：０．６秒（２回目の塗布液の吐出時）
　　・二点鎖線
　　　　１回目の塗布液の吐出量：０．１７ｍｌ
　　　　２回目の塗布液の吐出量：０．０７ｍｌ
　　　　塗布液の吐出間隔：１．２秒
　　　　ウエハＷの回転時間：１．２秒（１回目の塗布液の吐出時）
　　　　ウエハＷの回転時間：０．５秒（２回目の塗布液の吐出時）
　　・破線
　　　　塗布液の吐出量：０．２４ｍｌ
　　　　ウエハＷの回転時間：１．６秒
　試験５によれば、２回目の塗布液の吐出量が１回目の塗布液の吐出量よりも多い場合、２回目に吐出された塗布液Ｌ１ｂがウエハＷの表面全体に拡がりやすくなることが確認された。
　［他の実施形態］
　以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。
　１…基板処理システム（基板処理装置）、２…塗布現像装置（基板処理装置）、１０…コントローラ（制御部）、２０…回転保持部、３０…塗布液供給部、４０…溶剤供給部、Ｌ１…塗布液、Ｌ２…有機溶剤、Ｒ…レジスト膜（塗布膜）、ＲＭ…記録媒体、Ｕ１…塗布ユニット、Ｕ２…熱処理ユニット（加熱部）、Ｗ…ウエハ（基板）。

Claims (17)

  1. 　第１の回転数で回転している基板の表面に塗布液を供給する第１の工程と、
    　前記第１の工程の後で且つ前記基板の表面に供給された塗布液が乾燥する前に、前記第１の回転数よりも低い第２の回転数で回転している前記基板の表面に塗布液を供給する第２の工程とを含む、基板処理方法。
  2. 　前記第１の回転数と前記第２の回転数との差は３０００ｒｐｍ未満である、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記第１の回転数は３０００ｒｐｍ以下であり、前記第２の回転数は１０００ｒｐｍ以下である、請求項１に記載の基板処理方法。
  4. 　前記第１の工程において前記基板の表面への塗布液の供給が終了してから前記第２の工程において前記基板の表面への塗布液の供給が開始されるまでの間隔は１．５秒以下である、請求項１に記載の基板処理方法。
  5. 　前記第１の工程において前記基板の表面への塗布液の供給が終了してから前記第２の工程において前記基板の表面への塗布液の供給が開始されるまでの前記基板の回転数は１０００ｒｐｍ以下である、請求項１に記載の基板処理方法。
  6. 　前記第２の工程において前記基板の表面に供給される塗布液の量は、前記第１の工程において前記基板の表面に供給される塗布液の量よりも多い、請求項１に記載の基板処理方法。
  7. 　前記第２の工程において前記基板の表面に供給される塗布液の量と前記第１の工程において前記基板の表面に供給される塗布液の量との差は０．０６ｍｌ以上である、請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 　前記第１の工程の前に、回転している前記基板の表面に有機溶剤を供給する第３の工程をさらに含み、
    　前記第１の工程では、前記第３の工程で前記基板の表面に供給された有機溶剤が乾燥する前に前記基板の表面に塗布液を供給する、請求項１に記載の基板処理方法。
  9. 　基板を保持して回転させるように構成された回転保持部と、
    　前記基板の表面に塗布液を供給するように構成された塗布液供給部と、
    　制御部とを備え、
    　前記制御部は、
    　　前記回転保持部を制御して第１の回転数で前記基板を回転させた状態で、前記塗布液供給部を制御して前記基板の表面に塗布液を供給する第１の処理と、
    　　前記第１の処理の後で且つ前記基板の表面に供給された塗布液が乾燥する前に、前記回転保持部を制御して前記第１の回転数よりも低い第２の回転数で前記基板を回転させた状態で、前記塗布液供給部を制御して前記基板の表面に塗布液を供給する第２の処理とを実行する、基板処理装置。
  10. 　前記制御部は、前記第１の回転数と前記第２の回転数との差は３０００ｒｐｍ未満となるように前記回転保持部を制御する、請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 　前記制御部は、前記第１の回転数が３０００ｒｐｍ以下で前記第２の回転数が１０００ｒｐｍ以下となるように前記回転保持部を制御する、請求項９に記載の基板処理装置。
  12. 　前記制御部は、前記第１の処理において前記基板の表面への塗布液の供給が終了してから前記第２の処理において前記基板の表面への塗布液の供給が開始されるまでの間隔が１．５秒以下となるように前記第２の処理を実行する、請求項９に記載の基板処理装置。
  13. 　前記制御部は、前記回転保持部を制御して、前記第１の処理において前記基板の表面への塗布液の供給が終了してから前記第２の処理において前記基板の表面への塗布液の供給が開始されるまで前記基板を１０００ｒｐｍ以下で回転させる、請求項９に記載の基板処理装置。
  14. 　前記制御部は、前記第２の処理において前記基板の表面に供給される塗布液の量が前記第１の処理において前記基板の表面に供給される塗布液の量よりも多くなるように前記第２の処理を実行する、請求項９に記載の基板処理装置。
  15. 　前記制御部は、前記第２の処理において前記基板の表面に供給される塗布液の量と前記第１の処理において前記基板の表面に供給される塗布液の量との差が０．０６ｍｌ以上となるように前記塗布液供給部を制御する、請求項１４に記載の基板処理装置。
  16. 　前記基板の表面に有機溶剤を供給するように構成された溶剤供給部をさらに備え、
    　前記制御部は、
    　　前記第１の処理の前に、前記回転保持部を制御して前記基板を回転させた状態で、前記溶剤供給部を制御して前記基板の表面に有機溶剤を供給する第３の処理を実行し、
    　　前記第１の処理において、前記第３の処理で前記基板の表面に供給された有機溶剤が乾燥する前に前記基板の表面に塗布液を供給させるように前記塗布液供給部を制御する、請求項９に記載の基板処理装置。
  17. 　請求項１に記載の基板処理方法を基板処理装置に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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