(57)【要約】【課題】基板を安定に保持した状態で液状体の塗布を行うことができ、且つ、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することを抑制することが可能な塗布装置を提供する。【解決手段】チャック部１０と、ノズル２０と、チャック部１０およびノズル２０を内部に収容するチャンバー３０と、チャンバー３０の内部の圧力を大気圧よりも低い第一の圧力にした状態で、ノズル２０から基板Ｗの一面に液状体を滴下させ、チャック部１０を第一の回転数で回転させるとともに、チャック部１０を第一の回転数で回転させた後、チャンバー３０の内部の圧力を第一の圧力よりも高い第二の圧力とし、チャック部１０を第一の回転数よりも大きい第二の回転数で回転させる制御部５００と、を備える塗布装置１。【選択図】図１
2015084371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を真空吸着した状態で回転可能なチャック部と、
前記チャック部に真空吸着された前記基板の一面に液状体を滴下するノズルと、
前記チャック部および前記ノズルを内部に収容するチャンバーと、
前記チャンバーの内部の圧力を大気圧よりも低い第一の圧力にした状態で、前記ノズルから前記基板の一面に前記液状体を滴下させ、前記チャック部を第一の回転数で回転させるとともに、前記チャック部を前記第一の回転数で回転させた後、前記チャンバーの内部の圧力を前記第一の圧力よりも高い第二の圧力とし、前記チャック部を前記第一の回転数よりも大きい第二の回転数で回転させる制御部と、
を備える塗布装置。
【請求項２】
前記ノズルを前記基板と対向しない第一の位置と前記基板と対向する第二の位置との間で移動させる移動手段を備える請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記ノズルが前記第一の位置に移動したときに、前記ノズルの内部に残留する前記液状体を前記ノズルの先端部から除去するノズル待機部を備える請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記チャンバーの内部の圧力が前記第二の圧力になった後、前記ノズルを前記第二の位置から前記第一の位置に移動させる請求項２または３に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記ノズルの先端部に、前記ノズルの周囲を囲撓する飛散防止用のカバーが設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項６】
チャック部に基板を真空吸着させるステップと、
前記チャック部が収容されるチャンバーの内部の圧力を大気圧よりも低い第一の圧力にするステップと、
前記チャンバーの内部の圧力を前記第一の圧力にした状態で、ノズルから前記基板の一面に液状体を滴下し、前記チャック部を第一の回転数で回転させるステップと、
前記チャック部を前記第一の回転数で回転させた後、前記チャンバーの内部の圧力を前記第一の圧力よりも高い第二の圧力とし、前記チャック部を前記第一の回転数よりも大きい第二の回転数で回転させるステップと、
を含む塗布方法。
【請求項７】
前記ノズルは、前記チャンバーの内部の圧力を前記第一の圧力にした後、前記基板と対向しない第一の位置から前記基板と対向する第二の位置に移動し、前記第二の位置において、前記液状体を前記基板の一面に滴下する請求項６に記載の塗布方法。
【請求項８】
前記ノズルが前記第一の位置から前記第二の位置に移動する前に、前記第一の位置において、前記ノズルの内部に残留する前記液状体を前記ノズルの先端部から除去するステップを含む請求項７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記ノズルは、前記チャンバーの内部の圧力を前記第二の圧力にした後、前記基板と対向する第二の位置から前記基板と対向しない第一の位置に移動する請求項６ないし８のいずれか１項に記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に液状体を塗布する方法として、スピンコート法が知られている。スピンコート法は、基板に液状体を滴下し、基板を高速回転させて、基板全面に均一な液状体の薄膜を形成する方法である。スピンコート法で塗布を行う場合、基板に段差や高アスペクト比の開口部（以下、「埋め込み部」という）が形成されていると、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存し、その後の工程に支障をきたす場合がある。そのため、特許文献１ないし３では、減圧雰囲気下で液状体の塗布を行い、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５２８８号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８７６２２号公報
【特許文献３】特開平３−１５３０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、減圧雰囲気下で基板を高速回転させると、基板を安定に保持することができないという課題があった。すなわち、スピンコート法では、基板の保持手段として、真空チャック方式が一般的であるが、真空チャック方式では、基板はチャック部に真空吸着した状態で回転するため、減圧雰囲気下で塗布を行うと、チャック部の吸着力が弱くなり、回転中に基板を安定に保持することができない。
【０００５】
本発明の目的は、基板を安定に保持した状態で液状体の塗布を行うことができ、且つ、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することを抑制することが可能な塗布装置および塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る塗布装置は、基板を真空吸着した状態で回転可能なチャック部と、前記チャック部に真空吸着された前記基板の一面に液状体を滴下するノズルと、前記チャック部および前記ノズルを内部に収容するチャンバーと、前記チャンバーの内部の圧力を大気圧よりも低い第一の圧力にした状態で、前記ノズルから前記基板の一面に前記液状体を滴下させ、前記チャック部を第一の回転数で回転させるとともに、前記チャック部を前記第一の回転数で回転させた後、前記チャンバーの内部の圧力を前記第一の圧力よりも高い第二の圧力とし、前記チャック部を前記第一の回転数よりも大きい第二の回転数で回転させる制御部と、を備える。
【０００７】
この構成によれば、まず、減圧雰囲気下で基板の一面に液状体を滴下し、基板を第一の回転数で低速回転させて、基板の一面全体に液状体を広げる。そして、液状体が基板の一面全体を覆った状態で、チャンバー内の真空度を低下させ、基板を第二の回転数で高速回転させる。そのため、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することを抑制しながら、高速回転中の基板の保持を良好に行うことができる。
【０００８】
なお、本明細書において、「チャンバーの内部の圧力」とは、チャンバーの内部に残留する気体の圧力を意味する。チャンバーの内部の圧力は、公知の圧力計によって測定することができる。チャンバーの内部の圧力は、大気圧よりも小さい場合もあるし、大気圧と同じか大気圧よりも大きい場合もある。
【０００９】
本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記ノズルを前記基板と対向しない第一の位置と前記基板と対向する第二の位置との間で移動させる移動手段を備えていてもよい。
【００１０】
この構成によれば、ノズルから液状体を滴下しないときには、ノズルを第一の位置に待機させ、ノズルから液状体を滴下するときには、ノズルを第二の位置に移動させることができる。そのため、チャンバーの内部を減圧したときに、ノズルの内部に残留する液状体が飛散し、基板に付着することを抑制することができる。
【００１１】
本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記ノズルが前記第一の位置に移動したときに、前記ノズルの内部に残留する前記液状体を前記ノズルの先端部から除去するノズル待機部を備えていてもよい。
【００１２】
この構成によれば、チャンバーの内部を減圧したときに、ノズルの内部に残留する液状体が、ノズルの周囲に飛散することを抑制することができ、また、ノズルの先端の液切れが良好になる。
【００１３】
本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記移動手段は、前記チャンバーの内部の圧力が前記第二の圧力になった後、前記ノズルを前記第二の位置から前記第一の位置に移動させてもよい。
【００１４】
この構成によれば、ノズルの内部に残留する液状体が、ノズルの周囲に飛散することを抑制することができ、また、ノズルの先端の液切れが良好になる。
【００１５】
本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記ノズルの先端部に、前記ノズルの周囲を囲撓する飛散防止用のカバーが設けられていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、ノズルの周囲に液状体が飛散することを抑制することができる。
【００１７】
本発明の一態様に係る塗布方法は、チャック部に基板を真空吸着させるステップと、前記チャック部が収容されるチャンバーの内部の圧力を大気圧よりも低い第一の圧力にするステップと、前記チャンバーの内部の圧力を前記第一の圧力にした状態で、ノズルから前記基板の一面に液状体を滴下し、前記チャック部を第一の回転数で回転させるステップと、前記チャック部を前記第一の回転数で回転させた後、前記チャンバーの内部の圧力を前記第一の圧力よりも高い第二の圧力とし、前記チャック部を前記第一の回転数よりも大きい第二の回転数で回転させるステップと、を含む。
【００１８】
この方法によれば、まず、減圧雰囲気下で基板の一面に液状体を滴下し、基板を第一の回転数で低速回転させて、基板の一面全体に液状体を広げる。そして、液状体が基板の一面全体を覆った状態で、チャンバー内の真空度を低下させ、基板を第二の回転数で高速回転させる。そのため、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することを抑制しながら、高速回転中の基板の保持を良好に行うことができる。
【００１９】
本発明の一態様に係る塗布方法においては、前記ノズルは、前記チャンバーの内部の圧力を前記第一の圧力にした後、前記基板と対向しない第一の位置から前記基板と対向する第二の位置に移動し、前記第二の位置において、前記液状体を前記基板の一面に滴下してもよい。
【００２０】
この方法によれば、ノズルから液状体を滴下しないときには、ノズルを第一の位置に待機させ、ノズルから液状体を滴下するときには、ノズルを第二の位置に移動させることができる。そのため、チャンバーの内部を減圧したときに、ノズルの内部に残留する液状体が飛散し、基板に付着することを抑制することができる。
【００２１】
本発明の一態様に係る塗布方法においては、前記ノズルが前記第一の位置から前記第二の位置に移動する前に、前記第一の位置に置いて、前記ノズルの内部に残留する前記液状体を前記ノズルの先端部から除去するステップを含んでいてもよい。
【００２２】
この方法によれば、チャンバーの内部を減圧したときに、ノズルの内部に残留する液状体が、ノズルの周囲に飛散することを抑制することができ、また、ノズルの先端の液切れが良好になる。
【００２３】
本発明の一態様に係る塗布方法においては、前記ノズルは、前記チャンバーの内部の圧力を前記第二の圧力にした後、前記基板と対向する第二の位置から前記基板と対向しない第一の位置に移動してもよい。
【００２４】
この方法によれば、ノズルの内部に残留する液状体が、ノズルの周囲に飛散することを抑制することができ、また、ノズルの先端の液切れが良好になる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、基板を安定に保持した状態で液状体の塗布を行うことができ、且つ、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することを抑制することが可能な塗布装置および塗布方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る塗布装置の概略構成を示す図である。
【図２】塗布装置の塗布処理部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】塗布方法の一例を示す図である。
【図４】（ａ）は、減圧雰囲気下で塗布処理を行わない従来の塗布方法を示す図であり、（ｂ）は、減圧雰囲気下で塗布処理を行う本実施形態の塗布方法を示す図である。
【図５】塗布方法の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第一の実施の形態］
以下、図１ないし図４を参照しながら、本発明の第一の実施の形態について説明する。
【００２８】
＜塗布装置＞
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る塗布装置１の概略構成を示す図である。
本実施形態の塗布装置１は、塗布処理部１００と、薬液貯留部２００と、排気部３００と、制御部５００と、を備えている。
【００２９】
塗布処理部１００は、基板Ｗの一面に塗布液（液状体）を塗布する。基板Ｗとしては、半導体ウエハ、ガラス基板、プラスチック基板などの任意の基板が用いられる。塗布液としては、例えば、レジストが用いられるが、塗布液はこれに限らず、スピンコート法により塗膜を形成できるものであればどのようなものでも用いることができる。
【００３０】
塗布処理部１００は、チャック部１０と、カップ部４０と、ノズル２０と、ノズル待機部４３と、チャンバー３０と、モーター１９と、を備えている。ノズル２０から滴下された塗布液は、基板Ｗを保持するチャック部１０の回転によって基板Ｗ全体に広がる。基板Ｗの周囲に飛散した塗布液は、カップ部４０のドレイン部４１ｂからカップ部４０の外部に排出される。
【００３１】
ノズル２０の内部に残留する塗布液（以下、残留塗布液という）は、ノズル待機部４３によってノズル２０の先端部から除去される。ノズル待機部４３は、ノズル２０の先端部を収容する収容空間４３ａを有し、収容空間４３ａの内部にノズル２０の先端部を密閉する。収容空間４３ａは真空ポンプ８０に接続されており、真空ポンプ８０によって収容空間４３ａを排気することにより、ノズル２０の先端部から残留塗布液が吸引される。
【００３２】
なお、ノズル待機部４３は、ノズル２０の先端部から残留塗布液を吸引する構成に限らず、加圧によってノズル２０の先端部から残留塗布液を押し出す構成でもよい。
【００３３】
チャック部１０、カップ部４０、ノズル２０、旋回アーム２１およびノズル待機部４３は、チャンバー３０の内部に収容されている。チャンバー３０の内部は、排気部３００に備えられた真空ポンプ８０によって排気される。これにより、基板Ｗへの塗布液の塗布処理は、減圧雰囲気下で行うことが可能となっている。
【００３４】
チャンバー３０は、配管７１および開閉弁Ｖ１を介して真空ポンプ８０に接続されている。また、チャンバー３０は、配管７３および開閉弁Ｖ２を介して図示略の空気供給部と接続されている。また、チャンバー３０は、配管７２、流量調整弁ＭＦＣおよび開閉弁Ｖ３を介して図示略の不活性ガス供給源と接続されている。チャンバー３０の内部の真空度（圧力）は、不活性ガスの流量を流量調整弁ＭＦＣによって調整することにより制御することができる。なお、不活性ガスとしては、例えば、窒素を用いることができる。
【００３５】
薬液貯留部２００は、塗布液を貯留する塗布液供給部６１と、廃液を貯留する廃液回収部６２と、を備えている。塗布液供給部６１は、配管５３を介してノズル２０と接続されている。廃液回収部６２は、配管５１を介してカップ部４０のドレイン部４１ｂと接続されている。また、廃液回収部６２は、配管５２を介してノズル待機部４３の収容空間４３ａと接続されている。
【００３６】
制御部５００は、塗布処理部１００および排気部３００の各部を統括制御するコンピュータシステムを含む。このコンピュータシステムは、ＣＰＵ等の演算処理部と、メモリやハードディスク等の記憶部とを備える。制御部５００の記憶部には、演算処理部に塗布処理部１００および排気部３００の各部を制御させることによって塗布処理を実行させるためのプログラムが記録されている。
【００３７】
以下、塗布処理部１００の構成を図１および図２を用いて具体的に説明する。
図２は、塗布装置１の塗布処理部１００の概略構成を示す斜視図である。
【００３８】
図１および図２に示すように、塗布処理部１００は、チャック部１０と、カップ部４０と、ノズル２０と、ノズル待機部４３と、チャンバー３０と、を備えている。
【００３９】
チャック部１０は、基板Ｗを吸着保持するための吸着面１０Ａを有している。チャック部１０の吸着方式としては、任意のものを用いることができる。例えば、吸着面１０Ａに真空吸着用の穴や溝を形成し、この穴や溝を介して基板Ｗを真空吸着したり、吸着面１０Ａを多孔質材料で形成し、この多孔質の穴を介して基板Ｗを真空吸着するなどの方法が好適に用いられる。ノズル２０は、チャック部２０に真空吸着された基板Ｗの一面（チャック部１０に吸着された面とは反対側の面）に塗布液を滴下する。チャック部１０は、モーター１９の回転駆動力によって、基板Ｗを真空吸着した状態で回転する。
【００４０】
チャック部１０は、減圧雰囲気下で基板Ｗを吸着保持する。そのため、大気圧雰囲気下で塗布処理を行う場合に比べて、高い吸着力が必要とされる。チャック部１０の吸着面１０Ａとチャンバー３０の内部の圧力との圧力差は、５ｋＰａ以上であることが好ましい。また、本実施形態では、吸着面１０Ａを大きくし、基板Ｗの広い範囲を吸着保持するようにしている。例えば、基板Ｗが直径２００ｍｍの半導体ウエハである場合には、チャック部１０の吸着面１０Ａの直径は１８０ｍｍとされる。
【００４１】
カップ部４０は、チャック部１０の下方および側方を包囲するように設けられている。チャック部１０の回転によって飛散した塗布液は、カップ部４０のドレイン部４１ｂに流れ込み、廃液としてカップ部４０の外部に排出される。
【００４２】
図２に示すように、カップ部４０の側方には旋回アーム２１が設けられている。旋回アーム２１は、ノズル２０を水平方向および鉛直方向に移動させる移動手段として機能する。旋回アーム２１は、鉛直方向に延びる支柱部２７と、支柱部２７の上端部に接続されたアーム本体部２８と、を備えている。アーム本体部２８は、支柱部２７を中心として旋回可能である。また、アーム本体部２８は、支柱部２７に沿って鉛直方向に昇降可能である。アーム本体部２８の支柱部２７と接続された側とは反対側の端部には、ノズル２０が接続されている。
【００４３】
ノズル２０は吐出口を鉛直下方に向けてアーム本体部２８に接続されている。旋回アーム２１には、支柱部２７およびアーム本体部２８を鉛直方向に貫く貫通孔が設けられている。貫通孔には、樹脂などの柔軟な素材で形成されたホース２２が挿入されている。ホース２２の一端は、図１に示した配管５３と接続されており、ホース２２の他端は、ノズル２０に接続されている。配管５３およびホース２２を介して塗布液供給部６１（図１参照）からノズル２０に塗布液が供給される。
【００４４】
ノズル２０の先端部には、ノズル２０の周囲を囲撓する飛散防止用のカバー２６が設けられている。カバー２６は、ノズル２０の側方を包囲するように円筒状に形成されている。カバー２６の下端部は、ノズル２０の先端部よりも鉛直下方に位置しており、ノズル２０から斜め下方に飛散した塗布液がカバー２６によって捕捉できるようになっている。
【００４５】
ノズル２０は、アーム本体部２８が支柱部２７を中心として水平面内で旋回することにより、基板Ｗと対向しない第一の位置Ｐ１と基板Ｗと対向する第二の位置Ｐ２との間を移動する。旋回アーム２１の旋回動作は、制御部５００により電子的に制御される。
【００４６】
第一の位置Ｐ１には、図１に示したノズル待機部４３が設けられている。ノズル待機部４３は、ノズル２０が第一の位置Ｐ１に移動したときに、ノズル２０の内部に残留する塗布液をノズル２０の先端部から除去する。第二の位置Ｐ２は、基板Ｗの一面に塗布液を塗布する位置である。第二の位置Ｐ２は、例えば、チャック部１０の回転中心と対向する位置とされる。
【００４７】
ノズル２０は、塗布処理を行うとき以外は、チャンバー３０の第一の位置Ｐ１に退避している。ノズル２０は、塗布処理を行うときだけ、旋回アーム２１によってチャンバー３０の第二の位置Ｐ２に移動する。ノズル２０が第一の位置Ｐ１に退避しているときには、ノズル２０は、ノズル待機部４３によって先端部が収容空間４３ａに収容されている。
【００４８】
チャック部１０、カップ部４０、ノズル２０、旋回アーム２１およびノズル待機部４３は、チャンバー３０の内部に収容されている。チャンバー３０は、上部が開口した箱部３１と、箱部３１の上部を閉塞する蓋部３２と、を備えている。チャック部１０、カップ部４０、ノズル２０、旋回アーム２１およびノズル待機部４３は、箱部３１の底面に設置されている。蓋部３２には、チャンバー３０の内部を視認可能な窓部３６が設けられている。箱部３１と蓋部３２とはヒンジ部３８を介して接続されている。蓋部３２には取手部３９が設けられており、取手部３９を把持して蓋部３２を開閉可能となっている。
【００４９】
箱部３１の側面には、配管と接続するための複数の接続穴３３，３４，３５が設けられている。接続穴３３には、例えば、図１に示した真空排気用の配管７１が接続される。接続穴３４には、例えば、図１に示した大気開放用の配管７３が接続される。接続穴３５には、例えば、図１に示した不活性ガスパージ用の配管７２が接続される。箱部３１には、接続穴３３，３４，３５以外に、予備の接続穴が設けられていてもよい。
【００５０】
図１に示した制御部５００は、塗布装置１の各部を統括制御することにより、所望の塗布処理を実現する。
【００５１】
例えば、制御部５００は、チャック部１０の回転動作（回転開始時期、回転終了時期、回転数）、ノズル２０の滴下動作（滴下開始時期、滴下終了時期、滴下量）、旋回アーム２１の移動動作（旋回開始時期、旋回終了時期、旋回角度、昇降開始時期、昇降終了時期、昇降量）、ノズル待機部４３の吸引動作（吸引開始時期、吸引終了時期）、チャンバー３０の給排気動作（排気開始時期、排気終了時期、真空度、不活性ガスまたは空気の供給時期、不活性ガスまたは空気の供給量）などを制御する。
【００５２】
これらの制御は、制御部５００による排気部３００の排気動作（真空ポンプ８０の排気開始時期、排気終了時期）、開閉弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉時期、流量調整弁ＭＦＣの開閉時期、流量調整弁ＭＦＣの調整量、塗布液供給部６１とノズル２０との接続配管に設けられる図示略の開閉弁の開閉時期および当該接続配管に設けられる流量調整弁の調整量などの制御により、あるいは、これらの制御と塗布処理部１００の各部の動作の制御とを組み合わせることにより、実現される。
【００５３】
例えば、制御部５００は、チャンバー３０の内部の圧力を大気圧よりも低い第一の圧力にした状態で、ノズル２０から基板Ｗの一面に塗布液を滴下させ、チャック部１０を第一の回転数で回転させるとともに、チャック部１０を第一の回転数で回転させた後、チャンバー３０の内部の圧力を第一の圧力よりも高い第二の圧力とし、チャック部１０を第一の回転数よりも大きい第二の回転数で回転させる。これにより、基板Ｗを安定に保持した状態で塗布液の塗布を行うことができ、且つ、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することを抑制することが可能となる。
【００５４】
＜塗布方法＞
以下、図３を用いて、塗布装置１を用いた塗布方法の具体的な一例を説明する。
なお、塗布装置１の各部の動作は、制御部５００によって統括制御される。
【００５５】
（１）ステップＳ１
まず、チャック部１０に基板Ｗを真空吸着させ、真空ポンプ８０を用いてチャンバー３０の内部を排気する。チャンバー３０の内部を十分に排気したら、真空ポンプ８０を停止する。そして、不活性ガス供給源から配管７２を介してチャンバー３０の内部に不活性ガスを微少量導入（パージ）し、チャック部１０が収容されるチャンバー３０の内部の圧力（基板Ｗの周囲の圧力）を大気圧Ａ０よりも低い第一の圧力ＡＬにする。
【００５６】
ここで、「第一の圧力」は、後述するステップＳ６において、基板Ｗを低速回転する際に、基板Ｗがチャック部１０において安定的に保持される圧力であって、尚且つ、基板Ｗの一面を塗布液で覆ったときに、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することが十分に抑制可能な塗布雰囲気の圧力である。気泡の残存が十分に抑制可能であるとは、基板Ｗの一面を塗布液で覆った後に脱泡処理などの追加的な措置を講じなくても、その後の処理（ベーク処理、露光処理、現像処理など）を問題なく行うことができることをいう。
【００５７】
例えば、ステップＳ６において基板Ｗを低速回転する際に、基板Ｗがチャック部１０において安定的に保持される圧力ＡがＡ１以上であり（Ａ１≦Ａ＜Ａ０）、且つ、基板Ｗの一面を塗布液で覆ったときに、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することが十分に抑制可能な塗布雰囲気の圧力ＡがＡ２以下であるとすると（Ａ≦Ａ２＜Ａ０）、第一の圧力ＡＬはＡ１以上Ａ２以下の圧力である（Ａ１≦ＡＬ≦Ａ２＜Ａ０）。
【００５８】
また、「チャンバーの内部の圧力を第一の圧力にする」とは、チャンバー３０の内部を一定の圧力に保持することに限らず、上記の圧力範囲（Ａ１≦ＡＬ≦Ａ２＜Ａ０）において第一の圧力ＡＬが変動してもよいことを意味する。
【００５９】
（２）ステップＳ２
次に、ノズル２０の内部に残留する塗布液をノズル待機部４３によって除去する。ノズル待機部４３による残留塗布液の除去処理は、旋回アーム２１によってノズル２０が第一の位置Ｐ１から第二の位置Ｐ２に移動する前に行われる。ノズル待機部４３による残留塗布液の除去処理は、ステップＳ１のチャンバー３０の排気処理と同時に行ってもよく、チャンバー３０の排気処理よりも前もしくは後に行ってもよい。
【００６０】
残留塗布液の除去処理は、例えば、ノズル２０の先端部をノズル待機部４３の収容空間４３ａに収容し、収容空間４３ａの内部を排気することにより行われる。収容空間４３ａの内部の圧力（ノズル２０の先端部の周囲の圧力）ＡＥは、例えば、チャンバー３０の内部の圧力ＡＬ以下に設定される（ＡＥ≦ＡＬ）。これにより、ノズル２０を第二の位置Ｐ２に移動したときに、ノズル２０の内部の残留塗布液がノズル２０の外部に飛散することを抑制することができる。
【００６１】
圧力ＡＥと圧力ＡＬはなるべく近づけることが好ましい。これにより、収容空間４３ａとチャンバー３０の圧力差が小さくなり、ノズル２０を容易にノズル待機部４３から取り外すことができる。例えば、１つの真空ポンプ８０に収容空間４３ａとチャンバー３０を接続し、同一の真空ポンプ８０によって収容空間４３ａとチャンバー３０とを排気することができる。この場合、圧力ＡＥと圧力ＡＬは概ね等しくなる。チャンバー３０には不活性ガスを微少量導入しているので、圧力ＡＬは圧力ＡＥよりも大きいが、導入量が少ないため、圧力ＡＥと圧力ＡＬとの差は小さい。
【００６２】
（３）ステップＳ３
次に、ノズル２０を旋回アーム２１によってノズル待機部４３が位置する第一の位置Ｐ１から基板Ｗと対向する第二の位置Ｐ２に移動する。ノズル２０をノズル待機部４３から移動させる場合には、まず、旋回アーム２１を上昇させてノズル２０をノズル待機部４３と干渉しない位置に移動し、その後、水平面内で旋回アーム２１を旋回させてノズル２０を基板Ｗと対向する位置まで移動する。そして、旋回アーム２１を下降させ、ノズル２０を基板Ｗと近接する第二の位置Ｐ２に移動する。
【００６３】
（４）ステップＳ４
次に、チャンバー３０の内部の圧力を第一の圧力ＡＬにした状態で、第二の位置Ｐ２において、ノズル２０から基板Ｗの一面に塗布液を滴下する。
【００６４】
（５）ステップＳ５
次に、チャック部１０を第一の回転数ＲＬで回転（低速回転）させ、基板Ｗの一面に滴下された塗布液を基板Ｗの一面全体に広げる。この処理によって、基板Ｗの一面全体が塗布液で覆われる。塗布液が減圧雰囲気下で基板Ｗの一面全体に塗布されるため、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することが抑制される。なお、塗布液の滴下は、チャック部１０を低速回転させている最中に行ってもよい。
【００６５】
ここで、「第一の回転数」は、基板Ｗの一面に滴下された塗布液を基板Ｗの一面全体に広げることが可能な回転数である。例えば、塗布液が基板Ｗを回転させたときの遠心力のみで基板Ｗの一面全体に広げることが可能な最小の回転数ＲがＲ１以上であり（Ｒ１≦Ｒ）、チャンバー３０の内部の圧力を第一の圧力ＡＬとしたときに、チャック部１０で基板Ｗを安定的に保持することが可能な回転数ＲをＲ２以下とすると（Ｒ≦Ｒ２）、第一の回転数ＲＬはＲ１以上Ｒ２以下の回転数である（Ｒ１≦ＲＬ≦Ｒ２）。
【００６６】
また、「チャック部を第一の回転数で回転する」とは、チャック部１０の回転数を一定の回転数に保持することに限らず、上記の回転数の範囲（Ｒ１≦ＲＬ≦Ｒ２）において第一の回転数ＲＬが変動してもよいことを意味する。
【００６７】
回転数ＲＬは、塗布液の粘度や、チャック部１０を低速回転するときのチャンバー３０の内部の圧力などに基づいて、適切に制御される。例えば、１０００ｃＰの粘度の塗布液を用いると、１００ｒｐｍ以上で基板Ｗを回転させないと、塗布液が基板全面に広がらない。よって、１０００ｃＰの粘度の塗布液を用いた場合には、回転数ＲＬは、１００ｒｐｍ以上に設定される。
【００６８】
（６）ステップＳ６
次に、ノズル２０を旋回アーム２１によって第一の位置Ｐ１に移動する。ノズル２０の移動手順はステップＳ３と同様である。まず、旋回アーム２１を上昇させてノズル２０を基板Ｗと干渉しない位置に移動し、その後、水平面内で旋回アーム２１を旋回させてノズル２０をノズル待機部４３の上方まで移動する。そして、旋回アーム２１を下降させ、ノズル２０をノズル待機部４３の収容空間４３ａに収容可能な第二の位置Ｐ２に移動する。なお、ノズル２０の移動は、チャック部１０を低速回転させる前に行ってもよく、チャック部１０を低速回転させている最中に行ってもよい。
【００６９】
（７）ステップＳ７
次に、チャック部１０を第一の回転数ＲＬで回転させた後、チャンバー３０の内部に不活性ガスまたは空気を導入し、チャンバー３０の内部の圧力（基板Ｗの周囲の圧力）を第一の圧力ＡＬよりも高い第二の圧力ＡＨとする。
【００７０】
ここで、「第二の圧力」は、後述するステップＳ８において、基板Ｗを高速回転する際に、基板Ｗがチャック部１０において安定的に保持される圧力である。本実施形態では、第二の圧力ＡＨを大気圧Ａ０とするが、第二の圧力ＡＨは、大気圧Ａ０よりも大きくてもよく、大気圧Ａ０よりも小さくてもよい。すでにステップＳ５において、基板Ｗの一面全体が塗布液で覆われているので、第二の圧力ＡＨを大きくしても、段差や埋め込み部の底部に気泡が混入する惧れは少ない。
【００７１】
例えば、ステップＳ８において基板Ｗを高速回転する際に、基板Ｗがチャック部１０において安定的に保持される圧力ＡがＡ３以上であるとすると（ＡＬ＜Ａ３≦Ａ）、第二の圧力ＡＨはＡ３以上の圧力である（ＡＬ＜Ａ３≦ＡＨ）。
【００７２】
また、「チャンバーの内部の圧力を第二の圧力にする」とは、チャンバー３０の内部を一定の圧力に保持することに限らず、上記の圧力範囲（ＡＬ＜Ａ３≦ＡＨ）において第二の圧力ＡＨが変動してもよいことを意味する。
【００７３】
（８）ステップＳ８
次に、チャック部１０を第一の回転数ＲＬよりも大きい第二の回転数ＲＨで回転（高速回転）させる。この処理によって、余分な塗布液が遠心力によって基板Ｗの側方に飛散し、塗布液の厚みが所望の厚みに調整される。
【００７４】
（９）ステップＳ９
次に、チャック部１０の回転を停止し、チャンバー３０の蓋部３２を開く、そして、チャック部１０の吸着を解除し、チャック部１０から基板Ｗを取りだす。
以上により、塗布処理が終了する。
【００７５】
図４は、本実施形態の塗布方法により得られる効果を説明する図である。図４（ａ）は、減圧雰囲気下で塗布処理を行わない従来の塗布方法を示す図である。図４（ｂ）は、減圧雰囲気下で塗布処理を行う本実施形態の塗布方法を示す図である。
【００７６】
図４（ａ）に示すように、従来の塗布方法では、大気圧雰囲気下で塗布液Ｌ２の塗布を行う。そのため、レジストのような高粘度の塗布液Ｌ２を用いる場合には、塗布液Ｌ２を基板Ｗに塗布する前に、プリウェット剤Ｌ１を用いて基板Ｗの表面を表面処理する必要がある。表面処理を行うことによって、基板Ｗに塗布液Ｌ２を塗布したときに、気泡が発生しにくくなるというメリットがある。
【００７７】
しかしながら、プリウェット剤Ｌ１を用いて表面処理を行っても、大気圧雰囲気下で塗布処理を行った場合には、気泡の発生は完全には抑えられない。そのため、基板Ｗに塗布液Ｌ２を塗布した後、減圧雰囲気下で脱泡処理を行い、気泡を完全に除去した後でベーク処理を行う必要がある。よって、従来の塗布方法では、塗布処理前の基板Ｗの表面処理と、塗布処理後の塗布液Ｌ２の脱泡処理が必要となり、プロセスが煩雑になっていた。
【００７８】
一方、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の塗布方法では、減圧雰囲気下で塗布液Ｌ２の塗布を行う。そのため、段差や埋め込み部の底部に気泡は殆ど残存しなくなる。よって、塗布処理前の基板Ｗの表面処理や塗布処理後の塗布液Ｌ２の脱泡処理が不要となり、プロセスが大幅に簡略化される。
【００７９】
以上のように本実施形態の塗布装置１および塗布方法によれば、次の効果が得られる。
【００８０】
（ｉ）本実施形態では、まず、減圧雰囲気下で基板Ｗの一面に塗布液を滴下し、基板Ｗを第一の回転数ＲＬで低速回転させて、基板Ｗの一面全体に塗布液を広げる。そして、塗布液が基板Ｗの一面全体を覆った状態で、チャンバー３０内の真空度を低下させ、基板Ｗを第二の回転数ＲＨで高速回転させる。そのため、段差や埋め込み部の底部に気泡が残存することを抑制しながら、高速回転中の基板Ｗの保持を良好に行うことができる。
【００８１】
（ｉｉ）本実施形態の塗布装置１は、ノズル２０を基板Ｗと対向しない第一の位置Ｐ１と基板Ｗと対向する第二の位置Ｐ２との間で移動させる移動手段（旋回アーム２１）を備えている。そのため、ノズル２０から塗布液を滴下しないときには、ノズル２０を第一の位置Ｐ１に待機させ、ノズル２０から塗布液を滴下するときには、ノズル２０を第二の位置Ｐ２に移動させることができる。
【００８２】
（ｉｉｉ）本実施形態の塗布装置１では、ノズル２０は、チャンバー３０の内部の圧力を第一の圧力ＡＬにした後、基板Ｗと対向しない第一の位置Ｐ１から基板Ｗと対向する第二の位置Ｐ２に移動し、第二の位置Ｐ２において、塗布液を基板Ｗの一面に滴下する。そのため、チャンバー３０の内部を減圧したときに、ノズル２０の内部に残留する塗布液が飛散し、基板Ｗに付着することを抑制することができる。
【００８３】
（ｉｖ）本実施形態の塗布装置１は、ノズル２０が第一の位置Ｐ１に移動したときに、ノズル２０の内部に残留する塗布液をノズル２０の先端部から除去するノズル待機部４３を備えている。そのため、チャンバー３０の内部を減圧したときに、ノズル２０の内部に残留する塗布液が、ノズル２０の周囲に飛散することを抑制することができ、また、ノズル２０の先端の液切れが良好になる。
【００８４】
（ｖ）本実施形態の塗布装置１は、ノズル２０の先端部に、ノズル２０の周囲を囲撓する飛散防止用のカバー２６が設けられている。そのため、ノズル２０の周囲に塗布液が飛散することを抑制することができる。
【００８５】
［第二の実施の形態］
以下、図５を参照しながら、本発明の第二の実施の形態について説明する。
【００８６】
本実施形態において第一の実施の形態と異なる点は、チャンバー３０の内部の圧力を第二の圧力ＡＨとするタイミングである。第一の実施の形態では、ノズル２０を第二の位置Ｐ２から第一の位置Ｐ１へ移動させた後（ステップＳ６）、チャンバー３０の内部の圧力を第二の圧力ＡＨとした（ステップＳ７）。これに対して、本実施形態では、チャンバー３０の内部の圧力を第二の圧力ＡＨとした後（ステップＳ１６）、ノズル２０を第二の位置Ｐ２から第一の位置Ｐ１へ移動させている（ステップＳ１７）。
【００８７】
本実施形態と第一の実施の形態との相違点は、上記の点のみである。図５に示した本実施形態のステップＳ１１〜Ｓ１９は、図３に示した第一の実施の形態のステップＳ１〜Ｓ５，Ｓ７，Ｓ６，Ｓ８〜Ｓ９にそれぞれ対応している。ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理内容は、ステップＳ１〜Ｓ５，Ｓ７，Ｓ６，Ｓ８〜Ｓ９の処理内容とそれぞれ同じである。
【００８８】
本実施形態では、チャンバー３０の内部の圧力を高めた状態でノズル２０の移動を行っている。そのため、ノズル２０の内部の圧力がノズル２０の外部の圧力よりも相対的に小さくなり、ノズル２０の内部に残留する塗布液がノズル２０の先端部から漏れ出しにくくなる。
【００８９】
本実施形態において「第二の圧力」や「チャンバーの内部の圧力を第二の圧力にする」の意味は、第一の実施の形態で説明したものと同じである。すなわち、「第二の圧力」は、ステップＳ１８において、基板Ｗを第二の回転数ＲＨで高速回転する際に、基板Ｗがチャック部１０において安定的に保持される圧力である。本実施形態では、第二の圧力ＡＨを大気圧Ａ０とするが、第二の圧力ＡＨは、大気圧Ａ０よりも大きくてもよく、大気圧Ａ０よりも小さくてもよい。また、「チャンバーの内部の圧力を第二の圧力にする」とは、チャンバー３０の内部を一定の圧力に保持することに限らず、第一の実施の形態で説明した圧力範囲（ＡＬ＜Ａ３≦ＡＨ）において第二の圧力ＡＨが変動してもよいことを意味する。
【００９０】
以上のように、本実施形態においては、チャンバー３０の内部の圧力を第二の圧力ＡＨとした後、ノズル２０を旋回アーム２１によって第二の位置Ｐ２から第一の位置Ｐ１へ移動させている。そのため、ノズル２０の内部に残留する塗布液が、ノズル２０の周囲に飛散することを抑制することができ、また、ノズル２０の先端の液切れが良好になる。
【００９１】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。
例えば、ノズル２０の移動手段は、旋回アーム２１に限定されず、ノズル２０を保持するアーム本体部をガイドレールに沿って移動させるような構成でもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…塗布装置、１０…チャック部、２０…ノズル、２１…旋回アーム（移動手段）、２６…飛散防止用のカバー、３０…チャンバー、４３…ノズル待機部、５００…制御部、ＡＬ…第一の圧力、ＡＨ…第２の圧力、ＲＬ…第一の回転数、ＲＨ…第二の回転数、Ｐ１…第一の位置、Ｐ２…第二の位置、Ｌ２…塗布液（液状体）、Ｗ…基板
【図１】
2015084371.tif 000003
【図２】
2015084371.tif 000004
【図３】
2015084371.tif 000005
【図４】
2015084371.tif 000006
【図５】
2015084371.tif 000007