(57)【要約】【課題】基板上に均一な膜質の膜を塗布することができる塗布装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、塗布装置が提供される。前記塗布装置では、第１の送出部と、第２の送出部と、第３の送出部と、を備えている。前記第１の送出部は、第１の液体を基板の上面に送出する。また、第２の送出部は、前記第１の液体よりも表面張力が高い第２の液体を前記基板の上面に送出する。また、第３の送出部は、前記第１の送出部よりも前記基板に対して外側に配置されるとともに気体を前記基板の上面に送出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の液体を基板の上面に送出する第１の送出部と、
前記第１の液体よりも表面張力が高い第２の液体を前記基板の上面に送出する第２の送出部と、
前記第２の送出部よりも前記基板に対して外側に配置されるとともに気体を前記基板の上面に送出する第３の送出部と、
を備える塗布装置。
【請求項２】
前記第２および第３の送出部が前記基板の中心に向かって直線移動する移動方向上で、前記第３の送出部は、前記第２の送出部よりも前記基板に対して外側に配置されている請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記第２の送出部は、前記基板の外周側から中心へ向かって移動しながら前記第２の液体を送出する請求項１に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記第２の送出部の送出量を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記基板の半径位置に応じた流量の前記第２の液体を前記第２の送出部に送出させる請求項１に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記第２の送出部の前記基板上での移動速度を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記基板の半径位置に応じた移動速度で前記第２の送出部を移動させる請求項１に記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、レジストなどの薬液がウェハなどの基板に塗布されて、ウェハ上に膜が形成される。このようなレジスト塗布処理においては、ウェハ表面にレジストを均一に塗布する方法として、スピンコーティング方法が用いられている。スピンコーティング方法は、ウェハを回転させながらレジストをウェハに滴下する塗布方法である。
【０００３】
このようなスピンコーティング方法では、ノズルから吐出されるレジストを低消費量で効率良くウェハ上に塗布するため、レジストの塗布に先立ち、ウェハの中心から溶剤を滴下する。これにより、ウェハ表面を予め濡らしておくプリウェット処理が行われる。
【０００４】
しかしながら、ウェハの中心位置からプリウェット処理を行った場合、レジストに占められる溶剤の含有量がウェハの径方向で異なる。その結果、ウェハ上パターンの潜像を形成する露光処理、およびレジストパターンを形成する現像処理を行った後の、レジストパターンの寸法および形状がウェハの径方向で異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６０４６２号公報
【特許文献２】特開２００３−２８９０３８号公報
【特許文献３】特開昭５８−８２５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、基板上に均一な膜質の膜を塗布することができる塗布装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、塗布装置が提供される。前記塗布装置では、第１の送出部と、第２の送出部と、第３の送出部と、を備えている。前記第１の送出部は、第１の液体を基板の上面に送出する。また、第２の送出部は、前記第１の液体よりも表面張力が高い第２の液体を前記基板の上面に送出する。また、第３の送出部は、前記第１の送出部よりも前記基板に対して外側に配置されるとともに気体を前記基板の上面に送出する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る塗布装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る塗布処理の手順を説明するための図である。
【図３】図３は、３つのノズルが配置された送出ヘッドの構成例を示す図である。
【図４】図４は、２つのノズルが配置された送出ヘッドの構成例を示す図である。
【図５】図５は、シンナーノズルによる斜め方向の送出を説明するための図である。
【図６】図６は、実施形態に係る塗布装置の塗布処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態に係る塗布装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る塗布装置の構成を模式的に示す断面図である。塗布装置１００は、スピンコーティング方法によって基板（半導体基板）上に塗布膜を形成する装置である。塗布装置１００は、塗布部７０と制御部８０とを有している。
【００１１】
塗布部７０は、第１の塗布液（第１の液体）を吐出（送出）する第１のノズル（第１の送出部）と、第２の塗布液（第２の液体）を吐出する第２のノズル（第２の送出部）と、気体を吐出する第３のノズル（第３の送出部）と、を備えている。第２の塗布液は、第１の塗布液よりも表面張力が高い液体である。
【００１２】
本実施形態では、第１の塗布液がレジストであり、第１のノズルがレジストノズル１０である場合について説明する。また、第２の塗布液がシンナーであり、第２のノズルがシンナーノズル２０である場合について説明する。また、気体がＮ2ガス（窒素ガス）などの不活性ガスであり、第３のノズルがＮ2ノズル３０である場合について説明する。また、塗布膜であるレジスト膜が形成される基板がウェハＷＡである場合について説明する。
【００１３】
塗布装置１００は、レジスト１２を送出するレジストノズル１０と、シンナー２２を送出するシンナーノズル２０と、Ｎ2ガス３２を送出するＮ2ノズル３０とを備えている。また、塗布装置１００は、支持台１３と、スピンモータ１１と、カップ１５とを備えている。
【００１４】
支持台１３は、概略円板状の上面形状を有している。支持台１３は、上面にウェハＷＡを載置する。支持台１３は、スピンチャック（図示せず）を備えている。スピンチャックは、真空吸着によってウェハＷＡを固定保持する。
【００１５】
スピンモータ１１は、支持台１３の下方に取り付けられている。スピンモータ１１は、支持台１３を所定回転数で回転させることによってウェハＷＡを回転させる。スピンモータ１１は、ウェハＷＡを回転させることによって、ウェハＷＡ上に滴下されたレジスト１２やシンナー２２を遠心力によってウェハＷＡの径方向（外周側）に向かって広げさせる。スピンモータ１１は、ウェハＷＡを所定速度で回転させることによって、ウェハＷＡ上に残ったレジスト１２やシンナー２２を遠心力で振りきる。
【００１６】
カップ１５は、支持台１３の外周側に配置されている。カップ１５は、ウェハＷＡで振り切られたレジスト１２やシンナー２２を受けることができるよう、円環状をなしている。カップ１５は、ウェハＷＡで振り切られたレジスト１２やシンナー２２を回収する。
【００１７】
レジストノズル１０は、ウェハＷＡの中心位置にレジスト１２を送出する。これにより、レジストノズル１０は、レジスト１２の液滴をウェハＷＡの中心位置に滴下する。レジストノズル１０は、例えば、鉛直方向にレジスト１２を送出する。
【００１８】
レジストノズル１０は、レジストノズルスキャンアーム（図示せず）によって移動させられる。レジストノズル１０は、レジストノズルスキャンアームの先端部にノズルアームを介して、取り付けられている。このスキャンアームは、ウェハＷＡの中心位置と外周位置との間を移動可能に設けられている。レジストノズル１０は、レジスト供給管（図示せず）に接続されており、このレジスト供給管には、レジストタンク（図示せず）が接続されている。これにより、レジストノズル１０は、ウェハＷＡの径方向に沿って移動しつつ、レジスト１２を供給できるようになっている。
【００１９】
シンナーノズル２０は、ウェハＷＡ上を外周方向から中心位置に向かって移動する。シンナーノズル２０は、移動しながらシンナー２２をウェハＷＡ側に送出し、これにより、シンナーノズル２０は、シンナー２２の液滴をウェハＷＡ上に滴下する。シンナー２２は、レジスト１２よりも表面張力が高い液体である。シンナーノズル２０は、例えば、鉛直方向にシンナー２２を送出する。
【００２０】
シンナーノズル２０は、シンナーノズルスキャンアーム（図示せず）によって移動させられる。シンナーノズル２０は、シンナーノズルスキャンアームの先端部にノズルアームを介して、取り付けられている。このスキャンアームは、ウェハＷＡの中心位置と外周位置との間を移動可能に設けられている。シンナーノズル２０は、シンナー供給管（図示せず）に接続されており、このシンナー供給管には、シンナータンク（図示せず）が接続されている。これにより、シンナーノズル２０は、ウェハＷＡの径方向に沿って移動しつつ、シンナー２２を供給できるようになっている。
【００２１】
Ｎ2ノズル３０は、ウェハＷＡ上を外周方向から中心位置に向かって移動する。Ｎ2ノズル３０は、移動しながらＮ2ガス３２をウェハＷＡ上に送出し、これにより、Ｎ2ノズル３０は、Ｎ2ガス３２をウェハＷＡに吹きつける。Ｎ2ノズル３０は、例えば、鉛直方向にＮ2ガスを送出する。
【００２２】
Ｎ2ノズル３０は、Ｎ2ノズルスキャンアーム（図示せず）によって移動させられる。Ｎ2ノズル３０は、Ｎ2ノズルスキャンアームの先端部にノズルアームを介して、取り付けられている。このスキャンアームは、ウェハＷＡの中心位置と外周位置との間を移動可能に設けられている。Ｎ2ノズル３０は、Ｎ2供給管（図示せず）に接続されており、このＮ2供給管には、Ｎ2タンク（図示せず）が接続されている。これにより、Ｎ2ノズル３０は、ウェハＷＡの径方向に沿って移動しつつ、Ｎ2ガス３２を供給できるようになっている。
【００２３】
制御部８０は、塗布部７０を制御する。制御部８０は、レジストノズル１０、シンナーノズル２０、Ｎ2ノズル３０のウェハＷＡ上での位置（移動速度）を制御する。また、制御部８０は、レジストノズル１０からのレジスト１２の送出量、シンナーノズル２０からのシンナー２２の送出量、Ｎ2ノズル３０からのＮ2ガス３２の送出量を制御する。
【００２４】
制御部８０は、シンナー２２の滴下量やシンナーノズル２０の移動速度を、ウェハＷＡ上の位置（滴下位置）毎に制御する。また、制御部８０は、Ｎ2ノズル３０の移動速度がシンナーノズル２０の移動速度と同じになるようＮ2ノズル３０の移動を制御する。
【００２５】
本実施形態の塗布装置１００は、シンナーノズル２０によるシンナー２２の送出と、Ｎ2ノズル３０によるＮ2ガス３２の送出とを同時に行う。また、シンナーノズル２０およびＮ2ノズル３０は、ウェハＷＡの外側から内側に移動しながらシンナー２２およびＮ2ガス３２を送出する。また、Ｎ2ノズル３０は、支持台１３の中心から見てシンナーノズル２０よりも外側（外縁部側）に配置されている。換言すると、支持台１３の回転軸に対して、Ｎ2ノズル３０の方がシンナーノズル２０よりも外側に配置されている。例えば、Ｎ2ノズル３０は、Ｎ2ノズル３０およびシンナーノズル２０がウェハＷＡの中心に向かって直線移動する移動方向上で、シンナーノズル２０よりもウェハＷＡの外側に配置されている。
【００２６】
本実施形態では、制御部８０が、ウェハＷＡに滴下されるシンナー２２の単位面積当たりの滴下量を、ウェハＷＡ（支持台１３）の半径位置毎に制御する。例えば、制御部８０は、ウェハＷＡの半径位置に応じた流量のシンナー２２をウェハＷＡに滴下させる。なお、制御部８０は、ウェハＷＡの半径位置に応じた速度でシンナーノズル２０を移動させてもよい。
【００２７】
塗布装置１００は、シンナーノズル２０によってウェハＷＡ上にシンナー２２を送出しつつ、Ｎ2ノズル３０によってＮ2ガス３２をウェハＷＡ上に送出する。このとき、Ｎ2ガス３２がシンナー２２よりもウェハＷＡの外側に吹きつけられる。シンナーノズル２０およびＮ2ノズル３０は、ウェハＷＡの外周位置から中心位置に向かって移動する。これにより、シンナー２２およびＮ2ガス３２は、ウェハＷＡの外周側から順番にウェハＷＡの中心側へ向かって送出される。塗布装置１００は、シンナー２２をウェハＷＡの中心位置まで滴下すると、レジストノズル１０によってウェハＷＡ上にレジスト１２を送出する。
【００２８】
図２は、実施形態に係る塗布処理の手順を説明するための図である。図２の（ａ）に示すように、塗布装置１００は、スピンモータ１１を回転させることによって支持台１３上のウェハＷＡをウェハ面内で回転させる。このとき、ウェハＷＡには、シンナーノズル２０によってシンナー２２が滴下される。また、ウェハＷＡには、Ｎ2ノズル３０によってＮ2ガスが吹き付けられる。シンナー２２とＮ2ガスとは、同時にウェハＷＡに供給される。この場合において、Ｎ2ガスが吹き付けられるウェハＷＡ上の位置は、シンナー２２が滴下されるウェハＷＡ上の位置よりもウェハＷＡの外周部側である。
【００２９】
図２の（ｂ）に示すように、シンナーノズル２０およびＮ2ノズル３０は、ウェハＷＡの外周位置から中心位置に向かって移動する。これにより、シンナー２２およびＮ2ガス３２は、ウェハＷＡの外周側から順番にウェハＷＡの中心側へ向かって供給される。このとき、ウェハＷＡに滴下されるシンナー２２の単位面積当たりの滴下量は、ウェハＷＡの半径位置毎に制御される。例えば、ウェハＷＡの外周側ほどシンナー２２の単位面積当たりの滴下量が多くなるようシンナー２２が滴下される。ウェハＷＡ上へは、レジスト１２の広がりに必要な量だけシンナー２２が滴下される。これにより、ウェハＷＡ上の略全面に膜厚の均一なシンナー膜が形成される。
【００３０】
図２の（ｃ）に示すように、シンナー２２が滴下された後、ウェハＷＡ上へはレジストノズル１０によってレジスト１２が滴下される。レジストノズル１０は、ウェハＷＡの中心位置にレジスト１２を供給する。これにより、ウェハＷＡ上の全面にレジスト１２が配置される。
【００３１】
この後、スピンモータ１１は、ウェハＷＡを所定速度で回転させる。これにより、塗布装置１００は、図２の（ｄ）に示すように、ウェハＷＡでレジスト１２を塗り広げるとともに、ウェハＷＡ上に残った不要なレジスト１２を遠心力で振りきる。レジスト１２がウェハＷＡ上に配置された後、ウェハＷＡの上面に乾燥処理が行われる。これにより、膜厚の均一なレジスト膜が形成される。また、本実施形態では、レジスト１２の下部に均一な膜厚のシンナー膜が配置されているので、レジスト膜は、ウェハＷＡ上で均質となる。具体的には、レジスト膜内の残留溶媒がウェハＷＡの面内で均質となる。これにより、ウェハＷＡ上には、均質な所定膜厚のレジスト膜が形成される。
【００３２】
なお、１つの送出ヘッドにレジストノズル１０、シンナーノズル２０、Ｎ2ノズル３０のうちの複数のノズルが配置されてもよい。換言すると、１つの送出ヘッドからレジスト１２、シンナー２２、Ｎ2ガス３２のうちの２種類以上が送出されてもよい。例えば、１つの送出ヘッドにレジストノズル１０、シンナーノズル２０、Ｎ2ノズル３０の３つのノズルが配置されてもよい。この場合の送出ヘッドの構成について説明する。
【００３３】
図３は、３つのノズルが配置された送出ヘッドの構成例を示す図である。図３の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ送出ヘッド５０Ａ〜５０Ｃの底面図（上面図）を示している。図３の（ａ）に示すように、送出ヘッド５０Ａには、レジストノズル１０Ａ、シンナーノズル２０Ａ、Ｎ2ノズル３０Ａが配置されている。レジストノズル１０Ａ、シンナーノズル２０Ａ、Ｎ2ノズル３０Ａは、それぞれレジストノズル１０、シンナーノズル２０、Ｎ2ノズル３０と同様のノズルである。
【００３４】
送出ヘッド５０Ａでは、レジストノズル１０Ａ、シンナーノズル２０Ａ、Ｎ2ノズル３０Ａが直角二等辺三角形の頂点に配置されている。具体的には、直角二等辺三角形の頂角にレジストノズル１０Ａが配置されている。そして、レジストノズル１０Ａとシンナーノズル２０Ａとの距離と、レジストノズル１０ＡとＮ2ノズル３０Ａとの距離とが等しくなるよう、各ノズルが配置されている。さらに、レジストノズル１０Ａとシンナーノズル２０Ａとを結ぶ線と、レジストノズル１０ＡとＮ2ノズル３０Ａとを結ぶ線とは、直角をなしている。
【００３５】
シンナー２２が送出される際には、送出ヘッド５０ＡがウェハＷＡの外周側から中心に向かって移動させられる。このとき、送出ヘッド５０Ａは、シンナー２２よりもＮ2ガス３２の方がウェハＷＡの外側に送出されるのであれば、何れの位置を先頭にして移動してもよい。
【００３６】
送出ヘッド５０Ａは、シンナー２２を送出する際には、例えば方向６１Ａに向かって移動してもよいし、方向６２Ａに向かって移動してもよい。方向６１Ａは、シンナーノズル２０ＡとＮ2ノズル３０Ａとを結ぶ線の線方向である。この場合、ウェハＷＡの外周側から中心に向かう方向が、方向６１Ａである。方向６２Ａは、レジストノズル１０ＡとＮ2ノズル３０Ａとを結ぶ線の線方向である。この場合、ウェハＷＡの外周側から中心に向かう方向が、方向６２Ａである。
【００３７】
また、レジスト１２が送出される際には、送出ヘッド５０ＡがウェハＷＡの中心から外周側に向かって移動させられる。このとき、送出ヘッド５０Ａは、何れの位置を先頭にして移動してもよい。
【００３８】
また、シンナーノズル２０Ａは、鉛直方向に限らず、斜め方向にシンナー２２を送出してもよい。例えば、シンナーノズル２０Ａは、Ｎ2ノズル３０Ａの移動経路に向かってシンナー２２を送出してもよい。
【００３９】
なお、送出ヘッド５０Ａ内の各ノズルは、上述した配置に限らず他の配置であってもよい。例えば、シンナーノズル２０Ａの位置にレジストノズル１０Ａが配置され、レジストノズル１０Ａの位置にシンナーノズル２０Ａが配置されてもよい。
【００４０】
図３の（ｂ）に示すように、送出ヘッド５０Ｂには、レジストノズル１０Ｂ、シンナーノズル２０Ｂ、Ｎ2ノズル３０Ｂが配置されている。レジストノズル１０Ｂ、シンナーノズル２０Ｂ、Ｎ2ノズル３０Ｂは、それぞれレジストノズル１０、シンナーノズル２０、Ｎ2ノズル３０と同様のノズルである。
【００４１】
送出ヘッド５０Ｂでは、レジストノズル１０Ｂ、シンナーノズル２０Ｂ、Ｎ2ノズル３０Ｂが直線上に配置されている。具体的には、送出ヘッド５０Ｂでは、シンナーノズル２０ＢとＮ2ノズル３０Ｂとが隣接するよう配置されている。例えば、レジストノズル１０Ｂ、シンナーノズル２０Ｂ、Ｎ2ノズル３０Ｂの順番で各ノズルが配置されている。
【００４２】
シンナー２２が送出される際には、送出ヘッド５０ＢがウェハＷＡの外周側から中心に向かって移動させられる。このとき、送出ヘッド５０Ｂは、シンナー２２よりもＮ2ガス３２の方がウェハＷＡの外側に送出されるのであれば、何れの位置を先頭にして移動してもよい。
【００４３】
送出ヘッド５０Ｂは、シンナー２２を送出する際には、例えば方向６１Ｂに向かって移動する。方向６１Ｂは、レジストノズル１０ＢとＮ2ノズル３０Ｂとを結ぶ線の線方向である。この場合、ウェハＷＡの外周側から中心に向かう方向が、方向６１Ｂである。この場合、送出ヘッド５０Ｂは、例えば、シンナー２２を送出する際にレジストノズル１０Ｂを先頭にして移動する。
【００４４】
また、レジスト１２が送出される際には、送出ヘッド５０ＢがウェハＷＡの中心から外周側に向かって移動させられる。このとき、送出ヘッド５０Ｂは、何れの位置を先頭にして移動してもよい。
【００４５】
また、シンナーノズル２０Ｂは、鉛直方向に限らず、斜め方向にシンナー２２を送出してもよい。例えば、シンナーノズル２０Ｂは、Ｎ2ノズル３０Ｂの移動経路に向かってシンナー２２を送出してもよい。
【００４６】
図３の（ｃ）に示すように、送出ヘッド５０Ｃには、レジストノズル１０Ｃ、シンナーノズル２０Ｃ、Ｎ2ノズル３０Ｃが配置されている。レジストノズル１０Ｃ、シンナーノズル２０Ｃ、Ｎ2ノズル３０Ｃは、それぞれレジストノズル１０、シンナーノズル２０、Ｎ2ノズル３０と同様のノズルである。送出ヘッド５０Ｃでは、レジストノズル１０Ｃ、シンナーノズル２０Ｃ、Ｎ2ノズル３０Ｃが正三角形の頂点に配置されている。
【００４７】
シンナー２２が送出される際には、送出ヘッド５０ＣがウェハＷＡの外周側から中心に向かって移動させられる。このとき、送出ヘッド５０Ｃは、シンナー２２よりもＮ2ガス３２の方がウェハＷＡの外側に送出されるのであれば、何れの位置を先頭にして移動してもよい。
【００４８】
送出ヘッド５０Ｃは、シンナー２２を送出する際には、例えば方向６１Ｃに向かって移動する。方向６１Ｃは、シンナーノズル２０ＣとＮ2ノズル３０Ｃとを結ぶ線の線方向である。この場合、ウェハＷＡの外周側から中心に向かう方向が、方向６１Ｃである。
【００４９】
また、レジスト１２が送出される際には、送出ヘッド５０ＣがウェハＷＡの中心から外周側に向かって移動させられる。このとき、送出ヘッド５０Ｃは、何れの位置を先頭にして移動してもよい。
【００５０】
また、シンナーノズル２０Ｃは、鉛直方向に限らず、斜め方向にシンナー２２を送出してもよい。例えば、シンナーノズル２０Ｃは、Ｎ2ノズル３０Ｃの移動経路に向かってシンナー２２を送出してもよい。
【００５１】
なお、シンナー２２が送出される際とレジスト１２が送出される際とで、送出ヘッド５０Ａ〜５０Ｃの先頭位置を変更してもよい。この場合、送出ヘッド５０Ａ〜５０ＣがウェハＷＡの上面と平行な面内で回転させられる。
【００５２】
なお、１つの送出ヘッドにレジストノズル１０、シンナーノズル２０、Ｎ2ノズル３０のうちの２つノズルが配置されてもよい。例えば、１つの送出ヘッドにシンナーノズル２０とＮ2ノズル３０の２つノズルが配置される。
【００５３】
図４は、２つのノズルが配置された送出ヘッドの構成例を示す図である。図４は、送出ヘッド５０Ｄの底面図（上面図）を示している。送出ヘッド５０Ｄには、シンナーノズル２０Ｄ、Ｎ2ノズル３０Ｄが配置されている。レジストノズル１０Ｄ、シンナーノズル２０Ｄ、Ｎ2ノズル３０Ｄは、それぞれレジストノズル１０、シンナーノズル２０、Ｎ2ノズル３０と同様のノズルである。
【００５４】
シンナー２２が送出される際には、送出ヘッド５０ＤがウェハＷＡの外周側から中心に向かって移動させられる。このとき、送出ヘッド５０Ｄは、シンナー２２よりもＮ2ガス３２の方がウェハＷＡの外側に送出されるのであれば、何れの位置を先頭にして移動してもよい。
【００５５】
送出ヘッド５０Ｄは、シンナー２２を送出する際には、例えば方向６１Ｄに向かって移動する。方向６１Ｄは、レジストノズル１０ＤとＮ2ノズル３０Ｄとを結ぶ線の線方向である。この場合、ウェハＷＡの外周側から中心に向かう方向が、方向６１Ｄである。
【００５６】
また、シンナーノズル２０Ｄは、鉛直方向に限らず、斜め方向にシンナー２２を送出してもよい。例えば、シンナーノズル２０Ｄは、Ｎ2ノズル３０Ｄの移動経路に向かってシンナー２２を送出してもよい。
【００５７】
ここで、シンナーノズル２０Ａ〜２０Ｄが斜め方向にシンナー２２を送出する場合について説明する。シンナーノズル２０Ａ〜２０Ｄは、同様の送出を行うので、ここでは、図３の（ａ）に示したシンナーノズル２０Ａについて説明する。
【００５８】
図５は、シンナーノズルによる斜め方向の送出を説明するための図である。図５の（ａ）では、送出ヘッド５０Ａを横方向から見た場合の各ノズルの配置位置を模式的に示している。また、図５の（ｂ）では、ウェハＷＡおよび送出ヘッド５０Ａを上面側から見た場合の各ノズルの配置位置を模式的に示している。
【００５９】
シンナーノズル２０Ａによる送出方向と、レジストノズル１０Ａによる送出方向とは、所定の角度θをなしている。レジストノズル１０Ａによる送出方向は、ウェハＷＡに対して例えば９０度（鉛直方向）をなしている。また、シンナーノズル２０Ａによる送出方向は、ウェハＷＡに対して所定角度θ（例えば４５度）をなしている。この場合、シンナーノズル２０Ａによる送出方向と、レジストノズル１０Ａによる送出方向とは、４５度をなす。
【００６０】
このように、送出ヘッド５０Ａでは、レジストノズル１０Ａによるレジスト１２の滴下位置と、シンナーノズル２０Ａによるシンナー２２の滴下位置とが同じ位置になるよう、シンナーノズル２０が斜め方向にシンナー２２を送出する。
【００６１】
このような構成とすることで、シンナー２２が送出される際とレジスト１２が送出される際とで、送出ヘッド５０Ａの位置調整を行う必要がなくなる。換言すると、シンナーノズル２０Ａによるシンナー２２の送出が完了した後、送出ヘッド５０Ａを移動することなくレジストノズル１０によるレジスト１２の送出を開始できる。これにより、送出ヘッド５０Ａは、シンナー２２が送出される際とレジスト１２が送出される際とで、同一の直線状を往復することができる。
【００６２】
図６は、実施形態に係る塗布装置の塗布処理手順を示すフローチャートである。ウェハＷＡは、支持台１３上に載置される。この後、スピンモータ１１は、支持台１３を所定回転数で回転させることによってウェハＷＡを回転させる。そして、塗布装置１００は、シンナーノズル２０によってウェハＷＡ上にシンナー２２を送出しつつ、Ｎ2ノズル３０によってＮ2ガス３２をウェハＷＡ上に送出する。これにより、Ｎ2ガス３２とシンナー２２とが同時に送出される（ステップＳ１０）。このとき、Ｎ2ノズル３０は、Ｎ2ガス３２をシンナー２２よりもウェハＷＡの外側に吹きつける。換言すると、シンナーノズル２０は、シンナー２２をＮ2ガス３２よりもウェハＷＡの内側に吹きつける。
【００６３】
シンナーノズル２０およびＮ2ノズル３０は、ウェハＷＡの外周位置から中心位置に向かって移動する。制御部８０は、ウェハＷＡに滴下されるシンナー２２の単位面積当たりの滴下量を、ウェハＷＡの半径位置毎に制御する。制御部８０は、例えば、ウェハＷＡの半径位置毎にシンナー２２の流量を制御する。なお、制御部８０は、ウェハＷＡの半径位置毎にシンナーノズル２０およびＮ2ノズル３０の移動速度を制御してもよい。
【００６４】
シンナーノズル２０およびＮ2ノズル３０は、ウェハＷＡの外周位置から中心位置までシンナー２２およびＮ2ガス３２を送出する処理を継続することによって、ウェハＷＡの全面にシンナー２２およびＮ2ガス３２を送出する。これにより、ウェハＷＡの全面にシンナー２２が塗布される。
【００６５】
シンナー２２がウェハＷＡの中心位置まで滴下されると、レジストノズル１０は、ウェハＷＡ上にレジスト１２を送出する（ステップＳ２０）。レジストノズル１０は、ウェハＷＡの中心位置から外周位置に向かって移動する。この場合において、制御部８０は、ウェハＷＡに滴下されるレジスト１２の単位面積当たりの滴下量を、ウェハＷＡの半径位置毎に制御してもよい。制御部８０は、例えば、ウェハＷＡの半径位置毎にレジスト１２の流量を制御する。なお、制御部８０は、ウェハＷＡの半径位置毎にレジストノズル１０の移動速度を制御してもよい。制御部８０は、例えば、ウェハＷＡの外周部ほど、多くのレジスト１２が滴下されるようレジストノズル１０を制御する。
【００６６】
レジストノズル１０は、ウェハＷＡの中心位置から外周位置までレジスト１２を送出する処理を継続することによって、ウェハＷＡの全面にレジスト１２を送出する。これにより、ウェハＷＡの全面にレジスト１２が塗布される。
【００６７】
ウェハＷＡ上のシンナー２２は、レジスト１２に溶け込む。本実施形態のシンナー２２は、Ｎ2ガス３２が吹き付けられながらウェハＷＡ上に滴下されるので、ウェハＷＡ上で均一な膜厚となる。また、本実施形態のレジスト１２は、均一な膜厚のシンナー２２上に塗布されるので、シンナー２２の溶媒が均一にレジスト１２内に溶け込む。
【００６８】
レジスト１２がウェハＷＡ上に塗布された後、ウェハＷＡの上面が乾燥処理される。これにより、ウェハＷＡ上には、レジスト膜が形成される。本実施形態では、シンナー２２の溶媒が均一にレジスト１２内に溶け込んでいるので、均質な膜質を有したレジスト膜がウェハＷＡ上に形成される。
【００６９】
このレジスト膜は、残留シンナー量がウェハＷＡ面内で均一である。このため、レジスト膜に露光処理および現像処理が実行された場合に、ウェハＷＡ面内で安定したパターン寸法のパターンを形成することが可能となる。換言すると、ウェハパターンの潜像を形成する露光処理、およびレジストパターンを形成する現像処理を行った後の、レジストパターンの寸法および形状がウェハＷＡの径方向で安定する。
【００７０】
また、ウェハＷＡの全面に対してレジスト膜中の溶剤量を均一に供給できるので、レジスト膜質を制御したうえで、レジスト１２の消費量を低減することが可能となる。また、レジストパターンの寸法および形状がウェハＷＡの径方向で安定するので、半導体素子の信頼性を高めることが可能となり、半導体装置の歩留まりが向上する。
【００７１】
塗布装置１００による塗布処理は、例えばウェハプロセスのレイヤ毎に行われる。そして、塗布されたレジスト膜を用いてレジストパターンが形成され、これにより、半導体装置（半導体集積回路）が製造される。
【００７２】
具体的には、ウェハＷＡ上に被加工膜が配置され、被加工膜上に塗布装置１００などを用いてレジスト膜が塗布される。そして、レジスト膜の塗布されたウェハＷＡに露光処理が行われる。このとき、レジスト膜に対してはレチクル（フォトマスク）に形成された半導体素子パターンが転写され、潜像が形成される。この後、ウェハＷＡが現像されてウェハＷＡ上にレジストパターンが形成される。このとき、潜像が形成されたウェハＷＡ上に現像液が供給されることでレジストパターンが形成される。
【００７３】
そして、レジストパターンをマスクとしてレジストパターンの下層側に配置された被加工膜がエッチングされる。これにより、レジストパターンに対応する実パターンがウエハＷＡ上に形成される。半導体装置を製造する際には、上述した被加工膜の配置処理、塗布処理、露光処理、現像処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。
【００７４】
なお、本実施形態の塗布処理は、リソグラフィープロセスに適用される場合に限らず、他のプロセスに適用されてもよい。例えば、塗布装置１００は、レジスト塗布に限らすＳＯＧ（Spin  On  Glass）塗布やＳＯＣ（Spun  On  Carbon）塗布に適用されてもよい。
【００７５】
また、Ｎ2ガス３２とシンナー２２は、同時に送出される場合に限らず、異なるタイミングで送出されてもよい。また、シンナー２２は、ウェハＷＡに滴下されるシンナー２２の単位面積当たりの滴下量は、ウェハＷＡの半径位置毎に制御される場合に限らない。例えば、シンナー２２の単位面積当たりの滴下量は、ウェハＷＡの各半径位置で同じであってもよい。
【００７６】
このように実施形態によれば、塗布装置１００が、シンナーノズル２０と、レジストノズル１０と、Ｎ2ノズル３０とを備えている。そして、レジストノズル１０が、レジスト１２をウェハＷＡの上面に送出している。また、シンナーノズル２０がレジスト１２よりも表面張力が高いシンナー２２をウェハＷＡの上面に送出している。さらに、Ｎ2ノズル３０が、シンナーノズル２０よりもウェハＷＡに対して外側に配置されるとともにＮ2ガスをウェハＷＡの上面に送出している。したがって、ウェハＷＡ上に均一な膜質のレジスト膜を塗布することが可能となる。
【００７７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１０Ａ〜１０Ｄ…レジストノズル、１１…スピンモータ、１２…レジスト、２０，２０Ａ〜２０Ｄ…シンナーノズル、２２…シンナー、３０，３０Ａ〜３０Ｄ…Ｎ2ノズル、３２…Ｎ2ガス、５０Ａ〜５０Ｄ…送出ヘッド、７０…塗布部、８０…制御部、１００…塗布装置、ＷＡ…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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