(57)【要約】【課題】  いわゆる一筆書きの要領で基板の表面に塗布液を塗布するにあたり、膜厚について面内均一性の高い塗布膜を形成することのできる塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法を提供すること。【解決手段】  ウエハＷの表面に第１の塗布工程で左右に伸びる第１の塗布液ラインＬ１をウエハＷの前端側から順次形成し、その後に、互いに隣接する第１の塗布液ラインＬ１の間に、ウエハＷの後端側からあるいは前端側から第２の塗布工程で第２の塗布液ラインを形成することで、第１の塗布工程で塗布された塗布液と、第２の塗布工程で塗布された塗布液とが混和して、塗布された塗布液の乾燥の程度の差が面内で小さくなり、塗布膜の膜厚を均一にすることができる。【選択図】  図７
2005111295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板保持部に水平に保持された基板に塗布膜を形成する方法において、
塗布液ノズルを前記基板に対向させ、塗布液を吐出させながら左右方向に移動させて基板上に塗布液を直線状に塗布した後、基板保持部を塗布液ノズルに対して前後方向に予め設定されたピッチで相対的に移動させる動作を繰り返すことにより直線状の第１の塗布液ラインを多数前後方向に並べる第１の塗布工程と、
次いで前記塗布液ノズルを塗布液を吐出させながら左右方向に移動させて基板上に塗布液を直線状に塗布した後、基板保持部を塗布液ノズルに対して前後方向に前記ピッチと同じピッチで相対的に移動させる動作を繰り返すことにより、互いに隣接する前記第１の塗布液ライン同士の間に直線状の第２の塗布液ラインを配列する工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。
【請求項２】
互いに隣接する第１の塗布液ライン同士は互いに接触していることを特徴とする請求項１記載の塗布膜形成方法。
【請求項３】
第１の塗布液ラインは基板の前端側から後端側に順次形成され、第２の塗布液ラインは基板の後端側から前端側に順次形成されることを特徴とする請求項１または２記載の塗布膜形成方法。
【請求項４】
第１の塗布液ラインは基板の前端側から後端側に順次形成され、第２の塗布液ラインは基板の前端側から後端側に順次形成されることを特徴とする請求項１または２記載の塗布膜形成方法。
【請求項５】
第１の塗布液ラインが基板の前端側から後端側に至るまで並べられた後、基板を１８０度回転させ、次いで塗布液ノズルを基板の前端側から後端側に順次相対的に移動させることを特徴とする請求項４記載の塗布膜形成方法。
【請求項６】
基板を水平に保持するための基板保持部と、
この基板保持部に保持される基板に対向するように設けられ、当該基板に塗布液を吐出する塗布液ノズルと、
前記基板保持部を前記塗布液ノズルに対して相対的に前後方向に移動させる保持部駆動機構と、
前記塗布液ノズルを左右方向に移動させるノズル駆動機構と、
前記塗布液ノズルを塗布液を吐出させながら左右方向に移動させた後、基板保持部を塗布液ノズルに対して前後方向に予め設定されたピッチで相対的に移動させる動作を繰り返すことにより直線状の第１の塗布液ラインを多数前後方向に並べ、次いで前記塗布液ノズルを塗布液を吐出させながら左右方向に移動させた後、基板保持部を塗布液ノズルに対して前後方向に前記ピッチと同じピッチで相対的に移動させる動作を繰り返すことにより互いに隣接する前記第１の塗布液ライン同士の間に直線状の第２の塗布液ラインを配列するように前記保持部駆動機構と前記ノズル駆動機構とを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。
【請求項７】
互いに隣接する第１の塗布液ライン同士は互いに接触していることを特徴とする請求項６記載の塗布膜形成装置。
【請求項８】
第１の塗布液ラインは基板の前端側から後端側に順次形成され、第２の塗布液ラインは基板の後端側から前端側に順次形成されることを特徴とする請求項６または７記載の塗布膜形成装置。
【請求項９】
第１の塗布液ラインは基板の前端側から後端側に順次形成され、第２の塗布液ラインは基板の前端側から後端側に順次形成されることを特徴とする請求項６または７記載の塗布膜形成装置。
【請求項１０】
基板保持部は基板を鉛直軸回りに回転させるための回転機構を備え、
制御部は、第１の塗布液ラインが基板の前端側から後端側に至るまで並べられた後、基板を１８０度回転させるように回転機構を制御し、次いで塗布液ノズルが基板の前端側から後端側に相対的に順次移動するように保持部駆動機構を制御することを特徴とする請求項９記載の塗布膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
例えば、半導体製造において基板に対して塗布膜を形成する塗布膜形成方法及び塗布膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイスの層間絶縁膜などの絶縁膜を形成する手法としては、ＣＶＤによる成膜法が主流であるが、これに代えて例えばシリコン酸化膜の前駆物質を溶剤に溶かした塗布液を半導体ウエハなどの基板の表面に塗布して液膜を形成し、この液膜から溶剤を蒸発させてシリコン酸化膜からなる絶縁膜を形成する手法が検討されている。
【０００３】
塗布液を基板の表面に塗布する手法としては、基板の中央に塗布液を供給し、この基板を回転させて遠心力により塗布液を展伸するスピンコーティング法が代表的であるが、この方法は基板が大型化すると、外周部で空気の乱流が発生して膜厚が変動し、また塗布液を振り切るため無駄になる塗布液の量が多いといった課題がある。このようなことから基板に塗布液をいわゆる一筆書きの要領で塗布する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この一筆書きの要領による塗布手法について、半導体ウエハ（以下ウエハと称する）を被処理基板とした例を一例に挙げて簡単に説明しておく。この手法は図１２に示すように、基板保持部上に保持されたウエハＷの表面と対向して設けられた塗布液ノズル１１０を、その細径の吐出孔から塗布液１１１を供給しながらＸ方向に往復させるとともに、ウエハＷをＹ方向に間欠送りして塗布液１１１を供給するものである。この場合、ウエハＷの周縁や裏面に塗布液が付着するのを防止するためにウエハＷの回路形成領域以外の部分をマスク１１２で覆ったり、塗布液ノズル１１０の折り返しポイント付近にウエハＷの幅に対応して移動する液受け台を設けることが好ましい。
【０００５】
また、特許文献２では複数の吐出孔を備えるノズルを用いて角形基板の表面に帯状に塗布液を供給していく手法において、まず基板の左辺に沿って塗布し、次いで右辺に沿って塗布し、その後左辺に沿って塗布するという具合に、左右交互に外側から中央に向けて塗布列を形成していく手法、または基板の中心線から左右両側に交互に塗布列を形成していく手法が記載されている。この方法によれば、両辺における塗布液の乾燥時間が略同一となり、塗布列の乾燥時間が左右対称になるため、膜厚の均一性が向上する利点がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３７１７９号公報（段落００３５〜００４５、図７、図１５）
【特許文献２】特開２００２−１１０５０６号公報（段落００３４〜００３６、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された塗布手法においては、ウエハＷの先端から終端にまで塗布液ノズル１１０がスキャンされて、ウエハＷの表面全体に塗布がなされるまでにはある程度の時間を要するため、先に塗布された部位から溶剤が蒸発して塗布液が乾燥する。そして溶剤が蒸発することで塗布液の表面張力が大きくなり、そのため後から塗布された塗布液が先行部に引っ張られて当該先に塗布した部位の膜厚が厚くなってしまうという問題があった。
【０００８】
また、塗布液を特許文献２の手法により基板表面に塗布すると、基板の外縁側から中心側に向かって、もしくは基板の中心側から外縁側に向かって塗布列が形成されるために、基板の外側と内側における塗布液の乾燥時間が異なってしまう。例えば基板の外側から先に塗布した場合には、外側に塗布した塗布液から乾燥が進行するために基板上の塗布液の乾燥が均一に行われずに、塗布液が表面張力により先に塗布された外側に寄ってしまい、基板表面の塗布膜厚にムラが生じて均一な膜厚で塗布液を塗布することが困難である。
【０００９】
本発明は、上記した課題に鑑みなされたもので、いわゆる一筆書きの要領で基板の表面に塗布液を塗布するにあたり、膜厚について面内均一性の高い塗布膜を形成することのできる塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の塗布膜形成方法は、基板保持部に水平に保持された基板に塗布膜を形成する方法において、
塗布液ノズルを前記基板に対向させ、塗布液を吐出させながら左右方向に移動させて基板上に塗布液を直線状に塗布した後、基板保持部を塗布液ノズルに対して前後方向に予め設定されたピッチで相対的に移動させる動作を繰り返すことにより直線状の第１の塗布液ラインを多数前後方向に並べる第１の塗布工程と、
次いで前記塗布液ノズルを塗布液を吐出させながら左右方向に移動させて基板上に塗布液を直線状に塗布した後、基板保持部を塗布液ノズルに対して前後方向に前記ピッチと同じピッチで相対的に移動させる動作を繰り返すことにより、互いに隣接する前記第１の塗布液ライン同士の間に直線状の第２の塗布液ラインを配列する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１１】
この場合、互いに隣接する第１の塗布液ライン同士が離れていると第１の塗布液ラインの各々の表面積が大きくなって乾燥が促進するので、第１の塗布液ライン同士が互いに接触するようにすることが好ましい。また、第１の塗布液ラインを基板の前端側から後端側に順次形成した場合、第２の塗布液ラインは基板の後端側から前端側に順次形成されるようにしても良いし、あるいは第１の塗布液ラインは基板の前端側から後端側に順次形成され、第２の塗布液ラインは基板の前端側から後端側に順次形成されるようにしても良い。
【００１２】
また、本発明の塗布膜形成装置は、基板を水平に保持するための基板保持部と、
この基板保持部に保持される基板に対向するように設けられ、当該基板に塗布液を吐出する塗布液ノズルと、
前記基板保持部を前記塗布液ノズルに対して相対的に前後方向に移動させる保持部駆動機構と、
前記塗布液ノズルを左右方向に移動させるノズル駆動機構と、
前記塗布液ノズルを塗布液を吐出させながら左右方向に移動させた後、基板保持部を塗布液ノズルに対して前後方向に予め設定されたピッチで相対的に移動させる動作を繰り返すことにより直線状の第１の塗布液ラインを多数前後方向に並べ、次いで前記塗布液ノズルを塗布液を吐出させながら左右方向に移動させた後、基板保持部を塗布液ノズルに対して前後方向に前記ピッチと同じピッチで相対的に移動させる動作を繰り返すことにより互いに隣接する前記第１の塗布液ライン同士の間に直線状の第２の塗布液ラインを配列するように前記保持部駆動機構と前記ノズル駆動機構とを制御する制御部と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
初めに第１の塗布液ラインを並べた後、これら第１の塗布液ラインの間に第２の塗布液ラインを形成するようにしているため、基板を前後方向に分割した各領域において、塗布液ラインが雰囲気中に曝されている経過時間を比較すると、各領域間での経過時間の差異が小さくなるので、膜厚において面内均一性の高い塗布膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次いで、本発明の塗布膜形成方法、また塗布膜形成装置の実施の形態について図面に基づき詳しく説明する。まず、図１及び図２を参照して塗布膜形成装置（塗布ユニット１）の説明を行う。図中１０は筐体であり、その内部空間は中央にスリット１１が形成された仕切り板１２にて上下に区画されており、また図示しない気流形成手段により例えば清浄な空気のダウンフローが形成されている。スリット１１における長さ方向の幅は例えばウエハＷの被塗布領域の最大幅より若干大きく設定されている。
【００１５】
先ず仕切り板１２の下方側の下部側空間１０ａから説明すると、１３は基板保持部であり、ウエハＷを裏面側にて吸着して略水平に保持する吸着部１４と、吸着部１４を昇降自在及び鉛直軸周りに回動自在とするとともに、Ｘ方向に移動可能な駆動基体１５とで構成され、駆動基体１５はその下端を移動体１６によって支持されている。
【００１６】
前記筐体１０の底面には例えば２本のＹ方向に伸びるレール１７ａが配設されており、また移動体１６の上面には駆動基体１５をＸ方向にガイドするレール１７ｂが設けられていて、駆動基体１５及び駆動機構１８の働きにより、基板保持部１３に保持されるウエハＷが下部側空間１０ａ内において夫々Ｘ及びＹ方向の任意の位置へと移動可能に構成されている。ここで移動体１６をＹ方向にガイドする駆動機構１８は、例えば移動体１６の底面近傍に前記レール１７ａと略平行して設けられたボールネジ部１９とモータＭ１とにより構成され、モータＭ１がボールネジ部１９を回転させることで移動体１６はレール１７ａにガイドされてＹ方向へ移動するようになっている。これら移動体１６、レール１７ａ、駆動機構１８、ボールねじ部１９、モータＭ１により塗布液ノズルとしての塗布液ノズル５に対して相対的に前後方向に移動させる、すなわちウエハＷを図２におけるＹ軸方向に移動させる保持部駆動機構を構成している。
【００１７】
仕切り板１２の上方側の上部側空間１０ｂには、既述のスリット１１の一部を覆い、上方から落下してくる塗布液を受け止め、ウエハＷの外縁近傍領域への塗布液の供給を防ぐための一対の液受け部２１（２１ａ，２１ｂ）が設けられている。この液受け部２１（２１ａ，２１ｂ）は上方から落下してくる塗布液を受け止め、これを回収することができるように例えばトレー状に形成されており、更に図示は省略するが表面に付着した塗布液を洗い流すための洗浄機構、或いは受けた塗布液を装置外部に排出するためのドレインラインなどが設けられている。また液受け部２１は、その内端部がウエハＷの被塗布領域の外縁（ウエハＷの外端縁から僅かに内側）近傍に位置するように、ウエハＷの中心を通る中心線に対して対称的な位置に配置されるものであり、夫々進退駆動部２２（２２ａ、２２ｂ）を介してＸ方向に前記中心線に対して対称的に進退自在に構成されている。
【００１８】
また前記液受け部２１（２１ａ、２１ｂ）の移動領域上方には、後述する塗布液をウエハＷの表面に塗布する塗布液ノズル５が、ノズルユニット４内に設けられている。
【００１９】
次いで、前記した塗布液ノズル５が設けられるノズルユニット４の詳細について説明すると、図３はノズルユニット４の内部構造を、ノズルユニット４の外側を覆うケース体４０を外して示した斜視図であり、以下これらの図を参照しながら説明を行う。第１の駆動部をなすＸ方向駆動部４１にはＸ方向に伸びる長方形状の基体４２と、この基体４２上の両端に設けられる駆動プーリ４３、従動プーリ４４と、これら各プーリ４３、４４に掛けられるエンドレスベルト４５と、が含まれ、駆動プーリ４３の上部に設けられるモータＭ２により駆動プーリ４３を回転させると、当該駆動プーリ４３の正逆回転に伴ってエンドレスベルト４５も回転する構成とされている。
【００２０】
ここで両プーリ４３、４４に掛けられたエンドレスベルト４５の平行な一対のベルト部分に夫々４５ａ、４５ｂの符号を割り当てると、一方側のベルト部分４５ａにはノズル支持体４６を介して塗布液ノズル５が設けられており、他方側のベルト部分４５ｂにはバランサー４７を介し、塗布液ノズル５（ノズル支持体４６）側との釣り合いをとり、振動を相殺する重りが設けられており、夫々がエンドレスベルト４５の回転に伴って逆向き対称に移動する。また駆動プーリ４３と従動プーリ４４との間には、夫々がＸ方向に延びる上下に平行な２本のガイド軸４９ａ及び４９ｂが設けられており、ノズル支持体４６及びバランサー４７をＸ方向にガイドするように構成されている。
【００２１】
ノズル支持体４６及びバランサー４７の内部構造は対称に向き合って設けられることを除けば同じであり、ノズル支持体４６（バランサー４７）はベルト部分４５ａ（４５ｂ）に固定されており、ガイド軸４９ａ（４９ｂ）はノズル支持体４６（バランサー４７）の図示しない貫通孔に貫通されていて、この貫通孔にはガイド軸４９ａ（４９ｂ）の周囲に空気を通流させるための隙間が形成され、エアーガイド機構として構成される。また貫通孔は流路４８を介して図示しない空気供給部から加圧空気の供給を受けるように構成される。これらの駆動プーリ４３、従動プーリ４４、エンドレスベルト４５、ノズル支持体４６、バランサー４７により塗布液ノズル５を動作させるノズル駆動機構が構成されている。
【００２２】
次いで塗布液ノズル５及びその周囲について詳細を説明する。塗布液ノズル５は図３に示すように後方側をノズル支持体４６に支持される接続部５１と、この接続部５１の前方側に接続し、上方側から塗布液供給管５０が挿入される継手部５２と、この継手部５２の下方側に接続し例えば着脱自在に構成されるノズル体５３とで構成されている。ノズル体５３の先端には例えば塗布液供給管５０の口径よりもその口径が小さい吐出口５４が形成されており、継手部５２及びノズル体５３の内部には、塗布液供給管５０先端と吐出口５４とを連通する流路５５が形成されている。なお、吐出口５４の口径は例えば５０μｍとされている。
【００２３】
前記基板保持部１３の駆動機構１８や、液受け部２１の進退駆動部２２、ノズルユニット４の塗布液ノズル５の動作は、制御部６により制御されているが、これら駆動機構１８、進退駆動部２２、塗布液ノズル５の動作に関する制御を行う、すなわち前記保持部駆動機構と、ノズル駆動機構とを制御する制御部６の機能について説明する。
【００２４】
制御部６は、図４に示すように駆動機構１８を動作させるモータＭ１、進退駆動部２２ａ，２２ｂ、塗布液ノズル５を動作させるモータＭ２を各々図示しないコントローラを介して制御する機能を備えている。
【００２５】
制御部６は、ウエハＷと塗布液ノズル５とを制御するためのプログラム６１とウエハＷ及び塗布液ノズル５の位置に関する位置データ６２とを夫々図示しない記憶部内に備えている。この例では、塗布液ノズル５により、１枚のウエハＷに対して第１の塗布工程と第２の塗布工程とが行われ、位置データについては、図５にデータのイメージを示すようにウエハＷに対する塗布液ノズル５の相対的なＹ方向位置（Ｙ座標）と、そのＹ方向位置における塗布液ノズル５の左右方向の移動量（ｄ）との組が順番に並んでいる。そして例えば８インチウエハ（直径２００ｍｍウエハ）Ｗに対してこれから第１の塗布工程を行うためにウエハＷが前方に間欠移動しようとする場合、ウエハＷの前端位置が、Ｙ＝−１００．０ｍｍである。つまりこのときには塗布液ノズル５の軌道がウエハＷの前端位置の真上に位置することを意味している。また、Ｙ＝０ｍｍは、ウエハＷの中心を通るライン位置であり、Ｙ＝＋１００．０ｍｍはウエハＷの後端位置である。
【００２６】
制御部６内のＣＰＵは、プログラム６１に従って位置データを上から順番に読み込み、各Ｙ座標のライン上に塗布液ノズル５の軌道が位置するように基板保持部１３の位置制御信号を図示しないコントローラを介して駆動機構１８に出力するとともに、各Ｙ座標に対応するｄの値となるようにノズルユニット４のモータＭ２に図示しないコントローラを介して出力する。また第１の塗布工程が終了した後には、ＣＰＵはプログラム６１に従って第２の塗布工程に係る位置データを上から順番に読み込み、後述の如く塗布が行われることになる。
【００２７】
次いで、本発明の実施の形態においてウエハＷの表面に塗布液が塗布される様子について、図６から図９に基づき説明する。
【００２８】
まず、筐体１０内に搬入されたウエハＷは、基板保持部１３にて裏面側を吸着され水平（概ね水平も含む）に保持される。その後、例えば図示しないウエハの向き検出手段によりウエハＷのノッチやオリエンテーションフラットを検出し、その検出結果に基づいて基板保持部１３が回動してウエハＷの向きが整えられる。なお、このようなアライメントは塗布ユニット１に搬入される前に行うようにしてもよい。そして塗布液ノズル５をウエハＷの上方に位置決めするとともに、液受け部２１（２１ａ、２１ｂ）を夫々ウエハＷの外端縁よりも少し内側の所定位置に配置した後、このノズル５から塗布液を吐出させながらＸ方向に移動させる一方、ウエハＷを移動体１６によりＹ方向に間欠送りさせ、こうして一筆書きの要領で塗布液が塗布される。
【００２９】
ここで図６（ａ）は、ウエハＷの表面に前述した一筆書きの要領で塗布液が塗布される様子を示している。この塗布膜形成装置では、第１の塗布工程と、第２の塗布工程とから塗布がなされるようになっていて、プログラム６１は第１の塗布工程が終了した後に、第２の塗布工程へ進むように作成されている。
【００３０】
図中のＳ１〜Ｅ１およびＳ２〜Ｅ２につながるジグザグ状の線は、後述する塗布液ノズル５の軌跡を模したものを表している。まず、第１の塗布工程から説明すると、ウエハＷはノッチＮの部分が進行方向前方側に位置するようにその向きが合わせられており、ウエハＷの前端縁Ｆに、塗布液ノズル５の軌道が位置するように移動部１６を介して、基板保持部１３に保持されているウエハＷの初期位置が設定される。このとき塗布液ノズル５は始点Ｓ１に置かれている。このような位置設定は、既述のようにプログラム６１が図５の位置データ６２の第１の塗布工程における第１番目のＹ（Ｙ方向位置）、ｄ（塗布液ノズル５のスキャン移動量）のデータを読み出すことによって行われる。
【００３１】
次いで、始点Ｓ１から塗布液ノズル５により塗布液の塗布が開始され、塗布液ノズル５は、モータＭ２を介して前述したエンドレスベルト４５を駆動することにより、図中Ｘ軸方向左側に動作して、１列目の第１の塗布液ラインＬ１１が形成される。そしてウエハＷの左端まで塗布を終えると、プログラム６１が位置データ６２の第２番目のデータを読み出し、モータＭ１を介して基板保持部１３が１．０ｍｍのピッチＰに相当する距離だけ前方側（図中下側）に移動する。ウエハＷの移動が終了すると、図中左側に位置している塗布液ノズル５は、今度は右側に移動しながらウエハＷ上に塗布液を塗布し、２列目の第１の塗布液ラインＬ１２が形成される。ウエハＷの図中右側の端部まで塗布がされると再び基板保持部１３が先程と同様にピッチＰ１．０ｍｍに相当する距離だけ移動する。以上の動作を繰り返してウエハＷの前端縁Ｆから後端縁Ｂまで塗布を行うことで第１の塗布工程が終了し、第１の塗布液ラインＬ１（Ｌ１１〜Ｌ１ｎ）がウエハＷ表面全域に配列される。Ｅ１は塗布液ノズル５の終点である。図７（ａ）は第１の塗布工程が終了した際の塗布列を模式的に示しており、同図から分かるように、塗布液ラインＬ１同士は接触していて、液膜は平坦ではなく波打った山谷のある状態となっている。また、塗布液の線幅Ｄは例えば１．２ｍｍ程度であるが、この線幅Ｄは塗布液の粘度や湿度により変わってくる。このように、第１の塗布工程で塗布された第１の塗布液ラインＬ１の塗布液同士がお互いに接触することで、各ラインＬ１の孤立による塗布液の乾燥の促進が抑えられる。
【００３２】
こうして第１の塗布工程が終了すると、プログラム６１が位置データ６２の第２の塗布工程におけるデータを順番に読み出すことによって第２の塗布工程が行われる。まず図６（ｂ）に示すように、塗布液ノズル５の軌道がＹ＝＋９９．０ｍｍの位置となるように、即ち第１の塗布液ラインＬ１の最終列Ｌ１ｎよりも半ピッチ分後方側にずれた位置になるようにウエハＷの位置が設置される。そして塗布液ノズル５は、この位置を始点Ｓ２として、第１の塗布工程と同様な要領で今度はウエハＷの後端縁ＢからノッチＮのある前端縁Ｆに向かって、ウエハＷをＹ方向に１．０ｍｍずつ移動させながら塗布液ノズル５により塗布液が塗布される。塗布液ノズル５が終点Ｅ２に達し、ウエハＷの前端縁Ｆまで塗布が終了することで第２の塗布工程が終了し、ウエハＷ表面に第２の塗布液ラインＬ２が形成される。
【００３３】
この結果図６（ｂ）に示すように、互いに隣接する第１の塗布液ラインＬ１の間に、第２の塗布液ラインＬ２（点線）が形成され、図７（ｂ）に示すように、第１の塗布液ラインＬ１による谷の部分が埋められ、第１の塗布液ラインＬ１の塗布液と第２の塗布液ラインＬ２の塗布液とが混和される。その後塗布液の流動性により図７（ｃ）に示すように、液膜Ｍの表面が平坦化される。
【００３４】
上述の実施の形態によれば、次のような効果がある。即ち塗布を開始した側から塗布液の表面の乾燥が始まってしまうために、塗布液の表面張力により塗布液が先に塗布した側、すなわち乾燥の進んだ側に寄ってしまい、単に前方から後方に一筆書きによる塗布をしたのでは、既述のようにウエハＷの表面における塗布膜の厚さに差が生じてしまい、均一な膜厚な塗布膜を形成することが困難となっていたが、この実施の形態によれば、第１の塗布工程における１本目の塗布開始時点からの経過時間について、先に第１の塗布工程でウエハＷの前端縁Ｆから塗布された第１の塗布液ラインＬ１の経過時間と、この第１の塗布液ラインＬ１と隣り合うウエハＷの後端縁Ｂから塗布された第２の塗布液ラインＬ２の経過時間とを加算すると、ウエハＷの前後方向においてどの位置であってもこの加算された時間がほぼ同時間となる。これにより第１の塗布工程により先に塗布されて乾燥が始まっている第１の塗布液ラインＬ１に、後から第２の塗布液ラインＬ２が塗布されると、ウエハＷ表面で第１の塗布液ラインＬ１の塗布液と第２の塗布液ラインＬ２の塗布液とが混和して、ウエハＷ表面に塗布された塗布液の乾燥が面内で均一に進むため、膜厚の不均一性が緩和されてウエハＷ上に均一な膜厚で塗布膜が形成される。
【００３５】
次いで、本発明の別の実施の形態について図８に基づき説明する。まず、図８（ａ）に示すように、先の実施の形態と同様に、第１の塗布工程によりウエハＷ表面に第１の塗布液ラインＬ１を配列する。次いで、前記駆動基体１５を１８０°鉛直軸周りに回動させることにより吸着部１４に吸着されているウエハＷを回動させる。これにより、塗布ユニット１内においてウエハＷの前端縁Ｆと後端縁Ｂの位置が入れ替わるようになる。次いで、図８（ｂ）に示すように、ウエハＷを先ほどと同様に第１の塗布工程により塗布するピッチの半分、すなわち０．５ｍｍだけ前方側にずらして、塗布液ノズル５の軌道を第１の塗布液ラインＬ１１とＬ１２との間に位置させ、その後先の実施の形態と同様にして、第１の塗布ラインＬ１の間に第２の塗布液ラインを形成して、第２の塗布工程を行う。
【００３６】
この実施の形態は、制御部６内のプログラム６１が位置データ６２を読み出して第１の塗布工程、第２の塗布工程を行う点で先の実施の形態と同様であるが、第２の塗布液ラインＬ２が第１の塗布工程の開始側から順次配列されていく点で異なる。
【００３７】
この実施の形態においても、第１の塗布工程における１本目の塗布開始時点からの経過時間について、ウエハＷの前端側と後端側との間で第１の塗布液ラインＬ１の経過時間と、この第１の塗布液ラインＬ１に隣接する第２の塗布液ラインＬ２の経過時間との合計時間の差がウエハＷの前端側から後端側に詰めて塗布液ラインを配列していく場合に比べて、ウエハＷの面内で乾燥の程度の差が小さくなるので、膜厚の不均一性が緩和されるという効果がある。
【００３８】
第１の塗布工程によりウエハＷの前端縁Ｆから塗布が開始されるため、ウエハＷの表面全体に第１の塗布ラインＬ１が形成される間に、前端縁に塗布される第１の塗布液ラインＬ１１では塗布液の乾燥が始まる。第１の塗布工程が終了した後に、第２の塗布工程により第２の塗布液ラインＬ２は再びウエハＷの前端縁Ｆから後端縁Ｂに向かって形成されるようになる。このように、ウエハＷの同じ側から第１の塗布工程、第２の塗布工程を順次実施することで、ウエハＷの前端縁Ｆに第１の塗布液ラインＬ１の塗布液が塗布されてから、ウエハＷの前端縁Ｆの第２の塗布液ラインＬ２の塗布液が塗布されるまでの時間が短くなり、これにより第１の塗布液ラインＬ１の塗布液の乾燥が進まないうちに、全ての第１の塗布液ラインＬ１が同じ乾燥のタイミングで第２の塗布液ラインＬ２が形成されるため、第１の塗布液ラインＬ１の塗布液と第２の塗布液ラインＬ２の塗布液とがさらに混和されやすくなり、ウエハＷ表面の塗布液の乾燥が従来よりも均一に進むようになり、塗布膜を均等な厚さで形成できるようになる。
【００３９】
また、本発明の別の実施形態では、第１の塗布工程の後にウエハＷを１８０°鉛直軸周りに回動させて、第１の塗布工程で最初に塗布が実施されたウエハＷの前端縁Ｆ側から再び第２の塗布工程を実施するようになっているが、ウエハＷを１８０°回動させなくとも、第１の塗布工程が終了した時点で前記移動体１６によりウエハＷを第１の塗布工程が開始される位置まで移動させて、その後に第２の塗布工程を行っても良い。
【００４０】
このような実施の形態では、塗布液の乾燥を出来るだけ抑えるために図１１に示すように、塗布液ラインＬ１あるいはＬ２が形成されたウエハＷ表面に対して狭い間隔、例えば２ｍｍ以内の隙間を介して対向するように乾燥防止板２０を設けることが好ましい。
【００４１】
なお、以上の実施の形態では第１の塗布工程と第２の塗布工程の２回の塗布でウエハＷの表面の塗布を完了するようになっているが、塗布の回数については限定されるものではなく、２回を上回る回数で塗布を行うようにしても良い。例えば、第１の塗布液ラインＬ１と第２の塗布液ラインＬ２とを配列した後、第１の塗布液ラインＬ１と、第２の塗布液ラインＬ２との間に、第３の塗布工程により第３の塗布液ラインを配列するようにしても良い。
【００４２】
また、上述の実施の形態では塗布液ノズル５は１つ設けられていて、第１の塗布工程ではウエハＷの前端縁Ｆから後端縁Ｂに向かって塗布を実施し、第２の塗布工程では後端縁Ｂから前端縁Ｆに向かって塗布するようになっているが、例えば塗布液ノズルを複数個設けるようにして、第１の塗布工程においては一方の塗布液ノズルは前端縁ＦからウエハＷの中間位置まで、もう一方の塗布液ノズルは中間位置からウエハＷの後端縁Ｂまで塗布を実施するようにして、第２の塗布工程ではそれぞれの塗布液ノズルが、中間位置から前端縁Ｆもしくは後端縁Ｂまで戻るようにして塗布するようにしてもよい。このようにすれば、塗布にかかる時間が半分に短縮されるようになる。なお、塗布液としては絶縁膜の前駆物質を含む液に限らずレジスト液などであってもよい。
【００４３】
最後に上述の塗布膜形成装置が組み込まれた塗布システムの一例について図９及び図１０を参照しながら説明する。図中９１はカセットステーションであり、例えば２５枚のウエハＷを収納したカセット９２を載置するカセット載置部９３と、載置されたカセット９２との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し手段９４とが設けられている。この受け渡し手段９４の奥側には筐体９５にて周囲を囲まれる処理部Ｓ１が接続されている。処理部Ｓ１の中央には主搬送手段９６が設けられており、これを取り囲むように例えば奥を見て右側には上述の塗布成膜装置（塗布ユニット１）が複数組み込まれ、更に左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３が夫々配置されている。
【００４４】
棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、塗布ユニット１で行われる塗布処理の前処理及び後処理を行うためのユニットなどを各種組み合わせて構成されるものであり、その組み合わせは塗布ユニット１にて表面に塗布液が塗られたウエハＷを減圧乾燥する減圧乾燥ユニット、加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等が含まれる。なお棚ユニットＵ３については、ウエハＷを受け渡すための受け渡し台を備えた受け渡しユニットも組み込まれる。また、上述した主搬送手段９６は例えば昇降及び前後に移動自在で且つ鉛直軸周りに回転自在に構成されており、塗布ユニット１及び棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３を構成する各ユニット間でウエハＷの受け渡しを行うことが可能となっている。
【００４５】
この装置のウエハＷの流れについて説明すると、先ず外部からウエハＷが収納されたカセット９２がカセット載置部９３に載置され、受け渡し手段９４によりカセット９２内からウエハＷが取り出され、加熱・冷却ユニットＵ３の棚の一つである受け渡しユニットを介して主搬送手段９６に受け渡される。次いでユニットＵ３の棚の一つの処理部内にてウエハ温度安定化処理が行われた後、塗布ユニット１にて塗布液が塗布される。その後ウエハＷは減圧乾燥ユニットで減圧乾燥され、加熱ユニットで加熱された後、冷却ユニットで所定の温度に冷却される。しかる後ウエハＷはカセット載置部９３上のカセット９２内に戻される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明を実施するための最良の形態において適用される塗布成膜装置の内部を示す構成図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態において適用される塗布成膜装置を上部から見た際の内部の一部を示す図である。
【図３】本発明を実施するための最良の形態において適用されるノズルユニットの構成図である。
【図４】本発明を実施するための最良の形態における塗布液ノズルと基板保持部と液受け部の動作制御を示す構成図である。
【図５】塗布液ノズルの位置データの例を示す説明図である。
【図６】本発明を実施するための最良の形態におけるウエハへの塗布状態を示す図である。
【図７】本発明を実施するための最良の形態におけるウエハ上に塗布された塗布液の様子を示す図である。
【図８】本発明の別の実施の形態におけるウエハへの塗布状態を示す図である。
【図９】本発明の塗布膜形成装置の概略を示す図である。
【図１０】本発明の塗布膜形成装置の概略を示す図である。
【図１１】本発明の変形例として乾燥防止板をウエハ上方に設けた様子を示す図である。
【図１２】本発明の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１        塗布ユニット
４        ノズルユニット
５        塗布液ノズル
６        制御部
１３      基板保持部
１８      駆動機構
２１      液受け部
６１      プログラム
６２      位置データ
９１      カセットステーション
１０１    基板保持部
１１０    塗布液ノズル
１１１    塗布液
１１２    マスク
Ｌ１      第１の塗布液ライン
Ｌ２      第２の塗布液ライン
Ｍ１      モータ
Ｍ２      モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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