(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面に曲面部を有し、少なくとも該曲面部に対して塗布材が塗布される被塗布基材であって、
当該被塗布基材自身の回転に伴い前記曲面部の頂部に滴下された前記塗布材が、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面部の周辺に向かうに従い滑らかに流下するように形成された周囲面部を設け、
前記周囲面部は、
前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲平面部と、
前記塗布材が滑らかに流下するように、前記周囲平面部と前記曲面部との境界領域に形成された周囲曲面部と、
を含むことを特徴とする被塗布基材。
【請求項２】
前記曲面部は、滴下された前記塗布材が付着する頂部中心より、塗布材塗布後に膜厚分布がほぼ均一となることが必要とされる所定の有効径までの有効曲面部を含むことを特徴とする請求項１に記載の被塗布基材。
【請求項３】
前記曲面部の第１の半径は、前記周囲曲面部を構成する曲面の第２の半径のほぼ１倍〜ほぼ１０倍にて形成され、
前記第２の半径の接線の傾きがほぼゼロになる前記周囲平面部と前記周囲曲面部との境界領域位置を、前記有効曲面部の有効径の少なくともほぼ２倍より離間した位置に形成することを特徴とする請求項２に記載の被塗布基材。
【請求項４】
前記被塗布基材は、樹脂にて形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の被塗布基材。
【請求項５】
前記被塗布基材は、第１導電型の不純物部材にて形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の被塗布基材。
【請求項６】
前記樹脂は、ポリオレフィンにて形成されることを特徴とする請求項４に記載の被塗布基材。
【請求項７】
前記周囲平面部に、被塗布基材自身の位置を認識するための位置認識部を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の被塗布基材。
【請求項８】
前記位置認識部は、位置認識マークにて形成されることを特徴とする請求項７に記載の被塗布基材。
【請求項９】
前記位置認識部は、凹部または凸部にて形成されることを特徴とする請求項７に記載の被塗布基材。
【請求項１０】
前記位置認識部の配置位置は、前記有効曲面部の有効径の少なくともほぼ３倍より離間した位置にて形成されることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の被塗布基材。
【請求項１１】
塗布材が塗布される被塗布基材を回転させて、少なくとも一面に曲面部を有する前記被塗布基材に前記塗布材を塗布する塗布材の塗布方法であって、
前記被塗布基材の前記曲面部の頂部に対して前記塗布材を滴下し、前記被塗布基材の回転に伴い前記頂部に滴下された前記塗布材が、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面部の周辺の周囲面部に向かうに従い滑らかに流下しながら前記塗布材が塗布される塗布材塗布工程を有し、
前記周囲面部は、前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲平面部と、前記塗布材がなだらかに流下するように、前記周囲平面部と前記曲面部との境界領域に形成された周囲曲面部と、を含み、
前記塗布材塗布工程は、前記曲面部より前記周囲曲面部を介して前記周囲平面部に向けて前記塗布材が滑らかに流下しながら、前記塗布材が前記曲面部及び前記周囲曲面部並びに前記周囲平面部に塗布される工程を含むことを特徴とする塗布材塗布方法。
【請求項１２】
前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基材に対して、所定のせん断応力がかかった際にのみ流動性を発揮する組成を有する塗布材を用いて回転塗布される工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の塗布材塗布方法。
【請求項１３】
前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基材に対して、粘度が少なくともほぼ１５（ｍＰａ・Ｓ）より高い塗布材を用いて回転塗布される工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の塗布材塗布方法。
【請求項１４】
前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基材を樹脂にて形成して、前記塗布材が塗布されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の塗布材塗布方法。
【請求項１５】
前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基材をポリオレフィンにて形成して、前記塗布材が塗布されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の塗布材塗布方法。
【請求項１６】
前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基材をｎ型シリコンにて形成して、前記塗布材が塗布されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の塗布材塗布方法。
【請求項１７】
前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基材をｎ型シリコンにて形成して、前記塗布材が塗布され、
前記塗布材塗布工程後に、前記塗布材のガラス転移点Ｔｇ＋１０℃でベーキングする工程を含むことを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の塗布材塗布方法。
【請求項１８】
前記周囲平面部に形成された被塗布基材自身の位置を認識するための位置認識部を用いて、露光における位置認識工程をさらに有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１７のいずれか一項に記載の塗布材塗布方法。
【請求項１９】
前記塗布材塗布工程は、凹部または凸部にて形成された前記位置認識部により、塗布材が塗り広がらないように塗布される工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の塗布材塗布方法。
【請求項２０】
前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基材の回転中心と、前記被塗布基材を保持して回転する保持部材の回転中心とをほぼ一致させて、回転塗布される工程を含むことを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか一項に記載の塗布材塗布方法。
【請求項２１】
少なくとも一面に形成された曲面部と、前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲平面部と、回転に伴い前記曲面部の頂部に滴下されたレジストが、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面部の周辺に向かうに従い滑らかに流下するように、前記周囲平面部と前記曲面部との境界領域に形成された周囲曲面部と、を含んでなる前記レジストが塗布される素子を、所定の加工を施すことにより製造する素子の製造方法であって、
前記曲面部の頂部にて滴下された前記レジストが、当該曲面部の頂部より前記周囲曲面部を介して前記周囲平面部に向けて滑らかに流下しながら、前記レジストが前記曲面部及び前記周囲曲面部並びに前記周囲平面部に塗布される塗布工程と、
前記レジストが塗布された前記周囲平面部及び前記周囲曲面部が切削される工程と、
を含むことを特徴とする素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被塗布部材及び塗布材の塗布方法に関し、特に、曲面を有する基材にレジストを塗布して、均一な膜厚分布を得ることができるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば光リソグラフ、ＥＢ（電子ビーム）リソグラフなどにおいて、基材上の平面に、レジスト等の塗布材を回転塗布するいわゆるスピンコートが知られている。
【０００３】
このスピンコートでは、平板状の基材の中央部付近にレジスト液滴を垂らすとともに、前記基材を回転させることで、当該回転による遠心力を受けて前記レジストが前記基材の表面上を塗り広がると同時に、余分なレジストを回転により振り切ることとなる。なお、基材上のレジストの膜厚分布は、レジストの物性（粘度、表面張力等）と基材を回転させる場合の回転数、周囲環境条件（温度等）により決まる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のスピンコートにおいては、塗布対象の基材の一面が平面である場合には、ほぼ均一な膜厚分布を得ることができるものの、一面に曲面形状を有する基材に対して同様のスピンコートを行うと、均一な膜厚分布を得ることはできずにいた。
【０００５】
乃ち、例えば図１６に示すような曲面形状を有する基材２００に対してレジスト塗布を行うと、膜厚が不均一となる領域が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、曲面形状を有する基材において生じる膜厚の不均一を防止することのできる被塗布部材及び塗布材の塗布方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも一面に曲面部を有し、少なくとも該曲面部に対して塗布材が塗布される被塗布基材であって、当該被塗布基材自身の回転に伴い前記曲面部の頂部に滴下された前記塗布材が、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面部の周辺に向かうに従い滑らかに流下するように形成された周囲面部を設け、前記周囲面部は、前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲平面部と、前記塗布材が滑らかに流下するように、前記周囲平面部と前記曲面部との境界領域に形成された周囲曲面部と、を含むことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項１１に記載の発明は、塗布材が塗布される被塗布基材を回転させて、少なくとも一面に曲面部を有する前記被塗布基材に前記塗布材を塗布する塗布材の塗布方法であって、前記被塗布基材の前記曲面部の頂部に対して前記塗布材を滴下し、前記被塗布基材の回転に伴い前記頂部に滴下された前記塗布材が、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面部の周辺の周囲面部に向かうに従い滑らかに流下しながら前記塗布材が塗布される塗布材塗布工程を有し、前記周囲面部は、前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲平面部と、前記塗布材がなだらかに流下するように、前記周囲平面部と前記曲面部との境界領域に形成された周囲曲面部と、を含み、前記塗布材塗布工程は、前記曲面部より前記周囲曲面部を介して前記周囲平面部に向けて前記塗布材が滑らかに流下しながら、前記塗布材が前記曲面部及び前記周囲曲面部並びに前記周囲平面部に塗布される工程を含むことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２１に記載の発明は、少なくとも一面に形成された曲面部と、前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲平面部と、回転に伴い前記曲面部の頂部に滴下されたレジストが、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面部の周辺に向かうに従い滑らかに流下するように、前記周囲平面部と前記曲面部との境界領域に形成された周囲曲面部と、を含んでなる前記レジストが塗布される素子を、所定の加工を施すことにより製造する素子の製造方法であって、前記曲面部の頂部にて滴下された前記レジストが、当該曲面部の頂部より前記周囲曲面部を介して前記周囲平面部に向けて滑らかに流下しながら、前記レジストが前記曲面部及び前記周囲曲面部並びに前記周囲平面部に塗布される塗布工程と、前記レジストが塗布された前記周囲平面部及び前記周囲曲面部が切削される工程と、を含むことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態の一例について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
［第１の実施の形態］
（全体構成）
先ず、本発明の特徴的な構成である被塗布基材の説明に先立って、レジスト塗布装置の全体の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、本例のレジスト塗布装置の全体の概略構成を示す説明図である。
【００１３】
本例のレジスト塗布装置１（塗布材塗布装置）は、図１に示すように、塗布材例えばレジストが塗布される被塗布基材である被レジスト塗布基材１０を回転軸Ａを中心にして回転しつつ保持する保持部材であるスピンコータチャック２０と、このスピンコータチャック２０を回転、上下及び水平方向に駆動するための駆動手段３０と、この駆動手段３０において回転する場合のスピンコータチャック２０の回転数を制御する回転数制御手段３２と、塗布材であるレジスト（図１に示すＬ）を、被レジスト塗布基材１０に対して回転中心軸Ａの位置にて上方向から滴下することでレジストを塗布する塗布材塗布手段３４と、この塗布材塗布手段３４にて塗布されるレジストの量を調整制御する塗布量制御手段３６と、前記レジストの粘度を制御する粘度制御手段３７と、塗布されるレジストの膜厚がほぼ均一となるように例えば所定のレジスト量と回転数との相関関係を示した相関テーブルやさらには周囲環境条件例えば温度制御条件をも加味した条件情報などの各種制御条件情報を格納した記憶手段３８と、この記憶手段３８での各種制御条件情報に基づき、上述の各部乃ち塗布量制御手段３６並びに回転数制御手段３２などの全体の制御を司る制御手段４０と、を含んで構成されている。
【００１４】
なお、当然のことながら、このレジスト塗布装置１には、レジスト塗布時にレジスト塗布の制御条件の一つである周囲環境条件例えば温度条件を膜厚がほぼ均一となるように制御するために上述の制御手段４０とリンクする図示しない温度制御手段を備えることとなる。また、この温度制御条件としては、例えば２２〜２４℃等にて設定制御されることが好ましい。
【００１５】
被レジスト塗布基材１０は、レンズ等を形成するのに好ましい材質、例えば樹脂部材例えばポリオレフィン等にて形成され、断面略半円状に形成されて曲面を構成する曲面部１２と、この曲面部１２の周辺領域に亘って形成される周囲平面部１４と、前記曲面部１２とこの周囲平面部１４との間が滑らかな曲面となるように形成された周囲曲面部１６と、を含んで構成されている。なお、本例の周囲平面部１４と、周囲曲面部１６とで、本発明の「周囲面部」を構成している。
【００１６】
スピンコータチャック２０は、被レジスト塗布基材１０を回転保持するために、被レジスト塗布基材１０の周縁部を規定することで、回転する際の遠心力が生じる第１の方向Ｆでの移動を規制する第１の方向規制部、あるいは被レジスト塗布基材１０をチャックするためのチャック部である凹部側壁部２２と、被レジスト塗布基材１０の底面を自重により保持する凹部底壁部２４と、を有してなり、断面略凹状に形成されている。すなわち、スピンコータチャック２０は、凹部を形成している。
【００１７】
駆動手段３０は、スピンコータチャック２０を、回転中心軸Ａを中心としてθ方向に回転駆動する不図示のθ方向駆動手段と、スピンコータチャック２０を、上下のＺ軸方向に昇降駆動するＺ軸方向駆動手段（不図示）と、被レジスト塗布面を構成するＸＹ平面上をＸ軸及びＹ軸方向にそれぞれ、スピンコータチャック２０を移動させるように駆動するＸ軸方向駆動手段及びＹ軸方向駆動手段（不図示）と、被レジスト塗布基材１０を載置したスピンコータチャック２０を、所定の載置位置よりレジスト塗布位置まで搬送した後に、レジスト塗布位置でのスピンコータチャック２０のアライメント動作を行うための各方向（θ方向・Ｚ方向・Ｘ方向・Ｙ方向）の各調整機構（不図示）と、を含んで構成されている。
【００１８】
（本発明の特徴的構成）
ここで、本発明の特徴、すなわち、被レジスト塗布基材１０について図１〜図３を用いて説明する。
【００１９】
本例の被レジスト塗布基材１０は、レジストと親和性を持たせるための表面処理後、レジストがスピンコートされるものであり、上述のように曲面部１２、周囲平面部１４、周囲曲面部１６を構成している。
【００２０】
具体的には、図３に示すように、曲面例えば球面の頂部Ｘ１（被レジスト塗布基材１０の頂部）よりＸ２に至る領域を曲面部１２とし、一方、被レジスト塗布基材１０の周縁Ｘ４よりＸ３に至る球面である曲面部１２の周辺に亘って形成された周囲領域を周囲平面部１４とし、Ｘ２からＸ３の間までの周囲平面部１４と曲面部１２との境界領域を周囲曲面部１６としている。これにより、曲面部１２より周囲曲面部１６を介して周囲平面部１４に向けてレジストが滑らかに流下しながら、レジストが曲面部１２及び周囲曲面部１６並びに周囲平面部１４に塗布される。
【００２１】
曲面部１２は、図２（Ｂ）に示すように、滴下されたレジストが付着する頂部中心より、レジスト塗布後に膜厚分布がほぼ均一となることが必要とされる所定の有効径ｒ１（図２（Ｂ）においては、説明を簡単にするために片側の領域のみを図示しており、本例において「径」とは半径を意味する。しかし、球面の場合は、概念上は、半径を２倍とすれば直径となるので「径」を直径を意味するように用語を置き換えたとしても相違はない）までの有効曲面部１２ａを含む。なお、曲面部１２は、図２（Ｂ）に示すような球面に限らず、非球面である他のあらゆる曲面であってもよい。
【００２２】
周囲平面部１４は、図２（Ａ）に示すように、被レジスト塗布基材１０自身の位置を認識するための位置認識部１５を有する。
【００２３】
この位置認識部１５は、複数例えば３個形成されており、本例においては、図２（Ｂ）に示すように、断面凸状の凸部を構成している。これにより、周囲平面部１４の表面がレジストにより被覆されたとしても、凸状の位置認識部１５によって、次工程の例えば露光等の位置認識を行うことができる。
【００２４】
乃ち、より詳細には、周囲平面部１４の位置認識部１５にレジストが塗り広がらないようにしたことで、位置認識部１５の認識精度が向上し、次工程の露光装置、ＥＢ（電子ビーム）描画装置での位置決め精度を向上させることができる。
【００２５】
なお、位置認識部１５の配置位置は、有効曲面部１２ａの有効径ｒ１の少なくともほぼ３倍より離間した位置ｒ３にて形成することが好ましい。こうすると、周囲曲面部１６と干渉しないからである。
【００２６】
さらに、上述の例では、位置認識部１５を、凸状の凸部にて形成する例を挙げたが、これに限定されず、断面凹状の凹部であっても、さらには、位置認識マークにて形成する構成としてもよい。このような構成によっても上記同様の作用効果を奏することができる。
【００２７】
周囲曲面部１６は、図２（Ｂ）に示すように、曲面部１２の第１の半径Ｒ１が、周囲曲面部１６を構成する曲面の第２の半径Ｒ２のほぼ１倍〜ほぼ１０倍にて形成されるように、構成することが好ましい。さらには、第２の半径Ｒ２の接線の傾きがほぼゼロになる周囲平面部１４と周囲曲面部１６との境界領域位置Ｘ３を、有効曲面部１２ａの有効径ｒ１の少なくともほぼ２倍より離間した位置ｒ２に形成することが好ましい。こうすると、周囲曲面部１６によるレジストの滑らかな流下を促し、有効径ｒ１内の曲面部１２ａに均一な膜厚を得ることができるからである。
【００２８】
この点について詳述すると、例えば、図７に示すように、有効径（図２（Ｂ）におけるｒ１）と、接線の傾きがほぼ０になる点まででの距離（図２（Ｂ）におけるｒ２との関係は、第１の半径Ｒ１＝４ｍｍの曲面で、有効径をｒ１＝２ｍｍ得るにあたって、第２の半径Ｒ２の接線の傾きがほぼ０になる点を、基材１０の回転中心からｒ２＝４ｍｍとした場合、基材１０の回転中心からほぼ２ｍｍまで、ほぼ均一な膜厚を得ることができたことが判明した。これによって、周囲平面部１４と周囲曲面部１６との境界領域位置Ｘ３を、有効径ｒ１の少なくともほぼ２倍より離間した位置ｒ２に形成することが好ましい理由が得られる。
【００２９】
なお、本例においては、周囲曲面部１６を、球面に形成する例を示したがこれに限定されず、非球面であるあらゆる曲面にて形成してもよい。あるいは、レジスト膜の膜厚の均一化を得ることができのであれば、周囲曲面部１６を曲面と平面（テーパ）との組み合わせや平面にて形成してもよい。
【００３０】
ここで、本例においては、塗布材であるレジストを、所定のせん断応力がかかった際にのみ流動性を発揮する組成とするのが好ましい。この組成としては、例えば、粘度が少なくともほぼ１５（ｍＰａ・Ｓ）より大きい（高い）レジストを用い、スピンコートを行うことが好ましい。こうすると、回転停止時には、図１に示すように、レジストＬを滴下すると曲面部１２の頂部にレジストＬが粘性により保持され、回転を開始すると遠心力及びレジストＬの自重によって矢印Ｔ方向に沿ってレジストＬが膜厚が均一となるように周囲領域に広がるからである。
【００３１】
逆に言えば、スピンが開始する前に曲面部１２を液が垂れきることなくスピンコートを行うことができる。
【００３２】
因みに、レジストＬの異なる粘性における、レジストＬの膜厚とスピンコータチャック２０の回転数との関係は、図６に示すようになり、粘性がほぼ１５（ｍＰａ・Ｓ）以上であると回転数が１０００（ｒｐｍ）以上では、回転数の増加に関わらず膜厚はほぼ一定となる。これによって、細かい特別な回転数の制御を行わなくても膜厚の均一化が得られる。さらには、これらの粘性がほぼ１５（ｍＰａ・Ｓ）以上の各粘性における回転数と膜厚との関係を示した相関テーブルを図１の記憶手段３８などに格納することにより、粘度制御手段３７は、所望のレジストの粘度に応じた回転数の制御をも行うことができる構成とすればより好ましい。
【００３３】
さらに、周囲曲面部１６を構成したことにより、曲面部１２と周囲平面部１４との間のなだらかな曲面によってレジストＬが滑らかに流下しつつ広がることとなり、曲面部１２におけるレジスト塗布膜厚の均一化を図ることができる。
【００３４】
また、曲面部１２の周辺領域に周囲平面部１４を形成したことにより、図２（Ａ）に示すように、周囲平面部１４の外周、乃ち、曲面部の頂部Ｘ１から等高の位置からレジストＬが飛散することにより、レジスト膜に外周方向への均一な力（レジストの粘性、遠心力、並びに降下する際の重力等の組み合わせ）が加わり膜厚をコントロールできるようになった。
【００３５】
さらにまた、被レジスト塗布基材１０の材質を例えば樹脂部材にて形成することにより、被レジスト塗布基材１０を射出成型や切削成型等の加工が容易となり、供給しやすくすることができる。
【００３６】
すなわち、本発明者等が鋭意検討した結果、電子ビーム用レジスト、現像液に用いられる溶剤例えばエチルセロソルアセテート、ＰＧＭＥＡ、ＭＩＢＫ、酢酸エチル、酢酸イソアミル等に対して、被レジスト塗布基材１０を、樹脂例えばボリオレフィン等にて形成したときに、溶剤による変化が少ないことが判明した。なお、ＰＭＭＡやポリカーボネートなどは適さないことも判明した。
【００３７】
さらに、被レジスト塗布基材１０を、第１導電型の不純物部材例えば、ｎ型シリコン等にて形成することが好ましい。こうすると、レジスト塗布後の光学的な膜厚評価を適用しやすいからである。
【００３８】
この点について詳述すると、図８に示すように、ｎ型シリコンを用いた場合に、有効径（図２（Ｂ）におけるｒ１）と、接線の傾きがほぼ０になる点まででの距離（図２（Ｂ）におけるｒ２との関係は、第１の半径Ｒ１＝４ｍｍの曲面で、有効径をｒ１＝２ｍｍ得るにあたって、第２の半径Ｒ２の接線の傾きがほぼ０になる点を、基材１０の回転中心からｒ２＝４ｍｍとした場合、スピンコート後、２００℃、２０（ｍｉｎ）でベーキングしたところ、基材１０の回転中心からほぼ４ｍｍまで、ほぼ均一な膜厚を得ることができたことが判明した。
【００３９】
さらに、ｎ型シリコンの場合には、レジストのガラス転移温度以上に温度を上げることができ、レジストが溶け、表面張力でレベリングさせて、均一な膜厚を得られるという作用効果がある。また、レジスト層とシリコン層の屈折率界面がはっきりし、レジスト塗布後の光学的な膜厚評価を適用しやすい。なお、ポリオレフィンは、ガラス転移点Ｔｇが１３２℃で、電子ビーム用レジストの主成分ＰＭＭＡの場合のＴｇ＝１０５℃に対して余裕がなく、基材１０が熱変形することも判明した。このようにｎ型シリコンでは、高熱に耐えうるという作用効果がある。
【００４０】
さらに、位置認識部１５の形状を凹部とした場合には、図９に示すように、レジストが塗れ広がることを防止するための凹部の設置位置が、有効径ｒ１の２倍程度の位置の場合には、エッジ部の膜厚の乱れが、曲面部１２に伝わることが判明した。一方、図１０に示すように、凹部の設置位置を、有効径ｒ１のほぼ３倍以上の位置とした場合には、このような膜厚の乱れが曲面部１２に伝わらないことが判明した。従って、位置認識部１５として凹部を形成した場合には、有効曲面部１２ａの有効径ｒ１の少なくともほぼ３倍より離間した位置ｒ３にて形成することが好ましいことがわかる。
【００４１】
また、被レジスト塗布基材１０の回転中心とスピンコータチャック２０の回転中心が一致しない場合には、フラッターがおき、均一な膜厚分布を得られない。これに対し本例では、被レジスト塗布基材１０の回転中心と、スピンコータチャック２０の回転中心を、公差が例えばほぼ１ｍｍ以内となるように一致させてスピンコートした場合には、均一な膜厚分布を得ることができる。
【００４２】
さらには、被レジスト塗布基材１０の回転中心と、被レジスト塗布基材１０の外形中心との公差を、例えばほぼ０．５ｍｍ以内にした被レジスト塗布基材１０において、スピンコータチャック２０の回転中心と、被レジスト塗布基材１０とスピンコータチャック２０との機械的取り合い部との公差を、例えばほぼ０．５ｍｍ以内にした場合に、被レジスト塗布基材１０の回転中心とスピンコータチャック２０の回転中心とを一致させてスピンコートできるようにすると、均一な膜厚分布を得ることができる。
【００４３】
（動作について）
次に、上述のような構成を有する被レジスト塗布基材にレジストを塗布する場合の塗布工程を、被レジスト塗布基材の作用とともに図１〜図５を参照しつつ説明する。
【００４４】
不図示の搬送手段によって搬送された被レジスト塗布基材１０を、スピンコータチャック２０上に載置する。この際に、スピンコータチャック２０には、凹部が形成されているので、被レジスト塗布基材１０が当該凹部内に挿入されることで一義的に保持固定される。そして、所定のレジスト滴下位置にて駆動手段３０によりスピンコータチャック２０のアライメント動作が行われる。
【００４５】
そうすると、先ず、図１に示すように、塗布材塗布手段３４にて所定量のレジストＬを滴下しつつ、スピンコータチャック２０を駆動手段３０により、θ方向に回転することとなる。
【００４６】
この際に、膜厚が均一となるような、レジスト塗布量、スピンコータチャック２０の回転数、環境条件などの各種制御条件は、塗布量制御手段３６及び回転数制御手段３２並びに制御手段４０により制御される。
【００４７】
次に、レジストが滴下されつつ、所定の回転数にて回転されると、レジストＬは、図１に示す矢印Ｔに示すように、曲面部１２から周囲曲面部１６を経由して周囲平面部１４にまで広がることとなる。
【００４８】
この際に、図３に示すように、Ｘ１からＸ２までの曲面部１２にて広がる際には、曲面部１２の曲面に沿ってレジスト（図２に示すＬ）が広がり、次に周囲曲面部１６に至ると、前記曲面部１２にて広がるレジストの速度に対して、ほぼ同様かより早い速度となって広がることとなる。これにより、曲面部１２と周囲平面部１４とが不連続な面である場合に周囲平面部１４にレジストがぶつかる際に生じる衝撃に起因した減速により、膜厚が不均一となる場合に比して、周囲曲面部１６の連続面によって滑らかにレジストが広がる。
【００４９】
さらにこの場合に、曲面部１２及び周囲平面部１４において膜厚が均一となるが、この周囲曲面部１６においては、その境界領域において不均一となる領域が生じることが考えられる。
【００５０】
そのため、レジスト塗布後においては、周囲平面部１４を、図４に示すように、周囲曲面部１６を図５に示すように、各々切削加工することによって、曲面部１２のみのレジストを塗布した被レジスト塗布基材１０を構成することができる。
【００５１】
以上のように本実施の形態によれば、スピンコート時に生じる遠心力が、曲面部上のレジストに均一に伝わり、レジストが周辺に塗り広がってゆく際の障害がなくなり、曲面部上に均一な膜厚分布が得られる。また、基材からレジスト液滴が離れる際の応力による膜厚の不均一部は、周囲曲面部にのみ生じる。
【００５２】
また、被レジスト塗布基材の周囲平面部の位置認識部として凹部または凸部を形成することによって、位置認識部にレジストが塗り広がらないため、次工程の露光装置での位置認識部の認識精度が向上する。
【００５３】
さらに、曲面を有する被レジスト塗布基材の回転中心と、スピンコータチャックの回転中心とが一致したので、スピンコート時に生じる遠心力が、曲面部上のレジストに均一に伝わり、曲面部上に均一な膜厚分布を得ることができる。
【００５４】
［第２の実施の形態］
次に、本発明にかかる第２の実施の形態について、図１１に基づいて説明する。なお、以下には、前記第１の実施の形態の実質的に同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。図１１は、本例の被レジスト塗布基材の構成を示す説明図である。
【００５５】
上述の第１の実施の形態では、被レジスト塗布基材の曲面部の突出高さを、曲面部が半球となる形状になるように形成したが、本例においては、その突出高さを低く形成することによって、被レジスト塗布基材の使用用途に応じて異なる形状とするものである。
【００５６】
具体的には、本例の被レジスト塗布基材６０は、図１１に示すように、曲面部６２と周囲曲面部６４とを形成し、頂部Ｘ１からＸ５までの曲面部６２とし、Ｘ５からＸ６までの周囲曲面部６４としている。なお、第１の実施の形態のように、本例においては、周囲平面部を構成することを省略している。
【００５７】
このような構成においても、レジスト塗布後においては、周囲曲面部６４上では膜厚不均一領域が生じるものの、Ｘ１を中心とした膜厚の均一性が必要とされる有効曲面部の有効径ｒ１２を含む曲面部６２では、膜厚の均一性が図られるので、最終加工工程において、周囲曲面部６４を切削することにより、Ｘ１を中心とした膜厚の均一性が必要とされる有効曲面部の有効径ｒ１２を確保することができる。
【００５８】
このために、例えば曲面部６２の領域を、有効径ｒ１２より大きい範囲であれば、図１１のＸ７までの径ｒ１３の領域にまで縮小して形成することもできる。
【００５９】
以上のように本実施の形態によれば、上述の第１の実施の形態と同様の作用効果を奏しながらも、曲面部の突出高さもしくは楕円における短径の長さを変更することによって、被レジスト塗布基材を用途に応じた様々な形状とすることができる。
【００６０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明にかかる第３の実施の形態について、図１２に基づいて説明する。図１２は、本例の被レジスト塗布基材を示す説明図である。
【００６１】
上述の第１の実施の形態では、被レジスト塗布基材の曲面部の形状を半球形状としたが、本例では、曲面部の曲率半径を変える構成としている。
【００６２】
具体的には、本例の被レジスト塗布基材７０の曲面部７２は、図１２に示すように、球面Ｒ１よりやや凸状の形状を構成している。このような構成であっても、第１の実施の形態同様、周囲平面部７４及び周囲曲面部７６を形成していることから、スピンコート後には、曲面部７２においては、レジストの膜厚の均一化を図ることができる。
【００６３】
［第４の実施の形態］
次に、本発明にかかる第４の実施の形態について、図１３に基づいて説明する。図１３は、本例の被レジスト塗布基材を示す説明図である。
【００６４】
上述の第１の実施の形態では、被レジスト塗布基材の曲面部の構成を全てが曲面とする構成としたが、本例では、部分的に平面部と曲面部とを組み合わせた構成としている。
【００６５】
なお、この場合において、複数の各曲面部での各曲面の曲率半径は、各々異なるように形成してもよい。
【００６６】
具体的には、本例の被レジスト塗布基材８０は、図１３に示すように、曲面部８２、周囲曲面部８６、周囲平面部８４を有する。
【００６７】
曲面部８２は、平面部８２ａ、第１曲面部８２ｂ、第２平面部８２ｃを含んで構成される。このような構成であっても、上記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
なお、平面部８２ａ、第２の平面部８２ｃを異なる曲率半径の曲面部として構成してももちろん構わない。
【００６９】
［第５の実施の形態］
次に、本発明にかかる第５の実施の形態について、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、本例の被レジスト塗布基材を示す説明図である。
【００７０】
上述の第１の実施の形態では、被レジスト塗布基材の周囲平面部の形状を（紙面の上からみて）ほぼ円形に形成したが、本例では、被レジスト塗布基材の周囲平面部の形状並びにスピンコータチャックの形状を、例えば図１４（Ｂ）や図１４（Ｃ）に示すような形状としている。
【００７１】
具体的には、本例の被レジスト塗布基材１００は、曲面部１０２と周囲平面部１１０並びに周囲曲面部１０４を有し、周囲平面部１１０は、図１４（Ｂ）に示すように、略八角形状に形成される。また、被レジスト塗布基材１００の形状に合わせてスピンコータチャックの形状をも略八角形状とする。これにより、スピンコート時においては、レジストＬの飛散分布を所定の方向に規定することができる。
【００７２】
同様にして、図１４（Ｃ）に示す被レジスト塗布基材１２０は、曲面部１２２と周囲平面部１２６並びに周囲曲面部１２４を有し、周囲平面部１２６は、図１４（Ｃ）に示すように、略方形状に形成される。また、被レジスト塗布基材１２０の形状に合わせてスピンコータチャックの形状をも略方形状とする。これにより、スピンコート時においては、レジストＬの飛散分布を所定の方向に規定することができる。特に、角数が少ないことにより、より集中的に飛散させる場合の集中量が増す。
【００７３】
なお、本発明にかかる装置と方法は、そのいくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、当業者は本発明の主旨および範囲から逸脱することなく本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形が可能である。例えば、上述の各実施の形態では、周囲平面部を平面として形成したが、周囲外方に向かうに従い下方に傾斜するテーパに形成してもよいし、曲面部の膜厚均一化に支障をきたすことがない程度にやや曲がった曲面として形成しても、部分的に曲面や角部を有した構成であってもよい。
【００７４】
さらに、半径がＲ１、Ｒ２である各曲面の曲率半径は、上述の条件を満たせば、任意に設定できる。
【００７５】
また、位置認識部は、ある一点では凸部、他の一点では凹部を構成してもよく、さらには、各凹凸部は、異なる径の同心円上に離散して形成されても、一の同心円上において各凹凸が異なる間隔で形成されても、各凹凸が連続する溝として形成してもよい。
【００７６】
さらにまた、上述の実施の形態では、位置認識部として、凹凸又は位置認識マークを形成すする構成としたが、例えば図１５（Ａ）（Ｂ）に示すような被レジスト塗布基材１３０のように、凹部又は凸部と、位置認識マークとを各々構成してもよい。具体的には、被レジスト塗布基材１３０は、有効曲面部１３２ａを含む曲面部１３２、周囲平面部１３４，周囲曲面部１３６、周囲平面部１３４上に設けられたレジスト流出方向制御部材である凸部又は凹部１３５と、この凸部又は凹部１３５の外側であって周囲平面部１３４上に設けされた位置認識マーク１３６と、を含んで構成されている。これにより、凸部又は凹部１３５により、矢印Jのように、レジストが塗れ広がる方向を制御することができ、その外方に位置認識マーク１３６を形成することによって、この位置認識マーク１３６の周囲にレジストが塗り広がることはない。これにより、後工程での位置認識がより容易となる。なお、この位置認識マークは、周囲平面部と同一平面に構成することが好ましい。
【００７７】
さらに、上述の各実施の形態同士、あるいは各変形例との組み合わせによる例をも含むことは言うまでもない。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被塗布基材に塗布材を回転塗布する時に生じる遠心力が、曲面部上の塗布材に均一に伝わり、塗布材が曲面部の周辺及び周囲面部に塗り広がってゆく際の障害がなくなり、曲面部上に均一な膜厚分布が得られる。また、被塗布基材から塗布材の液滴が離れる際の応力による膜厚の不均一部は、周囲曲面部にのみ生じる。この周囲曲面部は、膜厚の均一性に必要とされる有効曲面部の領域外であるので、後工程で切削等により処分され問題ない。
【００７９】
また、被塗布基材の周囲平面部の位置認識部として凹部または凸部を形成することによって、位置認識部にレジストが塗り広がらないため、次工程の露光装置での位置認識部の認識精度が向上する。
【００８０】
さらに、被塗布基材の回転中心と、保持部材の回転中心とを一致させる構成としているので、回転塗布時に生じる遠心力が、曲面部上の塗布材に均一に伝わり、曲面部上に均一な膜厚分布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレジスト塗布装置の全体の概略を示す説明図である。
【図２】同図（Ａ）は、図１のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材を示す平面図であり、同図（Ｂ）は、当該被レジスト塗布基材の部分的な断面を示した概略説明図である。
【図３】図１のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材の加工工程の一例を示す説明図である。
【図４】図１のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材の加工工程の一例を示す説明図である。
【図５】図１のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材の加工工程の一例を示す説明図である。
【図６】レジストの粘性を変化させた場合のスピンコータチャックの回転数とレジストの膜厚との関係を示した特性図である。
【図７】有効曲面部の有効径と、周囲平面部と周囲曲面部との境界領域位置との位置関係において、基材の回転中心からの距離と膜厚との関係を示す説明図である。
【図８】被レジスト塗布基材にｎ型シリコンを用いた場合における被レジスト塗布基材の回転中心からの距離と膜厚との関係を示す説明図である。
【図９】位置認識部の配置位置を、有効径のほぼ２倍とした場合における、被レジスト塗布基材の回転中心からの距離と膜厚との関係を示す説明図である。
【図１０】位置認識部の配置位置を、有効径のほぼ３倍とした場合における、被レジスト塗布基材の回転中心からの距離と膜厚との関係を示す説明図である。
【図１１】  本発明のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材の他の実施の形態の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材の他の実施の形態の一例を示す説明図である。
【図１３】本発明のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材の他の実施の形態の一例を示す説明図である。
【図１４】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材並びにスピンコータチャックの他の実施の形態の一例を示す説明図である。
【図１５】同図（Ａ）（Ｂ）は、本発明のレジスト塗布装置にて処理される被レジスト塗布基材の他の実施の形態の一例を示す説明図である。
【図１６】従来のレジスト塗布装置における処理を示す説明図である。
【符号の説明】
１  レジスト塗布装置  １０  被レジスト塗布基材（被塗布基材）
１２  曲面部
１４  周囲平面部
１６  周囲曲面部
２０  スピンコータチャック
３０  駆動手段
３４  塗布材塗布手段
３７  粘度制御手段
４０  制御手段
【図１】
0004501292.tif 000002
【図２】
0004501292.tif 000003
【図３】
0004501292.tif 000004
【図４】
0004501292.tif 000005
【図５】
0004501292.tif 000006
【図６】
0004501292.tif 000007
【図７】
0004501292.tif 000008
【図８】
0004501292.tif 000009
【図９】
0004501292.tif 000010
【図１０】
0004501292.tif 000011
【図１１】
0004501292.tif 000012
【図１２】
0004501292.tif 000013
【図１３】
0004501292.tif 000014
【図１４】
0004501292.tif 000015
【図１５】
0004501292.tif 000016
【図１６】
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