(57)【要約】【課題】制御が容易でかつ安価に、効率よく膜厚の均一性の高いレジスト塗布方法及び塗布装置を提供する。【解決手段】レジストをスピンコートで塗布する際に、１：対象物を低速で回転させその外周から回転軸中心方向に沿って滴下位置を制御しながらレジストを滴下するステップと、２：低下位置を回転軸中心に固定しさらにレジストを滴下するステップと、３：対象物の回転数を制御して遠心力を発生させそれによりレジストを拡散させ均一な塗布膜を形成するステップを有するようにした。【選択図】　　　　図１
2004103781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を対象物表面に塗布するために、
対象物を低速で回転させその外周から回転軸中心方向に沿って滴下位置を制御しながら該塗布液体を滴下するステップと、
滴下位置を回転軸中心に固定し該塗布液体を滴下するステップと、
対象物の回転数を制御して遠心力を発生させそれにより前記滴下塗布液体を均一に拡散して塗布膜を形成するステップ
を有することを特徴とする液体塗布方法。
【請求項２】
上記液体としてレジスト材料を用いることを特徴とする請求項１に記載の液体塗布方法。
【請求項３】
上記対象物として平板状基板を用いることを特徴とする請求項１に記載の液体塗布方法。
【請求項４】
上記液体としてレジスト材料を、上記対象物として平板状基板を用いることを特徴とする請求項１に記載の液体塗布方法。
【請求項５】
液体を対象物表面に均一に塗布することを目的とする装置であって、
▲１▼対象物を固定し回転させる装置と
▲２▼その回転数を任意に制御する装置と
▲３▼該塗布液体を対象物に一定量滴下できる装置と
▲４▼その滴下位置を制御する装置と
を有し、
前記請求項１に記載の液体塗布方法を用いることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項６】
上記液体としてレジスト材料を用いることを特徴とする請求項５に記載の液体塗布装置。
【請求項７】
上記対象物として平板状基板を用いることを特徴とする請求項５に記載の液体塗布装置。
【請求項８】
上記液体としてレジスト材料を、上記対象物として平板状基板を用いることを特徴とする請求項５に記載の液体塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布方法及び塗布装置に係り、特にスピンコート法によるレジスト塗布工程において、シリコンウエハのような平板状基板上などにレジスト材料などを塗布するための液体塗布方法及び液体塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基盤等の上に液体材料を塗布し、乾燥させて薄膜を形成する技術は、フォトリソグラフィー技術におけるレジスト層や、液晶表示素子のポリイミド、ポリアミド等の有機膜をはじめ、近年では無機絶縁膜、金属電極等、種々の分野での応用が行なわれている。
【０００３】
これらの塗布方法としては、印刷法、ロールコーティング法、バーコート法、又はこれらを組み合わせた方式が数々知られている。
【０００４】
しかし、液のはじき等が少なく、比較的ゴミの混入の少ないという点から従来スピンコート法というものが良く用いられている。これは液体を塗布する基盤等の対象物を回転台に固定し、その回転中心に液体を滴下し、この液体が滴下された対象物を回転させて遠心力で液体を振り切ることにより表面に該液体を塗布するものである。
【０００５】
しかしながら上述のスピンコート法には、中心部と端部で回転速度が異なるため塗布液体の広がり方に差が出て膜厚が不均一になるという問題があった。特にシリコンウエハなどの基盤上にレジスト材料等を塗布する場合には、滴下した液体の流動性が基盤の回転と共に溶媒の揮発によって失われるためその傾向が顕著である。具体的には速度の速くなる周辺部に向かうにつれ同心円上に膜厚が厚くなってしまうという問題があった。
【０００６】
これらを解決するための手段として、例えば回転半径上に滴下ノズルを並べ、それぞれの滴下量を制御して膜厚の均一化を図るものや、滴下前に他の塗布手段を用いて対象物上に縞状または格子状に部分的に塗布してからスピンコートを行うことで膜厚の均一化を図るといったものもある（例えば、特許文献１、及び２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３０１０４３号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８４３８１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した手段では多数の滴下装置が必要となって制御が複雑であり、また装置のコストが高くなるといった問題や、事前に他の塗布手段が必要となることから製造効率が悪いといった課題があった。
【０００９】
そこで本発明は上記問題点を鑑み、制御が容易でかつ安価に、効率よく膜厚の均一性の高い塗布を行うことができる塗布方法及び塗布装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下（１）〜（８）の構成を備える。
【００１１】
（１）液体を対象物表面に塗布するために、
対象物を低速で回転させその外周から回転軸中心方向に沿って滴下位置を制御しながら該塗布液体を滴下するステップと、
滴下位置を回転軸中心に固定し該塗布液体を滴下するステップと、
対象物の回転数を制御して遠心力を発生させそれにより前記滴下塗布液体を均一に拡散して塗布膜を形成するステップ
を有する液体塗布方法。
【００１２】
（２）上記液体としてレジスト材料を用いる上記（１）に記載の液体塗布方法。
【００１３】
（３）上記対象物として平板状基板を用いる上記（１）に記載の液体塗布方法。
【００１４】
（４）上記液体としてレジスト材料を、上記対象物として平板状基板を用いる上記（１）に記載の液体塗布方法。
【００１５】
（５）液体を対象物表面に均一に塗布することを目的とする装置であって、
▲１▼対象物を固定し回転させる装置と
▲２▼その回転数を任意に制御する装置と
▲３▼該塗布液体を対象物に一定量滴下できる装置と
▲４▼その滴下位置を制御する装置と
を有し、
前記（１）に記載の液体塗布方法を用いる液体塗布装置。
【００１６】
（６）上記液体としてレジスト材料を用いる上記（５）に記載の液体塗布装置。
【００１７】
（７）上記対象物として平板状基板を用いる上記（５）に記載の液体塗布装置。
【００１８】
（８）上記液体としてレジスト材料を、上記対象物として平板状基板を用いる上記（５）に記載の液体塗布装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１から図４は、本発明の一実施形態にかかる液体塗布方法及び塗布装置を模式的に表す図である。
【００２１】
本例では塗布対象物を円形のシリコン基盤、塗布液体をレジスト溶液として説明する。しかしながら塗布対象物及び塗布液体をこれらに限るものではない。例えばガラス基盤、金属基盤等を塗布対象物としても良いし、基盤が平板ではなく表面に何らかの構造物が構築されたものでも良い。また塗布液体としてインク、塗料、溶融プラスチック等を用いる場合にも本発明は好適である。
【００２２】
図１は本発明の塗布装置の構成をあらわす模式図である。
【００２３】
本発明の塗布装置は対象物（基盤）を固定し回転させ、その回転数を任意に制御する装置４と、塗布液体を対象物に一定量滴下でき、その滴下位置を制御する装置３を有している。そして装置４にはシリコン基盤１が固定され任意の速度で回転させることができる。また装置３には塗布するレジスト液体２が供給され一定量滴下できるようになっており、また滴下位置を任意に制御できるようになっている。
【００２４】
ここで、対象物を固定し回転させ、その回転数を任意に制御するために、真空吸着装置、メカチャック装置、モータ、プーリ、ベルト、ギア、シーケンサ等を用いることができる。但し繁雑を防ぐためこれらの図示は省略する。また手段としてはこれらに限定されるものではない。
【００２５】
また、塗布液体を対象物に一定量滴下し、その滴下位置を制御するために、電磁弁、ディスペンサ、モータ、ギア、クランク、ポンプ、シーケンサ等を用いることができる。但し繁雑を防ぐためこれらの図示は省略する。また手段としてはこれらに限定されるものではない。
【００２６】
さらにこれら装置には、基盤を搬送して固定位置に合わせる装置や塗布後搬出する装置、塗布液体の過剰分を回収する装置などを設置しても良い。
【００２７】
図２（ａ）は基板を低速で回転させその外周から回転軸中心方向に沿って滴下位置を制御しながらレジストを滴下するステップを模式的にあらわす図であり、図２（ｂ）はその断面である。
【００２８】
低速で回転している基盤に対して外周から中心に向かって滴下を行うため、基盤上には渦巻状にレジストが滴下される。
【００２９】
図３（ａ）はレジストの滴下位置を回転軸中心に固定し滴下するステップを模式的に表す図であり図３（ｂ）はその断面図である。
【００３０】
滴下量は滴下する液体の粘度や所望する塗布膜厚によって適宜選択することができる。
【００３１】
図４（ａ）は基板の回転数を制御して遠心力を発生させそれによりレジストを基板上に均一に拡散して塗布膜を形成するステップをあらわす模式図であり図４（ｂ）はその断面図である。同図において、６は滴下位置を回転軸中心に固定し塗布液体を滴下するステップにおいて滴下された液体を示し、７は対象物の回転数を制御して遠心力を発生させそれにより滴下液体を均一に拡散して塗布膜を形成するステップにおける塗布膜を示す。
【００３２】
遠心力が働くと中心に滴下されたレジストが外周方向に向かって拡散していくが、この時あらかじめ渦巻状に滴下しておいたレジストが広がっていくときに適度な抵抗となり中央部が薄くなることを防ぐ。この際基盤の回転数を制御することで目的の膜厚に均一にレジストが塗布された基盤を製造することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば制御が容易でかつ安価に、効率よく膜厚の均一性の高い塗布を行うことができる塗布方法と塗布装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置の構成をあらわす模式図
【図２】（ａ），（ｂ）　基板を低速で回転させその外周から回転軸中心方向に沿って滴下位置を制御しながらレジストを滴下するステップを模式的にあらわす図
【図３】（ａ），（ｂ）　レジストの滴下位置を回転軸中心に固定し滴下するステップを模式的に表す図
【図４】（ａ），（ｂ）　基板の回転数を制御して遠心力を発生させそれによりレジストを基板上に均一に拡散して塗布膜を形成するステップを模式的にあらわす図
【符号の説明】
１　シリコン基盤
２　レジスト液体
３　装置（塗布液体を対象物に一定量滴下でき、その滴下位置を制御する装置）
４　装置（基盤を固定し回転させ、その回転数を任意に制御する装置）
５　基盤を低速で回転させその外周から回転軸中心方向に沿って滴下位置を制御しながら塗布液体を滴下するステップにおいて基盤上に滴下された液体
６　滴下位置を回転軸中心に固定し塗布液体を滴下するステップにおいて滴下された液体
７　対象物の回転数を制御して遠心力を発生させそれにより滴下液体を均一に拡散して塗布膜を形成するステップにおける塗布膜
【図１】
2004103781.tif 000003
【図２】
2004103781.tif 000004
【図３】
2004103781.tif 000005
【図４】
2004103781.tif 000006