(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面中央部へ塗布液を供給する塗布液供給手段と、
この塗布液供給手段により供給された塗布液を基板周縁部へと遠心力により広げるために基板保持部を鉛直軸周りに回転させる駆動部と、
基板の裏面と対向するように各々設けられた気体吐出口及び吸引口を有し、気体の吐出作用及び吐出した気体の吸引作用により回転中の基板の振れを抑える振れ抑制手段と、
塗布液の塗布を行う処理位置と、外部の搬送手段との間で受け渡しが行われる受け渡し位置と、の間で基板を昇降させる手段と、
前記振れ抑制手段を昇降させる手段と、を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
基板が前記受け渡し位置から処理位置に下降するときには、前記振れ抑制手段は下方側に退避していることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
基板の処理開始前に基板保持部に保持された基板と振れ抑制手段とが相対的に接近するときには、気体吐出口から気体の吐出を行い、吸引口からの吸引を停止していることを特徴とする請求項１又は２記載の塗布装置。
【請求項４】
前記振れ抑制手段は、基板の回転方向に沿って環状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の塗布装置。
【請求項５】
前記振れ抑制手段は、基板の回転方向に沿って環状に設けられた筐体を備え、前記気体吐出口と吸引口とは、この筐体の上面に配列されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の塗布装置。
【請求項６】
基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面中央部へ塗布液を供給する塗布液供給手段と、
この塗布液供給手段により供給された塗布液を基板周縁部へと遠心力により広げるために基板保持部を鉛直軸周りに回転させる駆動部と、
基板の裏面と対向するように各々設けられた気体吐出口及び吸引口を有し、気体の吐出作用及び吐出した気体の吸引作用により回転中の基板の振れを抑える振れ抑制手段と、を備え、
前記振れ抑制手段は、基板の回転方向に沿って環状に設けられた筐体を備え、前記気体吐出口と吸引口とは、この筐体の上面に配列されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
前記振れ抑制手段は、基板の回転方向に沿って環状に配置されていることを特徴とする請求項６記載の塗布装置。
【請求項８】
基板を基板保持部により水平に保持する工程と、
前記基板に塗布液を供給してその塗布液を基板の回転による遠心力により広げる工程と、
基板の裏面と対向する振れ抑制手段の気体吐出口及び吸引口から気体を吐出させると共に吐出した気体を吸引することにより、少なくとも塗布膜の膜厚に影響を与える時間帯において、回転中の基板の振れを抑える工程と、を含み、
基板が外部の搬送手段との間で基板の受け渡しが行われる受け渡し位置から塗布液の塗布を行う処理位置に下降するときには、前記振れ抑制手段は下方側に退避していることを特徴とする塗布方法。
【請求項９】
基板の処理開始前に基板保持部に保持された基板と振れ抑制手段とが相対的に接近するときには、気体吐出口から気体の吐出を行い、吸引口からの吸引を停止していることを特徴とする請求項８記載の塗布方法。
【請求項１０】
前記振れ抑制手段は、基板の回転方向に沿って環状に配置されていることを特徴とする請求項８または９のいずれか一つに記載の塗布方法。
【請求項１１】
基板を基板保持部により水平に保持する工程と、
前記基板に塗布液を供給してその塗布液を基板の回転による遠心力により広げる工程と、
基板の裏面と対向する振れ抑制手段の気体吐出口及び吸引口から気体を吐出させると共に吐出した気体を吸引することにより、少なくとも塗布膜の膜厚に影響を与える時間帯において、回転中の基板の振れを抑える工程と、を含み、
基板の処理開始前に基板保持部に保持された基板と振れ抑制手段とが相対的に接近するときには、気体吐出口から気体の吐出を行い、吸引口からの吸引を停止していることを特徴とする塗布方法。
【請求項１２】
前記振れ抑制手段は、基板の回転方向に沿って環状に配置されていることを特徴とする請求項１１記載の塗布方法。
【請求項１３】
回転する基板に塗布液を塗布する塗布装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項８ないし１２のいずれか一つに記載の塗布方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンコーティング法により基板に塗布膜を形成する塗布装置及び塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては塗布液を基板上に塗布する工程があり、塗布する手法としては例えばスピンコーティング法が広く知られている。このスピンコーティング法は半導体ウエハやＬＣＤ用のガラス基板などの基板を基板保持部であるスピンチャックに吸着し水平に保持させ、基板の中心部に塗布液を塗布すると共に基板を高速で回転させて、その遠心力により塗布液を展伸し成膜する手法である。本工程で用いられる塗布液としてはレジスト液が代表的であり、このレジスト液はレジスト成分を溶剤に溶解させて作製されている。前記レジスト液がスピンコーティングにより基板表面に展伸されると、含有されている溶剤が揮発し、レジスト液が乾燥することでレジスト膜が形成される。そして、溶剤が揮発する高さ、より詳しくは、溶剤が揮発した溶剤蒸気が濃い状態で存在する高さは境界層と呼ばれ、この境界層の厚み(高さ)が安定化することにより溶剤が基板の面内において均一に揮発し、その結果塗布膜の膜厚面内の均一化が図られる。前記境界層は基板の回転数、基板の回転により生じる気流及び気体密度等によって変化するものである。
【０００３】
ところで、近年このような塗布工程に対して技術的に高度な需要があり、例えば塗布膜の更なる薄膜化や膜厚の高い面内均一化などの要求が増大している。そこで、前述のスピンコーティング法では基板の回転数を上昇させることにより、これらの要求に応えることが考えられる。しかし、基板は必ずしも水平に回転しているわけではなく、特に基板の周縁部では図９(ａ)に示すように多少の振動(ブレ)があるため、回転数を上昇させた場合にはその周縁部での気流の乱れの程度が大きくなってしまう。従って、振れている部位での境界層の厚みが時間的に変化し、溶剤の揮発する量が面内で一定なものとはならない。この結果、基板上の塗布膜の周縁部にて局所的に膜厚が小さくなる等(図９(ｂ)参照)、予定としている膜厚プロファイルが得られず、更には膜厚プロファイルが基板間でばらつく等の問題がある。そして、半導体ウエハは増々サイズが大型化する傾向にあり、サイズの大きいウエハにあっては回転時の振れの程度が一層大きく、このような問題がより顕著になってくる。
【０００４】
前述の振動の原因として考えられることは、スピンチャックの基板を保持する面が必ずしも水平ではなく多少の歪みがあることや、スピンチャックと基板との間にパーティクルが入り込み基板を完全に水平な状態で保持できていないこと又は、基板自体がその製造の過程において真平な円板として製造されるとは限られず、何らかの理由により変形してしまう可能性があること等が挙げられる。
【０００５】
一方、特許文献１では基板と基板保持部との間に気流を形成し、基板保持部が基板を非接触の状態で保持することにより、当該保持部に付着したパーティクルが基板へ付着することを防止でき、さらに回転中の基板の姿勢を水平に調整する塗布装置が掲載されている。しかし、基板を非接触の状態で保持し回転させることは、駆動部による回転動力が直接的に基板へ伝わっていかないため基板の回転数へ悪影響を及ぼすおそれがある。従って、前述の要求に応えることは難しいと思われる。また、変形した基板を回転させた場合には振動が生じ、この振動により基板表面の気流が乱れ、境界層の厚みが均一にならず、溶剤の揮発が乱れる。この結果、膜厚の安定化が図られ難いと考えられる。
【０００６】
【特許文献１】特開  平２−１６４４７７  第１図
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、スピンコーティング法を用いて基板に塗布膜を形成するにあたって、塗布膜の膜厚プロファイルの安定化を図ることができる塗布装置及び塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の塗布装置は、  基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面中央部へ塗布液を供給する塗布液供給手段と、
この塗布液供給手段により供給された塗布液を基板周縁部へと遠心力により広げるために基板保持部を鉛直軸周りに回転させる駆動部と、
基板の裏面と対向するように各々設けられた気体吐出口及び吸引口を有し、気体の吐出作用及び吐出した気体の吸引作用により回転中の基板の振れを抑える振れ抑制手段と、
塗布液の塗布を行う処理位置と、外部の搬送手段との間で受け渡しが行われる受け渡し位置と、の間で基板を昇降させる手段と、
前記振れ抑制手段を昇降させる手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の塗布装置は、
板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面中央部へ塗布液を供給する塗布液供給手段と、
この塗布液供給手段により供給された塗布液を基板周縁部へと遠心力により広げるために基板保持部を鉛直軸周りに回転させる駆動部と、
基板の裏面と対向するように各々設けられた気体吐出口及び吸引口を有し、気体の吐出作用及び吐出した気体の吸引作用により回転中の基板の振れを抑える振れ抑制手段と、を備え、
前記振れ抑制手段は、基板の回転方向に沿って環状に設けられた筐体を備え、前記気体吐出口と吸引口とは、この筐体の上面に配列されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の塗布方法は、板を基板保持部により水平に保持する工程と、
前記基板に塗布液を供給してその塗布液を基板の回転による遠心力により広げる工程と、
基板の裏面と対向する振れ抑制手段の気体吐出口及び吸引口から気体を吐出させると共に吐出した気体を吸引することにより、少なくとも塗布膜の膜厚に影響を与える時間帯において、回転中の基板の振れを抑える工程と、を含み、
基板が外部の搬送手段との間で基板の受け渡しが行われる受け渡し位置から塗布液の塗布を行う処理位置に下降するときには、前記振れ抑制手段は下方側に退避していることを特徴とする。  
さらに、本発明の別の塗布方法は、基板を基板保持部により水平に保持する工程と、
前記基板に塗布液を供給してその塗布液を基板の回転による遠心力により広げる工程と、
基板の裏面と対向する振れ抑制手段の気体吐出口及び吸引口から気体を吐出させると共に吐出した気体を吸引することにより、少なくとも塗布膜の膜厚に影響を与える時間帯において、回転中の基板の振れを抑える工程と、を含み、
基板の処理開始前に基板保持部に保持された基板と振れ抑制手段とが相対的に接近するときには、気体吐出口から気体の吐出を行い、吸引口からの吸引を停止していることを特徴とする。
【００１１】
さらに、他の発明は、回転する基板に塗布液を塗布する塗布装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、本発明の上記の塗布方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板の回転中にその裏面へ気体を供給すると共に吸引することで基板の裏面側に気流を形成し、これにより基板の振れを抑えることができる。従って、回転中の基板表面の気流の乱れを減少させることが可能となるため、基板に形成される塗布膜の膜厚プロファイルの安定化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係る塗布装置３の実施形態を示す縦断面図である。この塗布装置３は基板であるウエハＷを真空吸着して、略水平に保持する基板保持部を成すスピンチャック１１と、このスピンチャック１１を囲むように設けられたカップ１０とを有している。このスピンチャック１１は軸部１１ａを介して下方に設けられた駆動部１２により昇降でき、さらには鉛直軸周りに回転することが可能である。前記カップ１０の上部にはウエハＷの受け渡しができるように、開口部１８がウエハＷよりも一回り大きく円形状に形成されている。そして、この開口部１８の周縁には、その内周面から水平に外方側へ切り欠かれて形成された環状の凹部１７が形成されており、この凹部の底面１３は回転するウエハＷにより生じた気流を制御し、ウエハ周縁部のレジスト膜厚を均一にする役割を持っている。
【００１４】
前記カップ１０の底部にはウエハＷの周縁部より外側に凹部状をなす液受け部１４が設けられ、この液受け部１４には廃液を外部へ排出するための廃液路１５が接続されている。また、前記底面１３の外縁側部位から垂直下方向へ連通路１３ａが形成され、前記液受け部１４と繋がっている。さらに、排気管１６ａ、１６ｂが液受け部１４よりカップ１０の中心側にてカップ１０へ突入して設けられ、この突入部分１９によりカップ１０内の気液分離がなされ、この２本の排気管１６ａ、１６ｂは下流において合流し、工場内の排気ダクトに接続されている。
【００１５】
前記カップ１０はスピンチャック１１に保持されたウエハＷの裏面周縁部に近接して、縦断面の形状が山形でありかつ環状のガイド部材２０を有している。このガイド部材２０はウエハＷの裏面側へレジスト液の回り込みを防止する役割を持っている。そして、ガイド部材２０の外端には垂直かつ下方向に伸びる垂直壁２１が前記液受け部１４に突入するように設けられており、この垂直壁２１の下端は排気管１６ａ、ｂの上端より下方に位置している。従って、回転するウエハＷから振り切られたレジスト液がガイド部材２０及び垂直壁２１の表面を伝って液受け部１４へ導かれ、この液受け部１４に一時貯留された後廃液路１５よりカップ１０の外部へ流れていくことができる。また、ガイド部材２０の内側には板状の区画部２３がガイド部材２０に連続して、カップ１０の中心方向かつ水平に設けられている。この区画部２３はウエハＷの裏面側にカップ１０の下方側の外部空間から区画された空間を形成するためのものである。
【００１６】
前記ガイド部材２０の内側には図１及び図２(ａ)に示すように、ウエハＷの外周縁よりやや中心寄りの位置に当該ウエハＷの裏面の一部分を覆うように振れ抑制手段５０が設置されている。この振れ抑制手段５０は例えば図２(ａ)及び図３に示すように、環状の扁平な筐体５を備え、この筐体５は下部空間をなす供給室５６と上部空間を吸引室５７との上下２つの空間に分割されている。前記供給室５６には吸引室５７を通り抜けて筐体５の上面に至る直管５６ａが接続され、この直管５６ａの上端が気体吐出口である吐出孔５０ａとして形成され、また前記吸引室５７の上部(筐体５の上面)には気体吸引口である吸引孔５０ｂが形成されている。
【００１７】
これら孔部５０ａ及び５０ｂの孔径は例えば２００ミクロン程度に設定される。これら気体吐出孔５０ａ及び吸引孔５０ｂは図２(ｂ)に示すように筐体５上をスピンチャック１１の回転軸を中心とする同心円状に沿って例えば４列に形成され、吐出孔５０ａ及び吸引孔５０ｂは各々千鳥状にかつ互いに交互に配列されている。前記供給室５６及び吸引室５７には夫々気体供給管５４及び吸引管５５が接続され、これら気体供給管５４及び吸引管５５の基端側には夫々気体供給部５８及び気体吸引部５９が接続されている。従って気体供給部５８により気体供給管５４、供給室５６及び吐出孔５０ａを介して筐体５の上部空間に気体が吐出し、気体吸引部５９により吸引管５５、吸引室５７及び吸引孔５０ｂを介して前記上部空間の気体が吸引される。なお、気体供給管５４及び吸引管５５は例えば区画部２３を貫通する部分が金属管５４ａ、５５ａにより構成され、下部側がフレキシブルな樹脂チューブ５４ｂ、５５ｂにより構成される。
また、振れ抑制手段５０は昇降軸５１を介して昇降機構５２により昇降できるようになっている。
【００１８】
前記振れ抑制手段５０よりもカップ１０の中心寄りには昇降部６２により昇降自在な昇降ピン６１が区画部２３を貫通して３本設けられている。この昇降ピン６１はウエハＷの裏面を保持することができ、外部の搬送アームとスピンチャック１１との間でウエハＷを受け渡す役割を持っている。
【００１９】
前記カップ１０は筐体３０に収められており、この筐体３０の側壁にはシャッター３１ａにより開閉されるウエハＷの搬送口３１が設けられている。この搬送口３１を介して図示しない外部の搬送アームによって、ウエハＷが搬出入される。また、筐体３０の上部にはファンフィルタユニット(ＦＦＵ)３２が形成されており、このＦＦＵ３２は気体供給路３３を介して流入する清浄気体を下降流として筐体３０へ供給することができる。また、筐体３０の底部には当該筐体３０内の気体を外部へ排出するための吸引排気路３５が設けられている。従って、ＦＦＵ３２からの下降流と前述の排気管１６ａ、１６ｂの吸引の効果とが相俟ってカップ１０の内部には下降気流が形成される。
【００２０】
前記筐体３０の内部にはカップ１０の上方に塗布ノズル４０、溶剤ノズル４１及びリンスノズル４２が設けられており、これらノズル４０、４１、４２は夫々塗布液であるレジスト液、溶剤及びリンス液をウエハＷへ供給するためのものである。また、これらノズル４０、４１、４２は夫々供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃを介して塗布液供給源４４、溶剤供給源４５及びリンス液供給源４６へ接続され、さらに図示しない搬送アームによりウエハＷの上方の所定位置とカップ１０の側方のノズル待機位置との間を移動できるように構成されている。
【００２１】
前記塗布装置３は制御部１００を有し、図４は制御部１００の構成図である。この制御部１００はコンピューターにより構成され、ＣＰＵ７１、プログラム格納部７２ａ、データバス７３、プロセスレシピ格納部７４、入力装置７５等で構成されている。前記プログラム格納部７２ａには、塗布処理における一連の動作を実行するためのプログラム７２が格納されている。この制御部１００には、スピンチャックの駆動部１２、振れ抑制手段の気体供給部５８、気体吸引部５９、振れ抑制手段の昇降部５２、昇降ピンの昇降部６２、塗布液供給系７０等が接続され、制御部１００からの各部の制御信号が出力される。前記塗布液供給系７０はウエハＷへ塗布液を供給するためのバルブやポンプ等であり、塗布される塗布液の給断や液量等を調整するものである。前記プログラム７２はフレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＤ、メモリーカード、コンパクトディスク等の記憶媒体を介して制御部１００内にインストールされる。
【００２２】
次に、上述の実施形態の作用を説明する。先ず、時刻ｔ０にて、図示しない外部の搬送アームによりウエハＷを搬送口３１を介して筐体３０の内部へ搬送し、カップ１０の上方に位置させる。次いで昇降ピン６１を上昇させて搬送アーム上のウエハＷを突き上げると共に当該搬送アームを縮退させ、こうして搬送アームから昇降ピン６１にウエハＷを受け渡す。そして、昇降ピン６１を下降させてウエハＷをスピンチャック１１に受け渡してスピンチャック１１により吸着保持するが、このとき振れ抑制手段５０はスピンチャック５０のウエハＷ保持面よりも例えば数十ｍｍ下方側に離れて位置している(図６(ａ))。振れ抑制手段５０はウエハＷに対して塗布処理を行うときにはかなり接近した高さに位置されるが、例えばウエハＷの反り等によりウエハＷと振れ抑制手段５０とが衝突するおそれがあるため、これを回避するために下方側に退避している。
【００２３】
また、この例では昇降ピン６１がウエハＷを突き上げたときのウエハＷの位置が受け渡し位置であり、スピンチャック１１上のウエハＷの位置が塗布処理を行う処理位置に相当する。図６(ａ)では処理位置におけるウエハＷの下面レベルを基準レベルＳとしている。この例では昇降ピン６１により外部の搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行っているが、昇降ピン６１を用いずにスピンチャック１１を昇降させてウエハＷの受け渡しを行ってもよい。
【００２４】
そして、ウエハＷがスピンチャック１１に吸着された後に、振れ抑制手段５０の吐出孔５０ａから気体例えば空気を吐出させながら上昇させ(図６(ｂ))、ウエハＷから例えば５０μｍ〜数百μｍ程度まで接近した位置に設定する。振れ抑制手段５０をウエハＷに接近させるときには吐出孔５０ａからガスが吐出しているため、ウエハＷに反りが生じていたとしても、このガス圧によりウエハＷの姿勢が矯正され、両者の衝突が回避できる。なお、振れ抑制手段５０を予め上昇させておいて、ここからガスを吐出した状態でウエハＷを下降させた場合には昇降ピン６１上のウエハＷがガス圧により位置ずれを起こすおそれがあるため好ましくない。
【００２５】
次に、駆動部１２によりスピンチャック１１を介してウエハＷを例えば２５００ｒｐｍの速度で回転させる。ウエハＷ上にはＦＦＵ３２からの下降気流とカップ１０内の吸引排気によって、上方からウエハＷの表面に下降し更にウエハＷの周縁から下方へ引き込まれる気流が形成されているが、この下降気流は回転するウエハＷの遠心力により周縁部に向けて渦巻き状に広がっていき、外方へ振り切られる。しかる後、 時刻ｔ１より溶剤ノズル４１が図示しない駆動アームを介して待機位置よりウエハＷの中心部上方位置へ移動し、溶剤を供給し、いわゆるプリウェットを行ってウエハＷの表面の濡れ性を高める。その後、ウエハＷの回転を一時的に停止し、溶剤ノズル４１を退避させると共に塗布ノズル４０をウエハＷの中心部上方位置へ移動させる。
【００２６】
そして、ウエハＷの回転数を例えば２５００ｒｐｍまで上昇させて、 時刻ｔ２にて前記塗布ノズル４０よりレジスト液ＲをウエハＷの表面へ塗布する。この塗布される様子は図７(ａ)に示すように、レジスト液ＲはウエハＷの回転による遠心力により外周部へ向けて展伸されていき、余分なレジスト液Ｒは遠心力によって外方向へ振り切られ、前述の連通路１３ａやガイド部材２０の表面を流れてゆき、液受け部１４を介して廃液路１５よりカップ１０の外部へ排出される。
【００２７】
その後、 時刻ｔ３にて図７（ｂ）に示すようにレジスト液Ｒの厚さが均一になるようにならすため（レべリング工程）、ウエハＷの回転数を例えば３００ｒｐｍまで落とす。この時、レジスト液の厚さが均一になると図７(ｂ)に示すように境界層Ｋの厚みが安定化し、レジスト液Ｒに含有される溶剤の揮発量がウエハＷの表面上にて均一化する。また、このレベリング工程が行われるのと同時にリンスノズル４２よりウエハＷの外周部へリンスが供給され、余分なレジスト液が所定の幅で切り流される。しかる後、時刻ｔ４よりウエハＷの回転数を例えば２０００ｒｐｍまで上昇させ所定の時間回転し続け、レジスト液Ｒの塗布膜から溶剤を蒸発させ、乾燥工程を行う。その後、ウエハＷの回転を停止させ、既述のウエハＷの搬入時とは逆の手順でウエハＷが搬送アームに受け渡され、カップ１０の内部から搬出される。
【００２８】
一方、振れ抑制手段５０は既述のようにウエハＷの裏面より極くわずかに下方側に位置しており、この位置まで上昇した後は吐出孔５０ａからの気体の吐出に加えて吸引孔５０ｂからの吸引も行う。従って、振れ抑制手段５０の環状体である筐体５の上面とウエハＷとの隙間には、気体の吐出と吸引との両作用によって、図８(ａ)に示すような気流が形成され、このためウエハＷの下側にはいわば空気の緩衝層が存在することになる。ウエハＷは高速回転により周縁部が「背景」の項目で図９に示したように上下に振れようとするが、空気の緩衝層は気体の吐出と吸引とのバランスが取れた状態で形成されているため、ウエハＷの周縁部がこの緩衝層に密着した状態となり、このため周縁部の振れが抑えられる。即ちウエハＷは振れ抑制手段５０により非接触で水平姿勢を維持した状態で保持されているということができる。
【００２９】
ウエハＷの回転時にウエハＷの表面上を中心部から外方に向かう渦状の気流が形成されるが、周縁部の振れが抑えられることから気流の乱れが抑えられ、溶剤が揮発して形成される表面付近の濃厚な溶剤蒸気の層(境界層)の高さが一定化される。また、時刻ｔ４以降の塗布膜の乾燥工程においてはウエハＷの振れの抑制を行う必要がないため、例えば振れ抑制手段５０を下降させてもよいが、下降させずに気体の吐出のみを行ってもよいし、あるいは気体の吐出と吸引とを継続してもよい。即ち、ウエハＷに対して振動抑制作用を働かせる時間帯は、少なくとも、ウエハＷの周縁部の振れが膜厚のプロファイルに影響を与える工程(時間帯)であればよい。
【００３０】
また、ウエハＷの回転が停止した時点まで振れ抑制手段５０をウエハＷに接近して位置させるときには、回転の減速時には少なくとも振れ抑制手段５０から気体の吐出を行うことが、ウエハＷと振れ抑制手段５０との衝突を避ける点で好ましい。更にウエハＷを昇降ピン６１によりスピンチャック１１から上昇させて搬出させるときには、そのときまでに振れ抑制手段５０を下降させておくか、振れ抑制手段５０による気体の吐出及び吸引を止めておくことが好ましい。
【００３１】
ここで本発明者は、レーザ光を用いた距離計をウエハＷの上方側に対向配置し、ウエハＷを２０００ｒｐｍで回転させた状態で既述のように振れ抑制手段５０を用いてウエハＷの振れを抑制したときの距離データと振れ抑制５０を用いないときの距離データとを取得し、これらデータからウエハＷの周縁部の振れの大きさ、即ち距離の変動量を求めた。その結果振れ抑制手段５０を用いたときの振れの大きさは５μｍであったが、振れ抑制手段５０を用いないときの振れの大きさは１００μｍ弱であった。従って、振れ抑制手段５０によりウエハＷの周縁部の振れが抑えられていることが裏付けられる。
【００３２】
上述の実施形態によれば、ウエハＷの裏面側の周縁部に振れ抑制手段５０を接近させて対向させ、ウエハＷの回転中に振れ抑制手段５０から気体を供給すると共にその気体を吸引することで、ウエハＷと振れ抑制手段５０との間に気流を形成し、これによりウエハＷの周縁部の振れを抑えている。従って、ウエハＷの回転時においてウエハＷ表面の気流の乱れを低減することができ、このため溶剤の濃厚な蒸気層である境界層の高さ(厚さ)の変動が抑えられる。この結果塗布膜の膜厚プロファイルを予定としている膜厚プロファイルに近づけることができ、例えばウエハＷの面内における膜厚の均一化を図ることができると共にウエハＷ間での膜厚プロファイルのばらつきが低減される。従って、膜厚プロファイルが安定したものとなり歩留まりの向上を図ることができる。
【００３３】
以上において、振れ抑制手段５０はウエハＷの回転方向全体(全周に亘って)に環状に設けることに限定されるものではなく、回転方向に間隔を置いて複数個設けてもよい。また、塗布液はレジスト液に限られず、絶縁膜例えばシリコン酸化物の前駆体を溶剤に溶解した絶縁膜用の塗布液であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗布装置の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る振れ制御手段の構造を示す説明図である。
【図３】前記振れ制御手段の縦断面図である。
【図４】制御部の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態において、ウエハの回転数及び振れ抑制手段の動作の様子を示したタイムチャートの一例である。
【図６】スピンチャックにウエハが載置される際の振れ抑制手段の動きを模式的に示す説明図である。
【図７】ウエハへレジスト液が塗布される様子を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明を利用した場合のウエハの回転の様子を模式的に示す説明図である。
【図９】従来のウエハの回転の様子を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｗ        ウエハ
１１      スピンチャック
１２      駆動部
２０      ガイド部材
３        塗布装置
４０      塗布ノズル
５０      振れ制御手段
５０ａ    気体吐出孔
５０ｂ    気体吸引孔
５２      振れ制御手段の昇降部
５６      気体供給室
５７      気体吸引室
６１      昇降ピン
１００    制御部
【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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