带有抗蚀膜的基板的制造方法技术

一种带有抗蚀膜的基板的制造方法，在使抗蚀剂的涂覆膜（２１ａ）的膜厚形成为规定的厚度，并且在可以调整的范围内调整液面高度Ｈ、毛细管状间隙间隔Ｔ、涂覆喷嘴（２２）和被涂覆面（１０ａ）的相对扫掠速度Ｖ，从而增大涂覆间隙Ｇ。由此，即使在使用通称为“ＣＡＰ涂覆机”的涂覆装置进行抗蚀剂的涂覆的情况下，也能使涂覆膜的膜厚形成为规定的厚度，并且减小涂覆膜的膜厚分布，提高由所涂覆的抗蚀剂形成的抗蚀膜的膜厚均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在基板上涂覆抗蚀剂形成抗蚀膜制造带有抗蚀膜的基板的方法，例如用于制造光掩模等的。
技术介绍
以往，曾经提出，该制造方法将光致抗蚀剂等在硅晶片(wafer)等基板上形成抗蚀膜的抗蚀剂涂覆在该基板上，以用于制造带有抗蚀膜的基板。并且，作为实施涂覆这种抗蚀剂的装置，曾经提出过涂覆装置(涂覆机)。作为以往的涂覆装置，公知的有所谓的旋转涂覆机。该旋转涂覆机在向水平支撑的基板的被涂覆面中央部分滴下液体状抗蚀剂后，使该基板在水平面内高速旋转，从而利用离心力作用使抗蚀剂在被涂覆面上延展，在整个被涂覆面形成涂覆膜。但是，在这种旋转涂覆机中，具有在基板的周缘部分产生被称为条纹(fringe)的抗蚀剂鼓起的问题。如果产生这种条纹，将导致由所涂覆的抗蚀剂形成的抗蚀膜在厚度上不均匀。并且，在液晶显示装置或液晶显示装置制造用光掩模的基板等一边长度为例如大于等于300mm的大型基板上，特别容易产生这种条纹。在液晶显示装置或液晶显示装置制造用光掩模等中，近年来，由于形成的图案正在高精度化，因此期望出现一种技术，能够在大型基板的整个表面形成厚度均匀的抗蚀膜。即，如果抗蚀膜具有膜厚分布，则把由该抗蚀膜形成的抗蚀图案作为掩模的旋转加工精度上产生面内偏差。鉴于这种情况，如专利文献1所述，曾经提出通称为“CAP涂覆机”的涂覆装置。在该“CAP涂覆机”中，将具有毛细管状间隙的涂覆喷嘴沉入贮存有液体状抗蚀剂的液槽中，另一方面，利用吸盘保持基板并使其被涂覆面朝向下方，然后使涂覆喷嘴从抗蚀剂中上升，使该涂覆喷嘴的上端部接近基板的被涂覆面。这样，由于涂覆喷嘴中的虹吸现象，贮存在液槽中的液体状抗蚀剂在涂覆喷嘴中上升，该抗蚀剂通过涂覆喷嘴的上端部与基板的被涂覆面接触。在抗蚀剂液体接触被涂覆面的状态下，使涂覆喷嘴和被涂覆面相对地扫过被涂覆面的整个表面，从而在整个被涂覆面形成抗蚀剂的涂覆膜。具体而言，该涂覆装置具有对液槽和涂覆喷嘴的高度位置进行调整的控制部。该控制部首先使液槽和涂覆喷嘴一起上升，从下方接近基板的被涂覆面，其中，在所述液槽中贮存有达到规定的液面位置的抗蚀剂，所述涂覆喷嘴处于完全沉入该抗蚀剂中的状态。然后，控制部停止液槽的上升，使涂覆喷嘴的上端侧从该液槽内的抗蚀剂液面向上方一侧突出。此时，涂覆喷嘴从完全沉入抗蚀剂中的状态下，在该抗蚀剂的液面上方一侧突出，所以形成毛细管状间隙内充满抗蚀剂的状态。然后，控制部再次使液槽和涂覆喷嘴一起上升，使涂覆喷嘴的上端部的抗蚀剂液体接触基板的被涂覆面，然后使液槽和涂覆喷嘴停止上升。即，在充满于涂覆喷嘴的毛细管状间隙内的抗蚀剂接触被涂覆面的状态，控制部使液槽和涂覆喷嘴停止。并且，在涂覆喷嘴的上端部的抗蚀剂液体接触基板的被涂覆面的状态下，控制部使液槽和涂覆喷嘴下降到规定的“涂覆高度”位置。在该状态下，控制部使基板在面方向移动，使涂覆喷嘴的上端部扫过整个被涂覆面，在该被涂覆面的整个表面形成抗蚀剂的涂覆膜。根据使用这种涂覆装置的制造方法，在基板的周缘部分不会产生条纹，可以在基板的整个表面形成厚度均匀的抗蚀膜。专利文献1特开2001-62370公报可是，即使使用前述的通称为“CAP涂覆机”的涂覆装置，在要使形成于基板的图案做到更加高精度化的情况下，有时抗蚀膜的厚度均匀性不充分。但是，以往，对于在使用这种涂覆装置进行抗蚀剂的涂覆的情况，未进行是否能够形成膜厚分布更小的涂覆膜、提高抗蚀膜的厚度均匀性的研究。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，本专利技术的目的在于，提供一种，该制造方法在使用通称为“CAP涂覆机”的涂覆装置来涂覆抗蚀剂的情况下，能使涂覆膜的膜厚形成规定的厚度，并且能减小涂覆膜的膜厚分布，提高抗蚀膜的厚度均匀性。本专利技术人为了解决所述课题而进行了研究，结果发现，在使用通称为“CAP涂覆机”的涂覆装置向基板涂覆抗蚀剂的情况下，影响涂覆膜的膜厚分布的参数是基板与涂覆喷嘴上端部的间隔，即涂覆间隙，涂覆间隙越大，则膜厚分布就越小。即，把涂覆间隙设为G，把刚刚接触被涂覆面的抗蚀剂从被涂覆面收缩的收缩间隔设为G’时，需要使涂覆间隙G小于收缩间隔G’。并且，本专利技术人发现，在使涂覆间隙G小于收缩间隔G’的状态下，优选涂覆间隙G尽可能大。但是，如果单纯地增大涂覆间隙G，则产生刚刚接触被涂覆面的抗蚀剂容易收缩的问题。因此，本专利技术人对增大涂覆间隙G的方法进行了研究。为了增大涂覆间隙G并且使抗蚀剂不会从被涂覆面收缩(液体断开)，需要降低在从涂覆喷嘴喷出抗蚀剂时所产生的涂覆喷嘴和抗蚀剂之间的阻力。为了降低这种涂覆喷嘴和抗蚀剂之间的阻力，需要增大抗蚀剂上升的涂覆喷嘴的毛细管状间隙的间隔(以下称为毛细管状间隙间隔T)。并且，为了降低这种阻力，需要降低涂覆时从抗蚀剂液面到涂覆喷嘴上端的高度(以下称为液面高度H)。另一方面，作为用于控制涂覆有抗蚀剂的涂覆膜的膜厚的参数，除了所述涂覆间隙G、毛细管状间隙间隔T和液面高度H以外，还可以列举涂覆喷嘴和基板被涂覆面的相对扫掠速度V及抗蚀剂的粘度。图1是表示影响涂覆膜的膜厚的各参数和涂覆膜的膜厚之间关系的曲线图。涂覆喷嘴和基板被涂覆面的相对扫掠速度V与涂覆膜的膜厚的关系如图1中的(a)所示，具有速度越大膜厚越厚的关系。毛细管状间隙间隔T和涂覆膜的膜厚的关系如图1中的(b)所示，具有毛细管状间隙间隔T越大膜厚越厚的关系。抗蚀剂的粘度和涂覆膜的膜厚的关系如图1中的(d)所示，具有抗蚀剂的粘度越大膜厚越厚的关系。液面高度H和涂覆膜的膜厚的关系如图1中的(e)所示，具有液面高度H越高膜厚越薄的关系。并且，在涂覆间隙G和涂覆膜的膜厚之间的关系如图1中的(c)所示，涂覆间隙G越大膜厚越薄。但是，如前面所述，该涂覆间隙G不是根据膜厚而应从抑制膜厚分布的方面考虑进行设定。涂覆间隙G(以形成为不收缩的间隙为前提)可以通过减小从毛细管状间隙上升的抗蚀剂的阻力，来增大绝对间隙。作为减小从毛细管状间隙上升的抗蚀剂的阻力的方法，有增大毛细管状间隙间隔T的方法、减小液面高度的方法以及增大抗蚀剂粘性的方法，但在实际应用中，抗蚀剂粘性固定的情况下，可以列举增大毛细管状间隙间隔T的方法和减小液面高度H的方法。在本专利技术中，为了使涂覆间隙G成为所期望大小的值，选定毛细管状间隙间隔T和液面高度H。并且，膜厚的控制是采用作为其他参数的基板和涂覆喷嘴之间的相对扫掠速度V来进行的。在本专利技术中，为了使涂覆膜的膜厚形成为规定的膜厚，并且减小膜厚分布，在尽可能的范围内调整毛细管状间隙间隔T、液面高度H和扫掠速度V，从而可以增大涂覆间隙G，实现膜厚分布的改善。并且，在本专利技术中，关于毛细管状间隙间隔T和液面高度H，如果H/T＜45成立，即通过使液面高度H小于毛细管状间隙间隔T的45倍，则可以使涂覆间隙G达到能够使膜厚分布为良好的值例如膜厚的1％以内的值的大小。并且，涂覆间隙G如前面所述，其值比较大时可以形成良好的涂覆膜的膜厚分布，但是，例如为了获得1％以内的膜厚分布，涂覆间隙G优选至少设定为大于等于200μm，为了获得更加良好的膜厚分布，例如获得膜厚在0.75％以内的膜厚分布，涂覆间隙G优选设定为大于等于250μm，为了获得膜厚在0.5％以内的膜厚分布，涂覆间隙G优选设定为大于等于300μm。并且，在本专利技术中，涂覆膜的膜厚可以设定为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有抗蚀膜的基板的制造方法，具有抗蚀剂涂覆工序，该工序利用涂覆喷嘴的虹吸现象使贮存在液槽中的液体状抗蚀剂上升，使基板的被涂覆面朝向下方隔着规定的涂覆间隙接近所述涂覆喷嘴的上端部，使经由所述涂覆喷嘴上升的抗蚀剂通过该涂覆喷嘴的上端部接触所述被涂覆面，同时使所述涂覆喷嘴和所述被涂覆面相对地掠过，从而在所述被涂覆面涂覆所述抗蚀剂，其特征在于，在所述抗蚀剂涂覆工序中，使涂覆于所述被涂覆面的抗蚀剂的涂覆膜的膜厚形成为规定的厚度，并且在可以调整的范围内降低从所述液槽中的所述抗 蚀剂液面到所述涂覆喷嘴上端的高度，和／或在可以调整的范围内增大在所述涂覆喷嘴中产生虹吸现象的毛细管状间隙的间隔，由此，使用在可以调整的范围内被调整得较大的涂覆间隙来进行抗蚀剂的涂覆。

【技术特征摘要】
JP 2004-3-30 JP2004-1009111.一种带有抗蚀膜的基板的制造方法，具有抗蚀剂涂覆工序，该工序利用涂覆喷嘴的虹吸现象使贮存在液槽中的液体状抗蚀剂上升，使基板的被涂覆面朝向下方隔着规定的涂覆间隙接近所述涂覆喷嘴的上端部，使经由所述涂覆喷嘴上升的抗蚀剂通过该涂覆喷嘴的上端部接触所述被涂覆面，同时使所述涂覆喷嘴和所述被涂覆面相对地掠过，从而在所述被涂覆面涂覆所述抗蚀剂，其特征在于，在所述抗蚀剂涂覆工序中，使涂覆于所述被涂覆面的抗蚀剂的涂覆膜的膜厚形成为规定的厚度，并且在可以调整的范围内降低从所述液槽中的所述抗蚀剂液面到所述涂覆喷嘴上端的高度，和/或在可以调整的范围内增大在所述涂覆喷嘴中产生虹吸现象的毛细管状间隙的间隔，由此，使用在可以调整的范围内被调整得较大的涂覆间隙来进行抗蚀剂的涂覆。2.根据权利要求1所述的带有抗蚀膜的基板的制造方法，其特征在于，所述液槽中的所述抗蚀剂液面到所述涂覆喷嘴上端的高度设定为大于等于在所述涂覆喷嘴中产生虹吸现象的毛细管状间隙的间隔的1倍并小于45倍的值。3.一种带有抗蚀膜的基板的制造方法，具有抗蚀剂涂覆工序，该工序利用涂覆喷嘴的虹吸现象使贮存在液槽中的液体状抗蚀剂上升，使基板的被涂覆面朝向下方隔着规定的涂覆间隙接近所述涂覆喷嘴的上端部，使经由所述涂覆喷嘴上升的抗蚀剂通过该涂覆喷嘴的上端部接触所述被涂覆面，同时使所述涂覆喷嘴和所述被涂覆面相对地掠过，从而在所述被涂覆面涂覆所述抗蚀剂，其特征在于，所述基板是其一边大于等于300mm的方形基板，在所述抗蚀剂涂覆工序中，使涂覆于所述被涂覆面上的抗蚀剂的涂覆膜的膜厚形成为从200nm～2000nm范围中选择的膜厚，使所述涂覆间隙大于等于200μm，由此形成涂覆膜，在所述基板的至少70％区域中该涂覆膜的膜厚分布小于或等于1％。4.一种带有抗蚀膜的基板的制造方法，具有抗蚀剂涂覆工序，该工序利用涂覆喷嘴的虹吸现象使贮存在液槽中的液体状抗蚀剂上升，使基板的被涂覆面朝向下方隔着规定的涂覆间隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：元村秀峰，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]