(57)【要約】【課題】、基板上に塗布液を塗布するにあたり、塗布液の粘度によらず、塗布液の供給量を少量に抑え、且つ基板面内で均一に塗布液を塗布する。【解決手段】ウェハ上に塗布液を塗布する方法であって、ウェハの中央部に、溶剤により第１の液膜を、ウェハの外周部に、溶剤により第１の液膜よりも膜厚の厚い環状の第２の液膜を、それぞれ形成し（工程Ｔ１）。次いで、ウェハを第１の回転速度で回転させながら、塗布液をウェハの中心部に供給する（工程Ｔ２）。塗布液を供給しながら、ウェハを第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、ウェハ上に塗布液を拡散させる（工程Ｔ３）。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布液を塗布する方法であって、
前記基板の中央部に、溶剤により第１の液膜を、前記基板の外周部に、前記溶剤により前記第１の液膜よりも膜厚の厚い環状の第２の液膜を、それぞれ形成する溶剤液膜形成工程と、
前記基板を第１の回転速度で回転させながら、前記塗布液を基板の中心部に供給する塗布液供給工程と、
前記塗布液を供給しながら、前記基板を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、前記塗布液を基板上に拡散させる塗布液拡散工程と、を有していることを特徴とする、塗布処理方法。
【請求項２】
前記溶剤液膜形成工程では、
前記基板の中央部に前記溶剤を供給した後に、前記基板を所定の回転速度で回転させて当該溶剤を振り切ることで前記第１の液膜を形成し、
次いで、前記基板を回転させた状態で、前記基板の外周部に位置させた溶剤供給ノズルから前記溶剤を供給することで前記第２の液膜を形成することを特徴とする、請求項１に記載の塗布処理方法。
【請求項３】
前記第１の液膜の形成において、前記基板を前記所定の回転速度で回転させて前記溶剤を振り切りながら、前記基板の中央部に乾燥ガスを吹き付けることを特徴とする、請求項２に記載の塗布処理方法。
【請求項４】
前記乾燥ガスは、前記溶剤の揮発温度以上に加熱されていることを特徴とする、請求項３に記載の塗布処理方法。
【請求項５】
前記溶剤液膜形成工程では、
前記基板の中央部に前記溶剤の蒸気またはミストの少なくともいずれかを供給して前記第１の液膜を形成し、
前記基板を回転させた状態で、前記基板の外周部に位置させた溶剤供給ノズルから前記溶剤を供給することで前記第２の液膜を形成することを特徴とする、請求項１に記載の塗布処理方法。
【請求項６】
前記溶剤液膜形成工程では、
その表面に、前記第２の液膜よりも薄い膜厚で前記溶剤が塗布されたテンプレートを、前記基板の中央部の表面に接触させることで前記第１の液膜を形成し、
前記基板を回転させた状態で、前記基板の外周部に位置させた溶剤供給ノズルから前記溶剤を供給することで前記第２の液膜を形成することを特徴とする、請求項１に記載の塗布処理方法。
【請求項７】
前記溶剤液膜形成工程では、基板の中心から半径方向に３０ｍｍ〜１００ｍｍ離れた位置で、前記溶剤供給ノズルから前記溶剤を供給することを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の塗布処理方法。
【請求項８】
基板上に塗布液を塗布する方法であって、
前記基板の中央部に溶剤を供給した後に、前記基板を所定の回転速度で回転させて当該溶剤を振り切ることで前記溶剤の液膜を形成し、
次いで、前記基板を回転させた状態で前記基板の中央部からずれた位置に乾燥ガスを吹き付け、当該基板の中央部からずれた位置の前記溶剤を除去することで、前記基板の中央部に溶剤の液膜を、前記基板の外周部に環状の他の液膜をそれぞれ形成する溶剤液膜形成工程と、
基板を第１の回転速度で回転させながら、前記塗布液を基板の中心部に供給する塗布液供給工程と、
前記塗布液を供給しながら、前記基板を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、前記塗布液を基板上に拡散させる塗布液拡散工程と、を有していることを特徴とする、塗布処理方法。
【請求項９】
前記第１の液膜の膜厚は０ｍｍ超で２ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の塗布処理方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の塗布処理方法を塗布処理装置によって実行させるように、当該塗布処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【請求項１１】
基板上に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、
基板を保持して回転させる基板保持部と、
基板上に前記塗布液を供給する塗布液供給ノズルと、
基板上に溶剤を供給する溶剤供給ノズルと、
前記塗布液供給ノズルを移動させる第１の移動機構と、
前記溶剤供給ノズルを移動させる第２の移動機構と、
前記基板の中央部に、前記溶剤により第１の液膜を、前記基板の外周部に、前記溶剤により前記第１の液膜よりも膜厚の厚い環状の第２の液膜を、それぞれ形成し、
前記基板を第１の回転速度で回転させながら、前記塗布液を基板の中心部に供給し、
前記塗布液を供給しながら、前記基板を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させて前記塗布液を基板上に拡散させるべく、前記基板保持部、前記塗布液供給ノズル、前記溶剤供給ノズル、前記第１の移動機構及び前記第２の移動機構を制御するように構成された制御部と、を有することを特徴とする、塗布処理装置。
【請求項１２】
前記基板上に乾燥ガスを吹き付ける乾燥ガスノズルと、
前記乾燥ガスノズルを移動させる第３の移動機構と、を有することを特徴とする、請求項１１に記載の塗布処理装置。
【請求項１３】
前記溶剤の蒸気またはミストを供給する他の溶剤供給ノズルと、
前記他の溶剤供給ノズルを移動させる他の移動機構と、を有することを特徴とする、請求項１１に記載の塗布処理装置。
【請求項１４】
その表面に、前記第２の液膜よりも薄い膜厚で前記溶剤を塗布し、その状態で前記基板の中央部の表面に接触させることで当該基板の中央部に前記第１の液膜を形成するテンプレートと、
前記テンプレートを移動させるテンプレート移動機構と、を有することを特徴とする、請求項１１に記載の塗布処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に塗布液を塗布する塗布処理方法、コンピュータ記憶媒体及び塗布処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、例えば基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に所定の塗布液を塗布して反射防止膜やレジスト膜といった塗布膜を形成する塗布処理、レジスト膜を所定のパターンに露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成されている。
【０００３】
上述した塗布処理においては、回転中のウェハの中心部にノズルから塗布液を供給し、遠心力によりウェハ上で塗布液を拡散することよってウェハ上に塗布膜を形成する、いわゆるスピン塗布法が多く用いられている。
【０００４】
ところで、レジスト液のように高価な塗布液の塗布処理においては、供給量を極力抑える必要があるが、供給量を減少させると、塗布膜の面内均一性が悪化してしまう。そこで、塗布膜の面内均一性と塗布液の使用量削減のために、塗布液を供給する前にウェハ上にシンナー等の溶剤を塗布してウェハの濡れ性を改善させる、いわゆるプリウェット処理が行われる（特許文献１）。
【０００５】
プリウェット処理を行う場合、レジスト液の供給に先立ってウェハの中心部に溶剤を供給してウェハを回転させ、ウェハ全面に溶剤を拡散させる。次いで、ウェハの回転速度を所定の回転速度まで加速させ、ウェハの中心部にレジスト液を供給してウェハ全面に拡散させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７１９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、プリウェット処理を行った場合でも、レジスト液の供給量をさらに削減すると塗布膜の面内均一性が悪化するため、レジスト液の供給量削減には限界があった。
【０００８】
特に、粘度が数ｃＰ程度の低粘度のレジスト液を用いる場合、供給量を減らすとウェハの外周部で膜厚が低下したり、筋状の塗布斑が発生したりしてしまうという現象が、本発明者らにより確認されている。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板上に塗布液を塗布するにあたり、塗布液の粘度によらず、塗布液の供給量を少量に抑え、且つ基板面内で均一に塗布液を塗布することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に塗布液を塗布する方法であって、基板上に塗布液を塗布する方法であって、前記基板の中央部に、溶剤により第１の液膜を、前記基板の外周部に、前記溶剤により前記第１の液膜よりも膜厚の厚い環状の第２の液膜を、それぞれ形成する溶剤液膜形成工程と、前記基板を第１の回転速度で回転させながら、前記塗布液を基板の中心部に供給する塗布液供給工程と、前記塗布液を供給しながら、前記基板を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、前記塗布液を基板上に拡散させる塗布液拡散工程と、を有していることを特徴としている。
【００１１】
本発明者らによれば、溶剤により基板全面に対して一様にプリウェット処理を行うと、上述のように、特に低粘度の塗布液を用いたときに、基板外周部での膜厚低下等の不具合が生じることが確認されている。これは、溶剤でプリウェットを行うことで例えば塗布液としてのレジスト液が想定よりも早く拡散し、その結果、基板の外周部から振り切られるレジスト液が増加することに起因すると推察される。そして、この傾向は、レジスト液の粘度が低くなるほど顕著となる。そこで、本発明者らはこの点について鋭意検討し、基板の外周部における溶剤液膜の膜厚を、基板の中央部と比較して厚くすることで、基板外周部での膜厚低下等の不具合を抑制できるとの知見を得た。これは、基板の外周部で溶剤液膜を厚くすることで、基板の中央部に供給されたレジスト液が基板の外周部に拡散する際に一種の壁として機能し、基板の外周部から振り切られるレジスト液の量が低減されるものと考えられる。
【００１２】
本発明はこのような知見に基づくものであり、本発明によれば、基板の外周部に、基板の中央部に形成された第１の液膜よりも膜厚の厚い環状の第２の液膜を溶剤により形成するので、基板中心部に供給された塗布液が基板の外周部に拡散する際に第２の液膜が一種の壁として機能し、基板の外周部から振り切られる塗布液の量が低減される。その結果、塗布液が低粘度であって、さらに塗布液の供給量が少量な場合であっても、基板面内に均一に塗布液を塗布することができる。したがって本発明によれば、塗布液の粘度によらず、塗布液の供給量を少量に抑え、且つ基板面内で均一に塗布液を塗布することができる。
【００１３】
前記溶剤液膜形成工程では、前記基板の中央部に前記溶剤を供給した後に、前記基板を所定の回転速度で回転させて当該溶剤を振り切ることで前記第１の液膜を形成し、次いで、前記基板を回転させた状態で、前記基板の外周部に位置させた溶剤供給ノズルから前記溶剤を供給することで前記第２の液膜を形成してもよい。
【００１４】
前記第１の液膜の形成において、前記基板を前記所定の回転速度で回転させて前記溶剤を振り切りながら、前記基板の中央部に乾燥ガスを吹き付けてもよい。
【００１５】
前記乾燥ガスは、前記溶剤の揮発温度以上に加熱されていてもよい。
【００１６】
前記溶剤液膜形成工程では、前記基板の中央部に前記溶剤の蒸気またはミストの少なくともいずれかを供給して前記第１の液膜を形成し、前記基板を回転させた状態で、前記基板の外周部に位置させた溶剤供給ノズルから前記溶剤を供給することで前記第２の液膜を形成してもよい。
【００１７】
前記溶剤液膜形成工程では、その表面に、前記第２の液膜よりも薄い膜厚で前記溶剤が塗布されたテンプレートを、前記基板の中央部の表面に接触させることで前記第１の液膜を形成し、前記基板を回転させた状態で、前記基板の外周部に位置させた溶剤供給ノズルから前記溶剤を供給することで前記第２の液膜を形成してもよい。
【００１８】
前記溶剤液膜形成工程では、基板の中心から半径方向に３０ｍｍ〜１００ｍｍ離れた位置で、前記溶剤供給ノズルから前記溶剤を供給してもよい。
【００１９】
別の観点による本発明は、基板上に塗布液を塗布する方法であって、前記基板の中央部に溶剤を供給した後に、前記基板を所定の回転速度で回転させて当該溶剤を振り切ることで前記溶剤の液膜を形成し、次いで、前記基板を回転させた状態で前記基板の中央部からずれた位置に乾燥ガスを吹き付け、当該基板の中央部からずれた位置の前記溶剤を除去することで、前記基板の中央部に溶剤の液膜を、前記基板の外周部に環状の他の液膜をそれぞれ形成する溶剤液膜形成工程と、基板を第１の回転速度で回転させながら、前記塗布液を基板の中心部に供給する塗布液供給工程と、前記塗布液を供給しながら、前記基板を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、前記塗布液を基板上に拡散させる塗布液拡散工程と、を有していることを特徴としている。
【００２０】
前記第１の液膜の膜厚は０ｍｍ超で２ｍｍ未満であってもよい。
【００２１】
また、別な観点による本発明によれば、前記塗布処理方法を塗布処理装置によって実行させるように、当該塗布処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【００２２】
さらに、別な観点による本発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、基板を保持して回転させる基板保持部と、基板上に前記塗布液を供給する塗布液供給ノズルと、基板上に溶剤を供給する溶剤供給ノズルと、
前記塗布液供給ノズルを移動させる第１の移動機構と、前記溶剤供給ノズルを移動させる第２の移動機構と、前記基板の中央部に、前記溶剤により第１の液膜を、前記基板の外周部に、前記溶剤により前記第１の液膜よりも膜厚の厚い環状の第２の液膜を、それぞれ形成し、前記基板を第１の回転速度で回転させながら、前記塗布液を基板の中心部に供給し、前記塗布液を供給しながら、前記基板を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させて前記塗布液を基板上に拡散させるべく、前記基板保持部、前記塗布液供給ノズル、前記溶剤供給ノズル、前記第１の移動機構及び前記第２の移動機構を制御するように構成された制御部と、を有することを特徴としている。
【００２３】
前記基板上に乾燥ガスを吹き付ける乾燥ガスノズルと、前記乾燥ガスノズルを移動させる第３の移動機構と、を有していてもよい。
【００２４】
前記溶剤の蒸気またはミストを供給する他の溶剤供給ノズルと、前記他の溶剤供給ノズルを移動させる他の移動機構と、を有していてもよい。
【００２５】
その表面に、前記第２の液膜よりも薄い膜厚で前記溶剤を塗布し、その状態で前記基板の中央部の表面に接触させることで当該基板の中央部に前記第１の液膜を形成するテンプレートと、前記テンプレートを移動させるテンプレート移動機構と、を有していてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、基板上に塗布液を塗布するにあたり、塗布液の粘度によらず、塗布液の供給量を少量に抑え、且つ基板面内で均一に塗布液を塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す正面図である。
【図３】本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す背面図である。
【図４】レジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】レジスト塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図６】ウェハ処理の主な工程を説明したフローチャートである。
【図７】レジスト塗布処理におけるウェハの回転速度と各機器の動作を示すタイムチャートである。
【図８】ウェハ上に溶剤の液膜を形成する様子を示す縦断面の説明図である。
【図９】乾燥ガスノズルによりウェハ上に乾燥ガスを吹き付ける様子を示す縦断面の説明図である。
【図１０】ウェハの外周部に溶剤を供給して第２の液膜を形成した状態を示す斜視の説明図である。
【図１１】ウェハ上に第1の液膜と第２の液膜を形成した状態を示す縦断面の説明図である。
【図１２】ウェハの中心部にレジスト液を供給して拡散させる様子を示す縦断面の説明図である。
【図１３】他の実施の形態にかかる乾燥ガスノズルによりウェハ上に乾燥ガスを吹き付ける様子を示す斜視の説明図である。
【図１４】他の実施の形態にかかる乾燥ガスノズルによりウェハ上に乾燥ガスを吹き付ける様子を示す平面の説明図である。
【図１５】他の実施の形態にかかる乾燥ガスノズルによりウェハ上に乾燥ガスを吹き付ける様子を示す斜視の説明図である。
【図１６】他の実施の形態にかかるレジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１７】ウェハの外周部に溶剤を供給して第２の液膜を形成した状態を示す縦断面の説明図である。
【図１８】ウェハの中心部に溶剤を供給してウェハ上に第１の液膜及び第２の液膜を形成した状態を示す縦断面の説明図である。
【図１９】複数の溶剤供給ノズルによりウェハ上に第１の液膜及び第２の液膜を並行して形成する様子を示す斜視の説明図である。
【図２０】他の実施の形態にかかる溶剤供給ノズルによりウェハの中央部に第１の液膜を形成した状態を示す斜視の説明図である。
【図２１】液膜を形成したテンプレートをウェハに対向させて配置させた状態を示す縦断面の説明図である。
【図２２】液膜を形成したテンプレートをウェハ接触させた状態を示す縦断面の説明図である。
【図２３】液膜を形成したテンプレートによりウェハ上に第１の液膜を形成した状態を示す縦断面の説明図である。
【図２４】ウェハＷ上に他の液膜を形成した状態を示す縦断面の説明図である。
【図２５】ウェハＷ上に他の液膜を形成した状態を示す斜視の説明図である。
【図２６】他の実施の形態にかかる溶剤供給ノズルを用いてウェハ上に溶剤を供給する様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる塗布処理方法を実施する塗布処理装置を備えた基板処理システム１の構成の概略を示す説明図である。図２及び図３は、各々基板処理システム１の内部構成の概略を模式的に示す、正面図と背面図である。なお、本実施の形態では、塗布液がレジスト液であり、塗布処理装置が基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置である場合を例にして説明する。
【００２９】
基板処理システム１は、図１に示すように複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、処理ステーション１１に隣接する露光装置１２との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３とを一体に接続した構成を有している。
【００３０】
カセットステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０には、基板処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置するカセット載置板２１が複数設けられている。
【００３１】
カセットステーション１０には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板２１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。
【００３２】
処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。
【００３３】
例えば第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像処理装置３０、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置３２、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３３が下からこの順に配置されている。
【００３４】
例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３の数や配置は、任意に選択できる。
【００３５】
これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３では、例えばウェハＷ上に所定の塗布液を塗布するスピンコーティングが行われる。スピンコーティングでは、例えば塗布ノズルからウェハＷ上に塗布液を吐出すると共に、ウェハＷを回転させて、塗布液をウェハＷの表面に拡散させる。なお、レジスト塗布装置３２の構成については後述する。
【００３６】
例えば第２のブロックＧ２には、図３に示すようにウェハＷの加熱や冷却といった熱処理を行う熱処理装置４０や、レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。これら熱処理装置４０、アドヒージョン装置４１、周辺露光装置４２の数や配置についても、任意に選択できる。
【００３７】
例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２が下から順に設けられている。
【００３８】
図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有する、ウェハ搬送装置７０が複数配置されている。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。
【００３９】
また、ウェハ搬送領域Ｄには、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。
【００４０】
シャトル搬送装置８０は、例えば図３のＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。
【００４１】
図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置１００が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１００は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。
【００４２】
インターフェイスステーション１３には、ウェハ搬送装置１１０と受け渡し装置１１１が設けられている。ウェハ搬送装置１１０は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１１０は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置１１１及び露光装置１２との間でウェハＷを搬送できる。
【００４３】
次に、上述したレジスト塗布装置３２の構成について説明する。レジスト塗布装置３２は、図４に示すように内部を密閉可能な処理容器１３０を有している。処理容器１３０の側面には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成されている。
【００４４】
処理容器１３０内には、ウェハＷを保持して回転させる基板保持部としてのスピンチャック１４０が設けられている。スピンチャック１４０は、例えばモータなどのチャック駆動部１４１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部１４１には、例えばシリンダなどの昇降駆動機構が設けられており、スピンチャック１４０は昇降自在になっている。
【００４５】
スピンチャック１４０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ１４２が設けられている。カップ１４２の下面には、回収した液体を排出する排出管１４３と、カップ１４２内の雰囲気を排気する排気管１４４が接続されている。
【００４６】
図５に示すようにカップ１４２のＸ方向負方向（図５の下方向）側には、Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１５０が形成されている。レール１５０は、例えばカップ１４２のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。レール１５０には、３本のアーム１５１、１５２、１５３が取り付けられている。
【００４７】
第１のアーム１５１には、塗布液としてレジスト液を供給する、塗布液供給ノズルとしてのレジスト液供給ノズル１５４が支持されている。第１のアーム１５１は、第１の移動機構としてのノズル駆動部１５５により、レール１５０上を移動自在である。これにより、レジスト液供給ノズル１５４は、カップ１４２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部１５６からカップ１４２内のウェハＷの中心部上方を通って、カップ１４２のＹ方向負方向側の外側に設けられた待機部１５７まで移動できる。また、ノズル駆動部１５５によって、第１のアーム１５１は昇降自在であり、レジスト液供給ノズル１５４の高さを調節できる。なお、本実施の形態におけるレジスト液としては、例えばＭＵＶレジスト、ＫｒＦレジスト、ＡｒＦレジストなどが用いられ、その粘度は概ね１〜３００ｃＰの比較的粘度の低いレジストである。
【００４８】
第２のアーム１５２には、溶剤を供給する溶剤供給ノズル１５８が支持されている。第２のアーム１５２は、第２の移動機構としてのノズル駆動部１５９によってレール１５０上を移動自在となっている。これにより、溶剤供給ノズル１５８は、カップ１４２のＹ方向正方向側の外側に設けられた待機部１６０から、カップ１４２内のウェハＷの中心部上方まで移動できる。待機部１６０は、待機部１５６のＹ方向正方向側に設けられている。また、ノズル駆動部１５９によって、第２のアーム１５２は昇降自在であり、溶剤供給ノズル１５８の高さを調節できる。なお、本実施の形態における溶剤としては、例えばレジスト液の溶剤であるシクロヘキサノンなどが用いられる。また、溶剤としては、必ずしもレジスト液に含まれる溶剤である必要はなく、プリウェットにより適切にレジスト液を拡散させることができるものであれば、任意に選択できる。
【００４９】
第３のアーム１５３には、ウェハＷに対して乾燥ガスを吹き付ける乾燥ガスノズル１６１が支持されている。第３のアーム１５３は、ガスノズル移動機構としてのノズル駆動部１６２によってレール１５０上を移動自在となっている。これにより、乾燥ガスノズル１６１は、カップ１４２のＹ方向負方向側の外側に設けられた待機部１６３から、カップ１４２内のウェハＷの上方まで移動できる。待機部１６３は、待機部１５７のＹ方向負方向側に設けられている。また、ノズル駆動部１６２によって、第３のアーム１５３は昇降自在であり、乾燥ガスノズル１６１の高さを調節できる。なお、乾燥ガスとしては、例えば窒素ガスや、脱湿装置（図示せず）で脱湿した空気などを使用できる。
【００５０】
他の液処理装置である現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、上部反射防止膜形成装置３３の構成は、ノズルの形状、本数や、ノズルから供給される液が異なる点以外は、上述したレジスト塗布装置３２の構成と同様であるので説明を省略する。
【００５１】
以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１における後述の基板処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部２００にインストールされたものであってもよい。
【００５２】
次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。図６は、本実施の形態にかかるウェハ処理の主な工程の例を示すフローチャートである。また、図７は、レジスト塗布装置３２で行われるレジスト塗布におけるウェハＷの回転速度や各機器の動作を示すタイムチャートである。
【００５３】
先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理システム１のカセットステーション１０に搬入され、ウェハ搬送装置２３によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次処理ステーション１１の受け渡し装置５３に搬送される。
【００５４】
次にウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され温度調節処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって例えば第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される（図６の工程Ｓ１）。その後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱処理され、温度調節される。
【００５５】
次にウェハＷはアドヒージョン装置４１に搬送され、アドヒージョン処理される。その後ウェハＷは、第１のブロックＧ１のレジスト塗布装置３２に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される（図６の工程Ｓ２）。
【００５６】
ここで、レジスト塗布装置３２におけるレジスト塗布処理について詳述する。レジストの塗布処理にあたっては、先ずスピンチャック１４０の上面でウェハＷを吸着保持する。次いで、溶剤供給ノズル１５８をウェハＷの中心部の上方に移動させ、図８に示すように、ウェハＷ上に溶剤Ｑを供給する（図７の時間ｔ０）。そして、ウェハＷ上に溶剤を供給しながら、またはウェハＷ上に溶剤Ｑを供給した後に、ウェハＷを所定の回転速度で回転させてウェハＷの全面に溶剤Ｑの液膜を形成する。なお、本実施の形態では、例えばウェハＷを３０ｒｐｍで回転させながら、５０〜９０ｍＬ／ｍｉｎの流量で溶剤供給ノズル１５８から２秒間溶剤Ｑを供給した後（図７の時間ｔ１）に、例えばウェハＷの回転速度を１００００ｒｐｍ／秒の加速度で２０００ｒｐｍまで加速させてウェハＷの全面に溶剤Ｑを拡散させる。これにより、ウェハＷの全面に膜厚が概ね０ｍｍ超で２ｍｍ未満、本実施の形態では概ね４×１０−５ｍｍの液膜（第１の液膜）を形成する。なお、この第１の液膜の膜厚は、例えば２０００ｒｐｍで維持する時間を変化させることにより調整され、本実施の形態では、２０００ｒｐｍで例えば２秒間維持される。
【００５７】
なお、第１の液膜を所望の厚みにするために要する時間を短縮するため、必要に応じて、例えば図９に示すように、乾燥ガスノズル１６１によりウェハＷの中央部に乾燥ガスを吹き付けて、第１の液膜Ｍ１の、特に中央部の膜厚を調整するようにしてもよい。
【００５８】
次いで、例えば図１０に示すように、溶剤供給ノズル１５８をウェハＷの外周部の上方に移動させ、例えば０ｒｐｍ超で且つ後述する第１の回転速度以下の回転速度、本実施の形態では第１の回転速度と同一の６０ｒｐｍで回転させながら、溶剤供給ノズル１５８から第１の液膜Ｍ１上に溶剤Ｑを供給する（図７の時間ｔ２）。これにより、図１１に示すように、ウェハＷの中央部に溶剤Ｑによる第１の液膜Ｍ１が、ウェハＷの外周部に、第１の液膜Ｍ１よりも膜厚の厚い円環状の第２の液膜Ｍ２が、それぞれ形成される（溶剤液膜形成工程。図６の工程Ｔ１）。ここで、ウェハＷの外周部とは、例えばウェハＷの直径が３００ｍｍである場合、ウェハＷの中心から概ね３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度半径方向に離れた位置を意味している。
【００５９】
次に、図１２に示すように、ウェハＷの中心部上方にレジスト液供給ノズル１５４を移動させ、当該レジスト液供給ノズル１５４からウェハＷ上にレジスト液Ｒを供給する（塗布液供給工程。図６の工程Ｔ２及び図７の時間ｔ３）。この際、ウェハＷの回転速度は第１の回転速度であり、本実施の形態では、上述の通り６０ｒｐｍである。
【００６０】
そして、レジスト液供給ノズル１５４からのレジスト液Ｒの供給を継続し、レジスト液Ｒの供給量が例えば０．１ｍＬに達した時点で、ウェハＷの回転速度を第１の回転速度から第２の回転速度に加速させる（図７の時間ｔ４）。第２の回転速度としては、１５００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍが好ましく、本実施の形態では例えば２５００ｒｐｍである。また、この際のウェハＷの加速度は、約１００００ｒｐｍ／秒である。第２の回転速度に到達したウェハＷの回転速度は、所定の時間、本実施の形態では例えば約１秒、第２の回転速度で維持される（図７の時間ｔ５〜ｔ６）。また、この間、レジスト液供給ノズル１５４からのレジスト液Ｒの供給も継続される。このように、ウェハＷを第２の回転速度に加速させることで、ウェハＷの中心部に供給したレジスト液Ｒを、ウェハＷの外周部に向けて拡散させる（塗布液拡散工程。図６の工程Ｔ３）。
【００６１】
この際、第１の液膜Ｍ１によりウェハＷがプリウェット処理されているので、ウェハＷ上に供給されたレジスト液Ｒは、ウェハＷの外周部に向けて速やかに拡散するが、図１２に示すように、環状の第２の液膜Ｍ２の内周端部に接触すると、この第２の液膜Ｍ２がレジスト液Ｒに対して一種の壁として機能し、レジスト液Ｒの拡散を抑制できる。それにより、ウェハＷの外周部から振り切られるレジスト液Ｒが最小限に抑えられ、ウェハＷの外周部でレジスト膜の膜厚が低下したり、筋状の塗布斑が発生したりすることを抑制できる。その結果、ウェハＷの面内に均一にレジスト液Ｒを拡散させて、面内均一なレジスト膜を形成することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、ウェハＷの中心部にレジスト液Ｒを供給する前に、ウェハＷ外周部への溶剤Ｑの供給を停止したが、ウェハＷ外周部への溶剤Ｑの供給は、レジスト液Ｒが第２の液膜Ｍ２と接触する前までに停止すればよく、供給停止のタイミングについては任意に設定できる。レジスト液Ｒが拡散する際に溶剤供給ノズル１５８からウェハＷの外周部への溶剤Ｑの供給を継続していると、ウェハＷの外周方向へ向けて拡散するレジスト液Ｒと溶剤Ｑが混合してレジスト液Ｒが希釈されてしまう。そうすると、希釈されたレジスト液Ｒの大部分は、ウェハＷ上に定着することなくウェハＷの外周部から振り切られてしまい無駄になってしまう。したがって、レジスト液Ｒが第２の液膜Ｍ２と接触する前までに溶剤Ｑの供給を停止することが好ましい。
【００６３】
ウェハＷを第２の回転速度で所定の時間（図７の時間ｔ５〜ｔ６）回転させた後は、レジスト液供給ノズル１５４からのレジスト液Ｒの供給を停止させ、レジスト液Ｒの供給停止と同時にウェハＷの回転速度を、第２の回転速度よりも遅く、第１の回転速度よりも速い第３の回転速度まで減速させる。第３の回転数としては、概ね１００ｒｐｍ〜８００ｒｐｍとすることが好ましく、本実施の形態では例えば１００ｒｐｍである。なお、レジスト液Ｒの供給停止と同時とは、レジスト液Ｒの供給を停止した時（図７の時間ｔ６）には、ウェハＷの回転速度が既に減速を開始し、第３の回転速度に到達する時点の前後を含む。また、第２の回転速度から第３の回転速度に減速させる際の加速度は、３００００ｒｐｍである。
【００６４】
その後、ウェハＷを第３の回転速度で所定の時間、例えば０．２秒程度回転させた後、ウェハＷを第３の回転速度より速く第２の回転速度よりも遅い第４の回転速度までウェハＷを加速させる（図７の時間ｔ７）。第４の回転速度としては、概ね１０００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍとすることが好ましく、本実施の形態では例えば１７００ｒｐｍである。そして、第４の回転速度で所定の時間、例えば約２０秒間回転させてレジスト膜を乾燥させる（図６の工程Ｔ４）。
【００６５】
その後、図示しないリンスノズルからウェハＷの裏面に対してリンス液として溶剤が吐出され、ウェハＷの裏面が洗浄される（図６の工程Ｔ５）。これにより、レジスト塗布装置３２における一連の塗布処理が終了する。
【００６６】
ウェハＷにレジスト膜が形成されると、次にウェハＷは、第１のブロックＧ１の上部反射防止膜形成装置３３に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される（図７の工程Ｓ３）。その後、ウェハＷは第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱処理が行われる。その後、ウェハＷは、周辺露光装置４２に搬送され、周辺露光処理される（図７の工程Ｓ４）。
【００６７】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置１００によって受け渡し装置５２に搬送され、シャトル搬送装置８０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２に搬送される。その後、ウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送装置１１０によって露光装置１２に搬送され、所定のパターンで露光処理される（図７の工程Ｓ５）。
【００６８】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、露光後ベーク処理される。これにより、レジスト膜の露光部において発生した酸によりレジストを脱保護反応させる。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって現像処理装置３０に搬送され、現像処理が行われる（図７の工程Ｓ６）。
【００６９】
現像処理の終了後、ウェハＷは熱処理装置４０に搬送され、ポストベーク処理される（図７の工程Ｓ７）。次いで、ウェハＷは、熱処理装置４０により温度調整される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０、ウェハ搬送装置２３を介して所定のカセット載置板２１のカセットＣに搬送され、一連のフォトリソグラフィー工程が完了する。
【００７０】
以上の実施の形態によれば、溶剤Ｑにより、ウェハＷの外周部に、ウェハＷの中央部に形成された第１の液膜Ｍ１よりも膜厚の厚い環状の第２の液膜Ｍ２を形成するので、その後、ウェハＷの中心部に供給したレジスト液ＲをウェハＷ上に拡散させる際に、第２の液膜Ｍ２がレジスト液Ｒに対して一種の壁として機能し、レジスト液Ｒの拡散を抑制できる。そのため、レジスト液Ｒの粘度が数ｃＰ程度の低粘度であっても、ウェハＷの外周部から振り切られるレジスト液Ｒが最小限に抑えられ、ウェハＷの外周部でレジスト膜の膜厚の低下や、筋状の塗布斑の発生を抑制できる。その結果、ウェハＷの面内に均一にレジスト液Ｒを拡散させて、面内均一なレジスト膜を形成することができる。
【００７１】
なお、以上の実施の形態では、第１の液膜Ｍ１を形成する際に、ウェハＷの回転速度を例えば２０００ｒｐｍ程度まで加速させたが、第１の液膜Ｍ１の形成方法は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、ウェハＷの中央部で所望の厚みの溶剤Ｑの液膜を形成することができれば、その方法は任意に選択できる。例えば、ウェハＷの中心部に溶剤Ｑを供給した後、ウェハＷの回転速度を、ウェハＷの中心部に溶剤Ｑを供給したときの回転速度、本実施の形態では概ね３０ｒｐｍで維持し、ウェハＷを回転させる時間を調整することで、第１の液膜Ｍ１の膜厚を調整してもよい。また、既述のように、乾燥ガスノズル１６１によりウェハＷの中央部に乾燥ガスを吹き付けて、第１の液膜Ｍ１の膜厚を調整してもよい。
【００７２】
乾燥ガスにより第１の液膜Ｍ１の膜厚を調整する場合、乾燥ガスを供給する乾燥ガスノズル１６１の形状は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、溶剤ＱによりウェハＷの中央部に所望の膜厚で液膜を形成できれば、その方法は任意に選択できる。例えば、図１３に示すような、ウェハＷの直径方向に沿って延伸する長手の乾燥ガスノズル１７０をレジスト塗布装置３２内に設け、ウェハＷを回転させながら当該乾燥ガスノズル１７０からウェハＷに向けて乾燥ガスを供給することで、第１の液膜Ｍ１の特に中央部の膜厚を調整するようにしてもよい。かかる場合、乾燥ガスノズル１７０の長手方向の長さは、６０〜２００ｍｍ程度の長さに設定してもよい。また、乾燥ガスノズル１７０の長手方向の長さを半分程度の３０〜１００ｍｍ程度とし、図１４に示すように、ウェハＷの中心部を覆い且つウェハＷの中心から偏心した位置に当該乾燥ガスノズル１７０を配置してウェハＷの中央部に乾燥ガスを供給するようにしてもよい。
【００７３】
また、乾燥ガスノズル１６１の直径を、ウェハＷの中央部上方を覆うように、例えば６０〜２００ｍｍ程度に設定し、この大口径の乾燥ガスノズル１６１によりウェハＷの中央部に対して乾燥ガスを供給するようにしてもよい。さらには、図１５に示すように、６０〜２００ｍｍ程度の直径を有し、下面に複数のガス供給孔（図示せず）が形成された略円盤形状の乾燥ガスノズル１７１により、ウェハＷの中央部に対して乾燥ガスを供給することも提案できる。
【００７４】
また、第１の液膜Ｍ１の膜厚を調整するにあたり、ウェハＷに対して吹き付けるのは必ずしも乾燥ガスである必要はなく、例えば図１６に示すように、レジスト塗布装置３２の処理容器１３０内であって、スピンチャック１４０の上方にヒータ１８０を設け、カップ１４２に設けられた排気管１４４により処理容器１３０内に形成される下降流を、例えば溶剤Ｑの揮発温度以上に加熱するようにしてもよい。下降流が加熱されることで、当該下降流によりウェハＷ上の溶剤Ｑが揮発し、第１の液膜Ｍ１の膜厚を調整することができる。また、乾燥ガスノズル１６１、１７０、１７１から供給する乾燥ガスについても、溶剤Ｑの揮発温度以上に加熱してあってもよい。
【００７５】
なお、以上実施の形態では、先ずウェハＷの全面に第１の液膜Ｍ１を形成し、その後、ウェハＷの外周部に溶剤Ｑを供給して第２の液膜Ｍ２をしたが、ウェハＷの外周部に第１の液膜Ｍ１よりも膜厚の厚い第２の液膜Ｍ２を形成できれば、第１の液膜Ｍ１及び第２の液膜Ｍ２の形成順序については任意に選択できる。例えば図１７に示すように、ウェハＷを回転させた状態で先ずウェハＷの外周部に溶剤Ｑを供給して環状の第２の液膜Ｍ２を形成し、次いで、図１８に示すように、ウェハＷの中心部に溶剤供給ノズル１５８から少量の溶剤Ｑを供給することで、ウェハＷの中央部に第１の液膜Ｍ１を形成してもよい。また、レジスト塗布装置３２に溶剤供給ノズル１５８を複数設け、図１９に示すように、ウェハＷの中心部と外周部に同時に溶剤Ｑを供給して、第１の液膜Ｍ１及び第２の液膜Ｍ２を形成するようにしてもよい。
【００７６】
なお、図１８や図１９では、第１の液膜Ｍ１と第２の液膜Ｍ２が接触していない状態を描図しているが、本発明者らによれば、第１の液膜Ｍ１と第２の液膜Ｍ２は必ずしも接触している必要はない。上述のとおり、ウェハＷの外周部に第１の液膜Ｍ１よりも膜厚の厚い第２の液膜Ｍ２が形成されていれば、第１の液膜Ｍ１上に供給されたレジスト液ＲがウェハＷの外周部に向けて拡散するときに第２の液膜Ｍ２が壁として機能し、面内均一なレジスト膜を形成することができることが確認されている。
【００７７】
なお、以上の実施の形態では、溶剤供給ノズル１５８から液体状の溶剤Ｑを供給したが、溶剤Ｑは必ずしも液体で供給する必要はなく、例えば溶剤Ｑの蒸気やミストを供給してもよい。例えば図２０に示すように、上述した略円盤形状を有する乾燥ガスノズル１７１と同様の構成の溶剤供給ノズル１９０をウェハＷの中央部上方に配置し、当該溶剤供給ノズル１９０から溶剤Ｑの蒸気やミストを供給することで、ウェハＷの中央部に第１の液膜Ｍ１を形成してもよい。溶剤供給ノズル１９０は、図示しない他の移動機構により移動される。なお、溶剤Ｑの蒸気を供給する場合、レジスト塗布装置３２の処理容器１３０内の雰囲気温度よりも高い温度に加熱した蒸気を溶剤供給ノズル１９０から供給することが好ましい。そうすることで、ウェハＷの表面で溶剤Ｑの蒸気の温度が低下して凝縮し、ウェハＷの中央部に所望の膜厚の第１の液膜Ｍ１を形成することができる。そして、第１の液膜Ｍ１を形成した後、ウェハＷの外周部に溶剤供給ノズル１５８から溶剤Ｑを供給して、第２の液膜Ｍ２を形成する。なお、溶剤供給ノズル１９０により第１の液膜Ｍ１を形成する場合も、先ず第２の液膜Ｍ２を形成し、その後に第１の液膜Ｍ１を形成するようにしてもよい。
【００７８】
また、第１の液膜Ｍ１を形成するにあたっては、例えば図２１に示すように、その下面が平坦な略円盤形状のテンプレート１９１を、ウェハＷの中央部上方に配置し、テンプレート１９１の下面に第２の液膜Ｍ２よりも薄い膜厚で溶剤Ｑを塗布した状態で、図２２に示すように、ウェハＷの上面に接触させるようにしてもよい。ウェハＷに接触後、テンプレート１９１を上方に引き上げることで、図２３に示すようにウェハＷの中央部に第１の液膜を形成することができる。テンプレート１９１は、図示しないテンプレート移動機構により移動自在に構成されている。テンプレート１９１により第１の液膜Ｍ１を形成した後は、ウェハＷの外周部に溶剤供給ノズル１５８から溶剤Ｑを供給して、第２の液膜Ｍ２を形成する。
【００７９】
なお、図２１、図２２、図２３ではウェハＷよりも直径の小さいテンプレート１９１を用いた様子を描図しているが、テンプレート１９１の直径またはテンプレート１９１に塗布される溶剤Ｑの直径は、ウェハＷ上に形成する第１の液膜Ｍ１の直径より大きければよく、任意に設定できる。
【００８０】
以上の実施の形態では、ウェハＷの外周部に形成された第２の液膜Ｍ２の膜厚を、ウェハＷの中央部に形成された第２の液膜の膜厚よりも厚くすることで、レジスト液Ｒの拡散を抑制したが、レジスト液Ｒの抑制という観点からは、例えば図２４、図２５に示すように、ウェハＷ上に、概ね同一の膜厚を有する、複数の同心円状の他の液膜Ｍ３を形成してもよい。本発明者らによれば、例えば他の液膜Ｍ３が形成されていない領域、換言すれば、溶剤Ｑによりプリウェット処理されていない領域を、例えば同心円状に形成することで、レジスト液Ｒの過剰な拡散を抑制し、第１の液膜Ｍ１及び第２の液膜Ｍ２を形成した場合と同様の効果を得られることが確認されている。
【００８１】
このような他の液膜Ｍ３は、例えば図２４に示すように、複数の吐出口１９２を備えた乾燥ガスノズル１９３を、所定の膜厚の液膜を形成した状態のウェハＷの上方に配置し、例えばウェハＷを回転させた状態で各吐出口１９２から乾燥ガスを供給することで実現できる。なお、乾燥ガスノズル１９３により他の液膜Ｍ３を形成するにあたっては、ウェハＷを停止させた状態で、例えば乾燥ガスノズル１９３をウェハＷの中心部を支点に回転させるようにしてもよい。
【００８２】
以上の実施の形態では、ウェハＷ上に円環状の第２の液膜Ｍ２を形成するにあたり、ウェハＷを所定の回転速度で回転させながらウェハＷの外周部に溶剤Ｑを供給したが、溶剤Ｑの液膜を環状に形成する方法は本実施の形態の内容に限定されない。例えば、図２６に示すように、回転駆動機構２１０により溶剤供給ノズル１５８をウェハＷの中心軸を通る鉛直軸を回転軸として回転させることができる支持部としての支持アーム２１１により溶剤供給ノズル１５８を支持し、ウェハＷを静止させた状態で、溶剤供給ノズル１５８をウェハＷの外周部に沿って移動させるようにしてもよい。このように、ウェハＷを停止させた状態で溶剤Ｑを供給することで、溶剤Ｑには遠心力が作用しなくなるため、第２の液膜Ｍ２の形状を良好な円環状に保つことができる。その結果、ウェハＷの外周部におけるレジスト液Ｒの拡散をより均一なものにすることができる。このように、ウェハＷを停止させた状態で溶剤Ｑの環状の液膜を形成する手法は、特に、４５０ｍｍウェハのように、ウェハＷの直径が大きくなり、ウェハＷの外周部で周速が速くなる場合に有効である。
【００８３】
なお、図２６では、支持アーム２１１に溶剤供給ノズル１５８を２本設置した状態を描図しているが、このように溶剤供給ノズル１５８を複数設けることで、溶剤Ｑの液膜を環状に形成する際に、支持アーム２１１の回転角を小さくすることができ、ウェハＷ処理のスループットを向上させることができる。即ち、溶剤供給ノズル１５８を対向して２本設置した場合は、支持アーム２１１を１８０度させればウェハＷの全周に溶剤Ｑを供給でき、またｎ本（ｎは３以上の整数）の溶剤供給ノズル１５８を設けた場合は、溶剤供給ノズル１５８の設置数に応じて、（３６０／ｎ）度だけ支持アーム２１１を回転させれば足りる。
【００８４】
また、支持アーム２１１により溶剤供給ノズル１５８を回転させる場合において、ウェハＷを支持アーム２１１の回転方向と逆方向に回転させてもよい。こうすることで、ウェハＷに対する溶剤供給ノズル１５８の相対的な回転速度が上昇するため、より迅速に第２の液膜Ｍ２を形成することができる。
【実施例】
【００８５】
実施例として、レジスト液Ｒに粘度１．０ｃＰのＡｒＦレジストを、溶剤Ｑとしてシクロヘキサノンをそれぞれ用いて、本実施の形態にかかる塗布処理方法によりウェハＷ上にレジスト液を塗布する試験を行った。この際、レジスト液Ｒの供給量を、０．２０ｍＬ〜０．３０ｍＬの間で０．０５ｍＬ刻みで変化させると共に、第１の液膜Ｍ１を形成するために図７の時間ｔ１〜ｔ２の間にウェハＷを２０００ｒｐｍの回転速度で回転させる時間を、２秒、５秒、８秒と変化させて、第１の液膜Ｍ１の膜厚を変化させた。
【００８６】
また、比較例として、従来のようにウェハＷの全面を溶剤Ｑにより均一にプリウェットし、次いでウェハＷの中心部にレジスト液Ｒを供給した場合についても同様に試験を行った。なお、比較例においても、レジスト液Ｒ及び溶剤Ｑは同じものを使用した。
【００８７】
試験の結果、比較例においては、レジスト液Ｒの供給量を０．２０ｍＬとした場合に、ウェハＷ面内におけるレジスト膜の膜厚均一性は所望の値となったが、ウェハＷの外周部に、レジスト液Ｒの供給量不足に起因すると思われる塗布斑が確認された。
【００８８】
その一方、本実施の形態にかかる塗布処理方法を用いて、ウェハＷを２０００ｒｐｍの回転速度で回転させる時間を、２秒、５秒とした場合、レジスト液Ｒの供給量を０．２０ｍＬ〜０．３０ｍＬとした場合のいずれにおいても、ウェハＷの面内における膜厚均一性を確保すると共に、比較例の際にみられたような、ウェハＷの外周部における塗布斑も確認されなかった。また、回転時間を５秒とした場合、ウェハＷ面内における膜厚均一性が回転時間を２秒とした場合よりも向上していることが確認された。これは、第１の液膜Ｍ１の膜厚を薄くすることで、ウェハＷの中央部におけるレジスト液Ｒの過剰な拡散を抑制し、ウェハＷの外周部におけるレジスト膜の膜厚低下が抑制されているものと考えられる。
【００８９】
なお、ウェハＷを２０００ｒｐｍの回転速度で回転させる時間を、８秒とした場合、ウェハＷ面内におけるレジスト膜の膜厚均一性は所望の値となったが、ウェハＷの外周部に、レジスト液Ｒの供給量不足に起因すると思われる塗布斑が確認された。これは、ウェハＷの回転時間が長く、溶剤Ｑの大半がウェハＷの外周部から振り切られ、その結果、第１の液膜Ｍ１が適切に形成されていなかったものと考えられる。即ち、本実施の形態にかかる塗布処理方法となっていなかったものと考えられる。したがってこの結果から、本実施の形態にかかる塗布処理方法により、ウェハＷに面内均一な塗布膜を形成できることが確認された。なお、本発明者らによれば、第１の液膜Ｍ１は、ウェハＷの表面が乾燥しないように形成されていればよく、第１の液膜Ｍ１の膜厚の下限値としては、既述の通り０ｍｍ超であればよい。また、第１の液膜Ｍ１の膜厚の上限値としては、ウェハＷの中央部におけるレジスト液Ｒの過剰な拡散を抑制する観点から、既述の通り、２ｍｍ未満とすることが好ましい。
【００９０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、基板上に塗布液を塗布する際に有用である。
【符号の説明】
【００９２】
１    基板処理システム
３０  現像処理装置
３１  下部反射防止膜形成装置
３２  レジスト塗布装置
３３  上部反射防止膜形成装置
４０  熱処理装置
４１  アドヒージョン装置
４２  周辺露光装置
１４０  スピンチャック
１５４  レジスト液供給ノズル
１５８  溶剤供給ノズル
１６１  乾燥ガスノズル
２００  制御部
Ｑ    溶剤
Ｍ１  第１の液膜
Ｍ２  第１の液膜
Ｒ    レジスト膜
Ｗ    ウェハ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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