(57)【要約】【課題】少量のレジスト液を安定して被処理基板に吐出することができるレジスト塗布方法及びレジスト塗布装置を提供する。【解決手段】実施形態に係るレジスト塗布方法は、略静止した被処理基板Ｗ上に溶剤４を供給する。実施形態に係るレジスト塗布方法は、前記溶剤４中に、レジスト液５を供給するレジストノズル２３の先端を挿入させた状態で、前記被処理基板Ｗを回転させ、前記レジストノズル２３から前記被処理基板Ｗ上にレジスト液５を吐出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略静止した被処理基板上に溶剤を供給する工程と、
レジスト液を供給するレジスト供給ノズルの先端を前記溶剤中に挿入させた状態で、前記被処理基板を回転させ、前記レジスト供給ノズルから前記被処理基板上にレジスト液を吐出する工程と、
を備えたレジスト塗布方法。
【請求項２】
前記レジスト液の吐出が終了するのと略同時に前記レジスト供給ノズルを前記被処理基板から離間させることを特徴とする請求項１に記載のレジスト塗布方法。
【請求項３】
前記溶剤の膜厚の変動に応じて、前記レジスト供給ノズルを前記被処理基板に近づけることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレジスト塗布方法。
【請求項４】
前記溶剤は、シクロヘキサンであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項５】
回転する被処理基板にレジスト液を供給してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置であって、
被処理基板を略水平に保持する基板保持部材と、
前記基板保持部材を回転させる回転手段と、
前記被処理基板に溶剤を供給する溶剤供給ノズルと、
前記被処理基板のレジスト液を供給するレジスト液供給ノズルと、
を備え、
前記被処理基板上に前記溶剤供給ノズルから供給された前記溶剤中に前記レジスト液供給ノズルの先端を挿入させた状態で前記被処理基板を回転させ、前記レジスト供給ノズルから前記被処理基板上にレジスト液を吐出することを特徴とするレジスト塗布装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、レジスト塗布方法及びレジスト塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイスの製造プロセスには、被処理基板上に被加工膜を形成し、所望のパターンにパターニングする工程を含む。このパターニング工程においては、被加工膜上に感光性物質であるレジスト膜を形成するためにレジスト液をスピンコーティングにより塗布し、レジスト膜を所定のパターンに加工するためにレジスト膜を露光し、露光されたレジスト膜を現像する処理が行われる。レジスト液を塗布する際には、レジスト液を大量に使用することから、塗布に用いられるレジスト液の量を減らすことが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１２２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、少量のレジスト液を安定して被処理基板に吐出することができるレジスト塗布方法及びレジスト塗布装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係るレジスト塗布方法は、略静止した被処理基板上に溶剤を供給する。前記溶剤中に、レジスト液を供給するレジストノズルの先端を挿入させた状態で、前記被処理基板を回転させ、前記レジストノズルから前記被処理基板上にレジスト液を吐出する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係るレジスト塗布装置を示す模式図。
【図２】本発明の実施形態に係るレジスト塗布装置を示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
被処理基板上にレジスト液を塗布する際、レジストを供給するレジスト供給ノズルが被処理基板に接触することを防止する必要がある。そのため、通常、被処理基板からレジスト供給ノズルを一定距離離してレジスト液を供給していた。このとき、レジスト供給ノズル内のレジスト液にかかる圧力が高い場合には、レジスト供給ノズルの先端からレジスト液が絶え間なく連続的に被処理基板に供給される。しかし、省レジスト液を図るため、レジスト液の供給量を少なくすることにより、ノズル内のレジスト液にかかる圧力が低下し、レジスト液が連続的に供給されず、途切れ途切れに供給されることがある。
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０００９】
まず、本実施形態に係るレジスト塗布装置について説明する。図１に、実施形態に係るレジスト塗布装置の模式図を示す。
【００１０】
レジスト塗布装置１には、基板保持部材１１が設けられる。基板保持部材１１は、被処理基板Ｗを保持する機構であり、被処理基板Ｗを真空吸着によって略水平に保持する働きをする。基板保持部材１１は、例えばスピンチャックである。基板保持部材１１には、回転軸１１ａが設けられる。
【００１１】
基板回転手段１２は、基板保持部材１１の下方に、回転軸１１ａに接続されるように設けられる。基板回転手段１２は、基板保持部材１１を回転させ、これにより、基板保持部材１１に保持される被処理基板Ｗを回転する。基板回転手段１２は、例えばパルスモータ等の駆動モータであり、回転速度も任意に制御可能となっている。
【００１２】
レジスト塗布装置１には、被処理基板Ｗの表面略中央部に溶剤４を供給する溶剤供給ノズル２１が設けられる。溶剤４は、被処理基板Ｗにレジスト液を塗布する前に、被処理基板Ｗの表面を濡れやすくするために供給される。溶剤４は、例えばシクロヘキサンを含む溶液（プリウェットシンナー）である。溶剤４は、溶剤供給ノズル２１に接続された溶剤供給配管２２から供給される。被処理基板Ｗへの溶剤４の供給については、後述する。
【００１３】
レジスト塗布装置１には、被処理基板Ｗの表面略中央部にレジスト液を供給するレジスト供給ノズル２３が設けられる。レジスト液は、被処理基板Ｗ上に溶剤４が塗布された後に、被処理基板Ｗを回転させた状態で塗布される。レジスト液は、レジスト供給ノズル２３に接続されたレジスト供給配管２４から供給される。
【００１４】
レジスト塗布装置１には、レジスト液等の飛散を防止するため、上部と底部におけるそれぞれの中央部に開口が形成されたカップ２５が設けられる。被処理基板Ｗの上方、下方および周囲の空間は、カップ２５で囲まれる。カップ２５の上部の開口は、溶剤供給ノズル２１およびレジスト供給ノズル２３が可動する空間であり、カップ２５の底部の開口は基板保持部材１１および基板回転手段１２が設けられる。
【００１５】
図２に、本実施形態に係るレジスト塗布装置１のブロック図を示す。被処理基板Ｗに供給される溶剤４及びレジスト液は、それぞれ溶剤用のボトル２８またはレジスト液用のボトル２８に保管される。
【００１６】
各溶液を供給するのに応じて、ボトル２８に接続されたポンプ２７により各溶液をボトル２８から吸い出す。ポンプ２７の下流側にはフィルタ２６が設けられ、各溶液中に含まれている不純物等を取り除く。フィルタ２６を通過した溶剤４およびレジスト液は、それぞれ溶剤供給ノズル２１およびレジスト供給ノズル２３に供給される。ポンプ２７とフィルタ２６を吐出制御手段２９により制御することによって、被処理基板Ｗに供給される各溶液の供給量を適切に選択することができる。
【００１７】
ノズルアーム機構２は、溶剤供給ノズル２１、レジスト供給ノズル２３およびこれらのノズルを駆動するノズルアーム駆動手段（図示なし）から構成され、被処理基板Ｗに溶剤供給ノズル２１及びレジスト供給ノズル２３を移動させる。
【００１８】
回転制御手段１３が、被処理基板Ｗを回転させる基板回転手段１２に接続されるように設けられ、被処理基板Ｗの回転の開始と終了および回転数等が制御される。
【００１９】
吐出制御手段２９、回転制御手段１３及びノズルアーム駆動手段は、コントローラ３によって連動して制御される。  
次に、本実施形態におけるレジスト塗布方法を説明する。図３に、本実施形態に係るレジスト塗布方法の断面図を示す。
【００２０】
まず、図３（ａ）に示すように、基板保持機構に保持される被処理基板Ｗの略中央部に溶剤供給ノズル２１から溶剤４、例えばシクロヘキサンを含む溶液を２．５ｃｃ程度塗布する。シンナーは、被処理基板Ｗである半導体ウェーハの表面を濡れやすくするために塗布され、後述するレジスト液を少量で被処理基板Ｗの表面全体に供給することができる。溶剤４の塗布は、被処理基板Ｗを回転させず、略静止した状態で行われる。これにより、被処理基板Ｗ上に溶剤４の層が盛られた形で形成され、後述するレジスト供給ノズル２３の先端を被処理基板Ｗ上に塗布された溶剤４中への挿入が容易になる。すなわち、被処理基板Ｗとレジスト供給ノズル２３の接触により、被処理基板Ｗの表面に傷がつくことを抑制することができる。溶剤４が被処理基板Ｗ上に塗布されたときの溶剤４の高さは、１ｍｍ以上であることが望ましい。
【００２１】
次に、図３（ｂ）に示すように、レジスト供給ノズル２３を被処理基板Ｗの表面略中央部に近づけ、レジスト供給ノズル２３の先端を被処理基板Ｗ上の溶剤４中に挿入する。このときも被処理基板Ｗは、略静止した状態であることが望ましい。溶剤４は、乾燥または蒸発によってその高さが変動する。このため、予め溶剤４の高さを測定した上で、レジスト供給ノズル２３の位置を決定することが望ましい。
【００２２】
その後、レジスト供給ノズル２３から、被処理基板Ｗ上にレジスト液を塗布する。レジスト液の塗布とほぼ同時に基板回転手段１２を用いて、被処理基板Ｗを回転させる。このときのレジスト液の塗布量は、例えば０．７０ｃｃであり、被処理基板Ｗの回転数は、例えば２５００ｒｐｍである。これにより、図３（ｃ）に示すように、被処理基板Ｗの表面全体にレジスト液が供給される。レジスト供給ノズル２３の先端は、レジスト液の塗布が終了するまで被処理基板Ｗ上の溶剤４中に挿入され続けた状態であることが望ましい。したがって、レジスト５は被処理基板Ｗを回転させると、被処理基板Ｗ上の溶剤４の膜厚が薄くなっていくため、回転開始からの時間に応じて、レジスト供給ノズル２３の先端と被処理基板Ｗの表面との距離を制御する、例えば該距離を小さくしていくことが望ましい。
【００２３】
次いで、レジスト液の供給が終了後、被処理基板Ｗの回転を停止し、レジスト供給ノズル２３を被処理基板Ｗから遠ざけレジスト供給ノズル２３を所定の位置に戻す。以上により、本実施形態にかかる被処理基板Ｗ上へのレジスト５の塗布が完成する。
【００２４】
以上のように、本実施形態によれば、被処理基板上に塗布された溶剤にレジスト供給ノズルを挿入した状態で、レジスト供給ノズルからレジスト液を吐出している。これにより、少量のレジスト液を供給する場合においても、被処理基板上にレジスト液を連続的に供給することができる。
【００２５】
さらに、本実施形態によれば、被処理基板が略静止した状態で、被処理基板上に溶剤を供給している。これにより、溶剤を厚く塗布することができるため、レジスト供給ノズルを、被処理基板に近接しすぎることなく、レジスト液に挿入することができる。
【００２６】
なお、本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２８】
１…レジスト塗布装置
１１…基板保持部材
１２…基板回転手段
１３…回転制御手段
２１…溶剤供給ノズル
２２…溶剤供給配管
２３…レジスト供給ノズル
２４…レジスト供給配管
２５…カップ
２６…フィルタ
２７…ポンプ
２８…ボトル
２９…吐出制御手段
３…コントローラ
４…溶剤
５…レジスト
Ｗ…被処理基板（ウェーハ）
【図１】
2014157943.tif 000003
【図２】
2014157943.tif 000004
【図３】
2014157943.tif 000005