涂布膜形成装置和涂布膜形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种涂布膜形成装置，其具有：处理罩，具有用于进行基板的出入，在上方开放的开口部，用于排出在基板上形成涂布膜时产生的不需要的气氛的排气口，用于吸引外部气体的吸引口；和从排气口吸引不需要的气氛的吸引装置。被收容在处理罩的开口部中的基板的周缘部和开口部配置为具有规定的间隙，在被收容在处理罩中的基板的下方形成从吸引口至排气口的排气流路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在基板上形成涂布液的膜的，特别是涉及在大致水平地保持而且能够进行旋转控制的基板上面滴下涂布液，使涂布液呈膜状扩散，形成涂布膜的。
技术介绍
在半导体器件制造中的光刻工序中，例如在作为被处理基板的半导体晶片(以下称为晶片)上，依次进行涂布作为涂布液的抗蚀剂液，形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂布处理；将抗蚀剂膜曝光成规定的图案的曝光处理；曝光后促进抗蚀剂膜内的化学反应的加热处理(后曝光烘焙)；使曝光的抗蚀剂膜显像的显像处理等，在晶片上形成规定的抗蚀剂图案。这些一系列的处理工序中，在抗蚀剂涂布工序中，已知例如使用特开平07-320999号公报(专利文献1)所示的旋转涂层法的涂布膜形成装置。图7为部分简略地表示专利文献1中所示的涂布膜形成装置结构的图。在图7所示的涂布膜形成装置200中，使载置并固定晶片W的旋转夹头(spin chuck)201旋转，首先利用溶剂供给机构202，从喷嘴203，将作为抗蚀剂液的溶媒的溶剂(稀释剂等)滴在晶片W上面的中心部，使之扩散，其次利用抗蚀剂供给机构204，从喷嘴205滴下抗蚀剂液。滴下的抗蚀剂液，利用晶片W的旋转力和离心力，从晶片中心部向着周缘部呈螺旋状扩散涂布。然而，在使用专利文献1所示的旋转涂层法的涂布处理中，在晶片W上扩散的抗蚀剂液中，多余的抗蚀剂液，被晶片W的旋转力甩出至晶片W外。甩出、飞散的抗蚀剂液中，一部分被收容在涂布罩206内，一部分在晶片W的周边，成为雾状的气氛。由于这样，在专利文献1所示的结构中，在涂布罩(application cup)206的下方设置排气口207，在晶片W的周边产生的雾从排气口207吸引。然而，如图7所示，在涂布罩206的上方开放、排气口207配置在晶片W的下方的结构的情况下，由于形成排气流路的影响，膜厚变得不均匀，这样成为一个技术问题。即如图所示，在从排气口207吸引晶片W周边的雾的情况下，雾与晶片W上方的外部气体一起被吸引，从上方向着下方形成排气流路。结果，比晶片W的中央部，在周缘部受到更强的风压，则周缘部迅速干燥，由于在干燥的抗蚀剂上再涂布抗蚀剂液，晶片W的周缘部的膜厚比中央部厚。另外，如图7所示，由于在涂布罩206和晶片W之间形成大的间隙G，在晶片W的上方雾泄漏并移动。由于这样，移动至晶片W的上方的雾全部从排气口207吸引，因此存在必需强大的吸引力的问题。另外，在图7的结构中，为了测定排气量，需要在排气流路的下游、即排气口207等上设置风速计和流量计，在这种情况下，雾会污染测量仪器，不能高精度地测定排气量。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供，该涂布膜形成装置，在大略水平地保持而且能够进行旋转控制的基板的上面滴下涂布液，通过基板的旋转力使涂布液呈膜状扩散，形成涂布膜，在该涂布膜形成装置中，能够均匀形成涂布膜的膜厚，并能够减小在涂布膜形成中、飞散在基板周围的雾状涂布液向基板上方的泄漏，并且能够减小排出上述雾状涂布液所需要的吸引力，而且可以高精度地测量排气量。本专利技术的涂布膜形成装置，其利用基板的旋转力使滴在基板上的涂布液呈膜状扩散，在基板上面形成涂布膜，其特征在于，具有大致水平地保持基板，使该基板旋转的基板保持旋转装置；将涂布液滴在基板的上面的涂布液供给装置；处理罩，具有用于进行基板的出入，在上方开放的开口部，用于排出在基板上形成涂布膜时产生的不需要的气氛的排气口，和吸引外部气体的吸引口；和从排气口吸引不需要的气氛气体的吸引装置，其中，被收容在处理罩的开口部的基板的周缘部和开口部，设置为具有能够使基板上方的处理空间和该基板下方的空间分离的规定间隙，而且在被收容在处理罩中的基板的下方形成从吸引口至排气口的排气流路，并且，间隙和排气流路连通。在上述涂布膜形成装置中，优选基板的周缘部和开口部，在基板的半径方向上的间隙为3mm以内，在高度方向上的间隙为0.5～2mm的范围，而且配置成使基板的周缘部比处理罩的开口部低。这样，通过处理罩的开口部和基板周缘部配置成具有规定间隙，能够使实施将涂布液涂布在基板上的基板上方的处理空间、和用于排气·排液的基板下方的空间分离。这样，能够抑制包含在处理罩内产生的雾状的涂布液的不需要的气氛向基板上方泄漏。另外，由于在处理罩内设置用于吸引外部气体的吸引口和用于向处理罩外排气的排气口，在处理罩内形成排气流路，即使小的吸引力，也能够排出由涂布膜形成处理产生的雾。另外，采用上述结构，不会引起伴随排气强烈的外部气体从处理罩的开口部流入，可以抑制基板周缘部的涂布液的干燥。这样，能够得到膜厚分布均匀性优异的涂布膜。在上述涂布膜形成装置中，优选在吸引口上设置测定吸气流量的吸气量传感器。这样，通过在位于排气流路上游的吸引口上设置吸气量传感器，吸气量传感器不被雾污染，可以高精度地测定吸气流量。另外，由于从上述处理罩的开口部和基板周缘部的间隙流入的气氛流量少，该吸气流量与排气流量大致为相同的值。因为不污染，可以降低维修成本。在上述涂布膜形成装置中，优选在上述排气流路中，在上述吸气量传感器的下游形成有抑制不需要的气氛向吸引口逆流的逆流防止部。利用这种结构，即使在吸引作为不需要的气氛的雾的吸引装置驱动停止时，也能够抑制雾向上述吸引口逆流，可以防止雾对吸气量传感器的污染。上述涂布膜形成装置，优选还具有与处理罩的上部接合，用于在基板的上方形成大致密闭的处理空间的盖体。上述涂布膜形成装置，优选还具有将涂布液的溶剂呈雾状供给处理空间的气氛控制装置。在利用上述气氛控制装置将雾状的溶剂供给处理空间的状态下，由涂布液供给装置滴下的涂布液，利用由基板保持旋转装置使基板旋转而被扩散。利用这种结构，可以抑制在涂布膜形成中被扩散的溶剂的蒸发，能够防止被扩散的涂布液的前端侧的干燥固化。因此，可以使涂布液的膜厚更均匀，同时，可以减少涂布液和排气·排液的量。本专利技术的一种涂布膜形成方法，利用基板的旋转力使滴在基板上的涂布液呈膜状扩散，在基板上面形成涂布膜，其特征在于，包括将基板大致水平地保持在基板保持旋转装置上的步骤；在基板保持旋转装置上旋转的基板的上面滴下涂布液的步骤；和排出在基板上形成涂布膜时产生的不需要的气氛的步骤，其中，排出不需要的气氛的步骤，在使基板上方的处理空间和该基板下方的空间分离的状态下进行。采用上述方法，通过使在基板上进行涂布液的涂布的基板上方的处理空间和用于排气·排液的基板下方的空间分离，可以抑制不需要的气氛向基板上方泄漏。在上述涂布膜形成方法中，优选滴下涂布液的步骤在使基板上方的处理空间大致密闭的状态下进行。另外，在上述涂布膜形成方法中，优选滴下涂布液的步骤包含将涂布液的溶剂呈雾状地供给处理空间的步骤，在呈雾状供给溶剂的状态下，利用基板的旋转，使涂布液扩散。这样，可以抑制在涂布膜形成中被扩散的溶剂的蒸发，能够防止被扩散的涂布液的前端侧的干燥固化。因此，可以使涂布液膜的厚更均匀，同时，可以减少涂布液和排气·排液的量。如上所述，根据本专利技术，能够得到一种涂布膜形成装置，使涂布液滴在大致水平地保持而且进行旋转控制的基板上面，利用基板的旋转力使涂布液呈膜状扩散，形成涂布膜，在该涂布膜形成装置中，可以均匀地形成涂布膜的膜厚，同时可以减少在涂布膜形成中向基板周围飞散的雾状的涂布液向基板上方泄漏，而且可以减小排出上述雾状的涂布液所需要的吸引力，并可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂布膜形成装置，其利用基板的旋转力使滴在基板上的涂布液呈膜状扩散，在基板上面形成涂布膜，其特征在于，具有：大致水平地保持所述基板，使该基板旋转的基板保持旋转装置；将涂布液滴在所述基板上面的涂布液供给装置；处理罩， 具有用于进行所述基板的出入，在上方开放的开口部，用于排出在所述基板上形成涂布膜时产生的不需要的气氛的排气口，和用于吸引外部气体的吸引口；和从所述排气口吸引所述不需要的气氛的吸引装置，其中，被收容在所述处理罩的开口部中的所述基 板的周缘部和所述开口部，配置为具有能够使所述基板上方的处理空间和该基板下方的空间分离的规定的间隙，而且在被收容在所述处理罩中的所述基板的下方，形成从所述吸引口至所述排气口的排气流路，同时，所述间隙和排气流路连通。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉原孝介，稻田博一，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]