塗布液の塗布方法及び半導体装置の製造方法
【課題】基板上に塗布液を塗布する工程を含む塗布液の塗布方法について、塗布液の消費量を減らし且つ塗布液の膜厚分布を均一にすること。
【解決手段】基板上に溶剤を供給する工程と、前記基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記基板上に塗布液の供給を開始する工程と、前記基板の回転を３００００ｒｐｍ／秒より大きい減速度で停止する工程と、前記基板の停止後に、前記基板を第２の回転速度で回転させる工程とを有し、これにより塗布液の滴下量を減らして塗布液の膜厚の平坦性が向上する。
【解決手段】基板上に溶剤を供給する工程と、前記基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記基板上に塗布液の供給を開始する工程と、前記基板の回転を３００００ｒｐｍ／秒より大きい減速度で停止する工程と、前記基板の停止後に、前記基板を第２の回転速度で回転させる工程とを有し、これにより塗布液の滴下量を減らして塗布液の膜厚の平坦性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液の塗布方法及び半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体基板、フォトマスク、液晶表示（ＬＣＤ）基板等の基板上にレジスト、ＳＯＧ（spin on glass）、ポリイミド等の塗布液を塗布するための塗布液の塗布方法、及び基板上に塗布液を塗布する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板に半導体装置を形成するプロセスにおいては、基板上に形成される絶縁膜、半導体膜、金属膜等の膜をパターニングする複数の工程を有している。そのような膜のパターニングは、膜の上にマスクとしてレジストのパターンを形成した後に、レジストに覆われない領域の膜をエッチングすることにより行われている。
【０００３】
レジストパターンは、膜が形成された基板上にレジストを塗布した後に、ベーク、露光、現像等の工程を経て形成される。レジストの塗布は、レジスト液を基板に供給し、基板の回転の遠心力とレジストの濡れ性によって液状のレジストを基板全面に広げる方法によって行われる。
【０００４】
回転する基板に供給されるレジストを基板全体に広げる場合に、回転速度を２段又は３段に分けて変化させることが下記の特許文献１〜３に記載されている。
【０００５】
特許文献１では、四角形基板にレジストを塗布する際に、四角形基板のスピンの速度を２段階に分け、第１段として回転数Ｒ1を時間Ｔ1で保持し、第２段として回転数Ｒ2を時間Ｔ2で保持する。それらＲ1、Ｒ2、Ｔ1の条件は、Ｒ1≦２０００ｒｐｍ、Ｒ2≦１０００ｒｐｍ、Ｒ1＞Ｒ2、Ｒ1×Ｔ1≦１００００ｒｐｍ・ｓｅｃとし、さらに、四角形基板の上のスピンナの上面開口部が四角形基板に外接する円よりも小さくなるようにしている。
【０００６】
第１段の回転数Ｒ1を２０００ｒｐｍ以下としているのは、基板上に滴下されたレジスト液の乾燥を防止するためでる。また、第２段の回転数Ｒ2を１０００ｒｐｍ以下としているのは、四角形基板のフリンジ部と中心部のレジスト膜の膜厚較差を小さくするためである。なお、Ｔ1は、第１段の回転の加速と減速に必要な時間を含んでいる。
【０００７】
また、上記の条件は、第１段の回転と第２段の回転を連続させても中断させてもいずれでも同一条件が適用される。
【０００８】
これに対し、レジストが滴下された半導体ウェハの第１の回転速度を３５００ｒｐｍ又は４５００ｒｐｍに設定することが特許文献２、３に記載されている。そして、そのような第１の回転速度を採用するレジスト塗布方法が記載されている特許文献２，３では、半導体ウェハの回転速度を連続して３段で変えることが記載されている。
【０００９】
特許文献２には、４５００ｒｐｍの第１の回転速度で回転する半導体基板にレジスト液を供給し、その供給を停止した直後に半導体基板の回転速度を第２の回転速度に下げ、さらに第２の回転速度を所定時間維持した後に、その回転速度を第１の回転速度と第２の回転速度の間の範囲の第３の回転速度に上げることが記載されている。これにより、基板表面に波紋跡等が残存することなく、一様にレジスト液を塗布することができる、と記載されている。
【００１０】
また、そのようなレジスト液の塗布方法において、第１の回転速度で半導体基板を回転させる前にシンナ等の液剤を半導体基板の表面に供給することが、特許文献３に記載されている。これにより、レジスト液の滴下量を少なくし、しかもレジストの厚さを均一に調整することができる、と記載されている。
【００１１】
ところで、特許文献３には、レジストを半導体ウェハに滴下する前に半導体ウェハ上にシンナを供給し、その後に半導体ウェハを２０００ｒｐｍで１秒間回転し、その後に、半導体ウェハの回転を３５００ｒｐｍに上げた状態でレジスト液を半導体ウェハに供給し、その後に回転を２０００ｒｐｍ或いは１００ｒｐｍに減速することが記載されている。そして、レジスト液の供給量を１．５ｃｃとした場合と０．５ｃｃとした場合を図１１と図１２において比較している。
【００１２】
特許文献３の図１１、図１２を参照し、レジスト液の供給量を１．５ｃｃとしてレジスト供給後の半導体ウェハの回転速度を２０００ｒｐｍまで減速する場合と、レジストの供給量を０．５ｃｃとしてレジスト供給後の回転速度を１００ｒｐｍまで減速する場合を比べる。この場合、前者の条件の方がレジスト膜厚の均一性が良好になっている。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１６０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７５７６１号公報
【特許文献３】特開平１１−２６０７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献３によれば、半導体ウェハ上に塗布されるレジストの厚さを均一にするためには、３５００ｒｐｍで回転している半導体ウェハへのレジスト液の供給量を１．５ｃｃと多くし、レジスト液供給後の半導体ウェハの回転速度を１００ｒｐｍのように遅くさせずに２０００ｒｐｍ程度と比較的高い値に減速させることが良いことがわかる。
【００１４】
また、レジスト液の滴下量を０．５ｃｃと少なくした場合に、レジスト液供給後の半導体ウェハの回転速度を１００ｒｐｍまで低減すると、２０００ｒｐｍに減速する場合に比べて、平坦性はある程度は改善されている。しかし、それでもレジスト供給量を１．５ｃｃとした場合よりも平坦性はかなり劣っている。
【００１５】
レジスト塗布による膜厚分布のバラツキが小さくなっても、レジスト液は、半導体ウェハ上に残される量よりも遠心力により外部に飛散される量の方が多い。例えば特許文献３の図１１では１．５ｃｃ供給されたレジスト液が８インチウェハ上に７３４０〜７３６０オングストロームの厚さに残る例が記載されている。基板から飛散したレジスト液は、レジスト膜の塗布に再び使用されることはない。
【００１６】
基板の回転により塗布液を基板に塗布する方法については、レジストの他、ＳＯＧ、ポリイミド等の塗布液が基板上に均一な厚さになるように改善が要求される。
【００１７】
本発明者らは、レジスト等の塗布液の消費量を減らして、基板上に均一な厚さで塗布液を塗布することができる塗布液の塗布方法と、そのような塗布工程を含む半導体装置の製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
具体的には、改善された方法として、溶剤を基板上に供給し、さらに、基板を第１の回転速度で回転させた状態で基板に塗布液を供給し、さらに塗布液の供給を停止し、基板の回転を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きなマイナスの加速度で停止する工程を有する。
【発明の効果】
【００１９】
上記方法によれば、塗布された塗布液の平坦性が従来方法よりも良くなり、しかも塗布液の消費量を低減することができる。特に、レジスト塗布の例として、レジストの平坦性が向上すると、露光精度も高くなりひいてはレジストのパターン精度も向上する。
本発明に係る他のシステム、方法、特徴、利点は、以下に記載する特徴、詳細の試験により当業者により明らかにされることを含む。また、以下の記載に含まれ、さらに本発明の範囲にあって、クレームにより保護されるべき全てのシステム、方法、特徴、利点も意図している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の記載において、説明上、特定の用語は、ここに開示される様々な発明的な概念の徹底的な理解を提供するために詳しく説明される。しかし、これらの特定の詳細は様々な発明概念を実施するのに当業者にとって必要ないかもしれない。
図１、図２は、本発明の実施形態に係る塗布液の塗布方法に使用される塗布ユニットの一例を示す側断面図及び平面図である。なお、本実施形態では、塗布される塗布液としてレジストを例にして説明する。もっとも、本発明はレジスト塗布方法に限定されるものではないし、例示した塗布ユニットによる実施に限定されるものでもない。
【００２１】
図１、図２において、塗布ユニット１の底板２中央に設けられた開口部３内には、モータ５が縦方向に移動可能に取り付けられている。
【００２２】
モータ５の上端側は筒状のモータ支持具６に覆われている。モータ支持具６は、モータ５の回転軸４の一端が貫通される閉塞端と、モータ５側面の中央に位置する開口端を有している。
【００２３】
モータ支持具６の外周にはフランジ６ｆが設けられ、フランジ６ｆには、底板２に取り付けられた昇降器７が接続されている。昇降器７は、フランジ６ｆ、モータ支持具６及びモータ５を一体的に上昇又は下降するように制御部１１により駆動制御される。また、底板２には、フランジ６ｆの横方向への移動を規制する昇降ガイド８が取り付けられている。
【００２４】
モータ５の回転軸４のうちモータ支持具６を貫通する一端には、スピンチャック９の回転軸９ａが固定されている。そして、スピンチャック９は、モータ５の回転を制御する制御部１１によりその回転速度が制御される。
制御部１１は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、数値演算ユニット（ＡＬＵ）、数値演算コプロセッサ、浮動小数点コプロセッサ、グラフィックスコプロセッサ、ハードウェアコントローラ、コントローラとして使用されるプログラマブル論理素子、或いはその他の制御ロジック素子である。制御部１１では、本記載の記述や回路設計の当業者に知られたプロセッシングユニットのいずれかを含めることができる。
【００２５】
スピンチャック９上には、基板搬送アーム１２により搬入、搬出される基板１０、例えば半導体基板が着脱可能に支持される。基板搬送アーム１２は、塗布ユニット１内で横方向に進退するようにアーム駆動部１３により駆動される。アーム駆動部１３による基板搬送アーム１２の移動位置は、制御部１１により制御される。
【００２６】
また、スピンチャック９の周囲には環状容器１５が配置され、その内側には、スピンチャック９上の基板１０の外周を囲む環状開口部１５ａが形成されている。環状容器１５の底部には廃液口１５ｂが設けられている。
【００２７】
さらに、環状容器１５の外側の領域にある底板２には、昇降部１６により高さが調整されるアーム支持柱１７が取り付けられ、その上端には図２に示すようにスピンチャック９の接線方向に伸びるレール１８が取り付けられている。レール１８には、レール１８上を移動するアーム移動部１９が取り付けられ、また、アーム移動部１９にはレール１８に直交する方向に移動制御されるスキャンアーム２０が取り付けられている。アーム移動部１９のレール１８上の移動位置とアーム移動部１９により移動されるスキャンアーム２０の移動位置は、それぞれ制御部１１により制御される。
【００２８】
スキャンアーム２０の先端には、スピンチャック９の上方でレジストノズル２１、溶剤ノズル２２を保持するノズル保持体２３が取り付けられている。
【００２９】
レジストノズル２１の上端にはレジスト供給管２４が接続され、さらに、溶剤ノズル２２の上端には溶剤供給管２５が接続されている。レジスト供給管２４には、レジストノズル２１にレジスト液を供給するレジスト供給部２６が接続され、また、溶剤供給管２５には、溶剤ノズル２２に溶剤を供給する溶剤供給部２７が接続されている。
【００３０】
レジスト供給部２６からのレジスト供給量、即ちレジストノズル２１からのレジストの滴下量、供給量又は吐出量と、溶剤供給部２７からの溶剤供給量、即ち溶剤ノズル２２からの溶剤の滴下量、供給量又は吐出量は、それぞれ制御部１１により制御される。
【００３１】
上述した塗布ユニット１において、制御部１１の制御信号によりアーム駆動部１３が駆動されることによって、基板搬送アーム１２上の基板１０はスピンチャック９の上に搬送される。さらに、制御部１１の信号により、昇降器７は、モータ５を上方に移動することにより、スピンチャック９の上端を環状容器１５より高い位置に上昇させる。これにより、スピンチャック９は、基板１０を載置し、吸着する。さらに、アーム駆動部１３は、基板搬送アーム１２をスピンチャック９から後退させ、さらに、昇降器７は、環状容器１５の開口部１５ａに囲まれる位置に基板１０が移動するまで、モータ支持具６を介してモータ５を下降させる。
【００３２】
アーム駆動部１３による基板搬送アーム１２の後退と、昇降器７の下降はそれぞれ制御部１１の制御信号により制御される。
【００３３】
次に、本実施形態に係る基板の回転速度、溶剤供給及びレジスト供給の制御について例を挙げて説明する。
【００３４】
（第1実施例）
第1実施例では、溶剤を基板１０に供給し、さらにレジストを基板１０に塗布するため、図３に示すようなタイミングチャートに従って以下のような制御が行われる。なお、基板１０としてベアシリコン基板を使用する。
【００３５】
まず、制御部１１により、モータ５及びスピンチャック９を停止させる。この状態で、溶剤供給管２５に流す溶剤供給量を溶剤供給部２７により制御して、その溶剤、例えばシンナを溶剤ノズル２２から基板１０の中央部に吐出させる。
【００３６】
この後に、制御部１１により、モータ５を回転させて基板１０を第１の回転速度Ｒ11で回転させる。同時に、レジスト供給管２４に流れる液状のレジストの供給量をレジスト供給部２６により制御して、レジストノズル２１から出た液状のレジストを基板１０の中央部に時間Ｔ11で滴下する。
複数の本実施形態のいずれかのオプションとして、基板への塗布液の供給開始後であって基板回転停止前に第１の回転速度Ｒ11を変化させてもよい。他のオプションとして、シンナ供給後であって基板１０を第１の回転速度Ｒ11で回転させる前に、第１の回転速度Ｒ11より低速で基板１０を回転させてもよい。
基板１０をゼロから第１の回転速度Ｒ11に上昇する代わりに、ゼロからある回転速度（不図示）へと速度を上昇させ、その回転の間に溶剤を供給し、さらにその回転速度から第１の回転速度Ｒ11に速度を上昇させ、第１の回転速度Ｒ11の間にレジストを供給する１つのオプションもある。さらに、基板１０が第１の回転速度Ｒ11で回転する前に基板１０にレジストを供給する本実施形態の他のオプションがある。
【００３７】
次に、時間Ｔ11の終わりにレジストノズル２１からのレジスト液の滴下を終える。同時に、第１実施例では、モータ５の回転速度を制御して、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きなレートで基板１０を減速して停止させる。本明細書を通じて「回転速度」の語はゼロではない回転速度である。
【００３８】
そして、基板１０の停止から例えば０．５〜３．０秒の時間Ｔ0を経過した後に、さらに第１の回転速度Ｒ11と同じ方向に基板１０を第２の回転速度Ｒ12まで上昇させて第２の回転速度Ｒ12を所定時間Ｔ12保持する。この第１実施例において、第２の回転速度Ｒ12が第１の回転速度Ｒ11よりも遅くなるように、モータ５を制御する。
【００３９】
レジストの粘度によっては第２の回転速度が第１の回転速度よりも大きい場合がある。
【００４０】
第１の回転速度Ｒ11から基板１０を停止させるための加速度を３００００ｒｐｍより大きい値、例えば４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする場合において、回転速度、加速度、経過時間、シンナ供給タイミング及びレジスト供給タイミングのステップの一例を表１に示す。
【表１】
【００４１】
表１において、ステップ１では基板１０の回転がない状態で、基板１０にシンナが１．５秒供給される。ステップ２では、基板１０は１秒間回転しない。ステップ３では、基板１０は１００００ｒｐｍ／秒の加速度で回転され、停止状態から１０００ｒｐｍに回転させるのに０．１秒かかる。ステップ４では、基板１０が１００００ｒｐｍ／秒で加速されて回転速度が１０００ｒｐｍから２５００ｒｐｍ（Ｒ11）に増加し、２５００ｒｐｍの回転速度が保持され、その間、レジストは基板１０に供給される。ステップ５では、基板１０は３００００ｒｐｍ／秒より高いレート（例えば、４００００ｒｐｍ／秒又は５００００ｒｐｍ／秒）で減速され、これにより基板が１秒間停止する。
【００４２】
便宜上、表で加速を示す正の数は正の加速度レート（即ち、基板の回転速度を増加させるため）であり、一方、負の数は減速度レート（即ち、基板の回転速度を減少させるため）である。表のステップ５の加速度が「−（３００００より大きい）」ときのその負の符号は減速度を意味し、「−（３００００より大きい）」は、３００００ｒｐｍ／秒より大きな減速度、例えば４００００ｒｐｍ／秒という意味である。最後のステップ６では基板１０は１００００ｒｐｍ／秒で加速されて１９００ｒｐｍ（Ｒ12）に達し、１００ｒｐｍの回転速度が保持される。
【００４３】
なお、第１実施例において、表１の工程６の後には、基板１０の裏面等での不要なレジストを除去するためのバックリンス等が行われる。このバックリンスは、本明細書において後述する他の表においても同様になされる。
【００４４】
本実施例で使用されるレジストは、ＪＳＲ株式会社製の粘度約４０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル・秒）のｉ線レジストである。ｉ線レジストは、直径２００ｍｍの基板１０に滴下される。ｉ線レジストは、直径２００ｍｍの基板１０上でのターゲット膜厚を３６００ｎｍとする場合に、レジスト膜厚を許容範囲に収めるために一般的に３．０ｍｌが滴下される。
【００４５】
シンナの滴下、ｉ線レジストの滴下及び基板１０の回転速度を表1に従って制御し、その後に基板１０上のレジスト膜厚分布を調査した。
膜厚分布は、基板１０の中心を通る直線に沿って４ｍｍ間隔で中心点を含めて４９点測定したデータに基づいている。この測定点は、後述する第２、第３実施例でも同様である。
【００４６】
第１実施例で、レジスト滴下終了後に基板１０の回転を停止させる減速度を一例として４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする。そして、３．０ｍｌを１００％として、レジストの滴下量を９０％（２．７ｍｌ）、８０％（２．４ｍｌ）、７０％（２．１ｍｌ）、５０％（１．５ｍｌ）に変えた。その後に、異なるレジスト滴下量（１００％、９０％、８０％、７０％、５０％）のそれぞれについてレジスト膜厚を調べたところ、図４に示す分布が得られた。
【００４７】
図４によれば、レジスト滴下量を９０％〜７０％とした場合に、基板１０の中心及びその周囲でのレジスト膜厚がターゲット膜厚より約１０ｎｍ以下で厚くなっていることが示されている。これにより、その方法は、ｉ線レジストの滴下量を７０％に減らしても、ｉ線レジスト膜をターゲット膜厚に最適な厚さに近づけて成膜できる。
【００４８】
一方、第1の回転後に基板１０を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃの減速度で停止させると、図５に示すようなレジスト膜厚分布が得られた。
【００４９】
第１の回転速度と第２の回転速度の間に基板１０を停止させるタイミングチャートを採用しても、基板１０の中心及びその近傍において、減速度レートの違い（４００００ｒｐｍ／秒と３００００ｒｐｍ／秒）によって、図４、図５に示すように、レジスト膜厚に違いが生じる。
【００５０】
図４に示すように測定された膜厚は、図５に示すように測定された膜厚よりもターゲット膜厚に近い。これにより、基板１０を停止するための減速度レートを３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きくする方が好ましい。
【００５１】
図６のタイミングチャートは、本発明に係る本実施例と比較されるリファレンス条件である。
【００５２】
図６において、まず、基板１０の回転を停止させ、この状態で溶剤供給部２７により溶剤供給管２５に流される溶剤供給量を制御して、溶剤、例えばシンナを溶剤ノズル２２から基板１０の中央部に吐出させる。
【００５３】
この後に、時間Ｔ21の初めに、制御部１１によりモータ５を回転させて基板１０を第１の回転速度Ｒ21で回転させる。同時に、レジスト供給管２４に流れるレジスト液の供給量をレジスト供給部２６により制御して、レジストノズル２１からレジストを基板１０の中央部に吐出させる。
【００５４】
次に、時間Ｔ21の終わりに、レジストノズル２１からのレジストの滴下を終える。同時に制御部１１によりモータ５の回転速度を制御して、所定の減速度で基板１０を第２の回転速度Ｒ22の１００ｒｐｍまで減速し、その速度を所定時間保持する。
【００５５】
その後、時間Ｔ22の終わりに、例えば１００００ｒｐｍ／ｓｅｃの加速度で基板１０の回転を第３の回転速度Ｒ23まで上昇させて第３の回転速度Ｒ23を所定時間保持する。なお、図６における第３の回転速度R23は、図３における第２の回転速度Ｒ12に対応する。
【００５６】
表２は、リファレンス条件における回転速度と加速度と経過時間とシンナ供給タイミングとレジスト供給タイミングのステップを示している。
【表２】
【００５７】
表２に示したリファレンス条件のタイミングチャートにおいて加速度が変えられる。特に、ステップ５では、３つのテストケースとして加速度を２５０００ｒｐｍ／ｓｅｃ、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃに設定し、基板１０の回転速度を第１の回転速度Ｒ21から第２の回転速度Ｒ22、即ち１００ｒｐｍに減速させる。
表２において２５０００〜４００００に入る加速度として２５０００、３００００、４００００をテストレートとしている。
【００５８】
さらに、レジスト供給量を異ならせることにより試験を行い、特に３．０ｍｌを１００％としてレジスト滴下量を９０％（２．７ｍｌ）、８０％（２．４ｍｌ）、７０％（２．１ｍｌ）、５０％（１．５ｍｌ）として実験を行った。その結果に基づいてレジスト膜厚を調べたところ、図７、図８に示すような分布が得られた。
【００５９】
基板１０の中心及びその周辺領域の膜厚について図７、図８を図４と比べると、表２のリファレンス条件で形成された図７、図８に示すレジスト膜厚は、本実施例の方法により形成された図４に示すレジスト膜厚に比べて、ターゲット膜厚から大きく外れている。これにより、第1の回転後に基板１０を停止させる方（例えば図４）が、基板１０を停止させない場合（例えば図７）よりもターゲット膜厚に近づけることができることがわかる。
【００６０】
以上のような表１、表２に示すステップに従うとともに、レジスト滴下量と、レジスト滴下終了後の基板加速度をそれぞれ異ならせて、レジスト膜厚分布をさらに調査した。そして、それらの膜厚分布の標準偏差σと、膜厚の最大値と最小値の較差（還元すれば、膜厚較差）ｒａｎｇｅを求めたところ、図９（ａ）、（ｂ）に示すような結果が得られた。
【００６１】
図９（ａ）は、図３及び表１に従って基板１０の回転を停止させるための減速度α1とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅを示している。この場合、基板回転停止の減速度α1は、２５０００ｒｐｍ／ｓｅｃ、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃである。
【００６２】
一方、図９（ｂ）は、図６及び表２に従って基板１０を第２の回転速度Ｒ22に減速させる加速度α2とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅを示している。この場合、レジスト供給終了後の基板１０は、２５０００ｒｐｍ／ｓｅｃ、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃの減速度α2で、第１の回転速度Ｒ21から第２の回転速度Ｒ22の１００ｒｐｍに減速される。
【００６３】
次に、図９（ａ）と図９（ｂ）を比較する。表１のステップは、
停止又は減速させる減速度α1、α2を５００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする場合には、レジスト滴下後に基板１０を停止させる表１のステップの方が、停止させずに減速させる表２のステップに比べて、レジスト膜厚分布の標準偏差σ、膜厚較差ｒａｎｇｅともに大幅に小さくなっている。
【００６４】
一方、図９（ｂ）に示すように、基板１０を停止させずに減速度３００００ｒｐｍ／ｓｅｃで１００ｒｐｍに減速させる場合に、標準偏差σ、膜厚較差ｒａｎｇｅは比較的小さく、良い結果を示す。
【００６５】
しかし、図９（ｂ）の場合でも、基板１０を減速度３００００ｒｐｍ／ｓｅｃで１００ｒｐｍに減速しても、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅの双方が同時に小さくなることはない（同図において２．７／１５．１と３．１／１０．７を参照）。これに対して、基板１０を４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ又は５００００ｒｐｍ／秒で停止させる場合には、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅの双方が同時に小さくなる。加えて、リファレンス条件を使用して、基板１０の回転を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃの減速度で１００ｒｐｍに減速する場合には、上記のようにターゲット膜厚に近づける能力が本実施例よりも劣っている。
【００６６】
このように、レジストが供給された基板１０を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度α1で停止することにより、少ないレジスト滴下量、例えば７０％で、レジスト膜厚分布の平坦性が良好になり、かつターゲット膜厚を得る能力に優れているのは次のような理由によるものと考えられる。
【００６７】
即ち、レジストノズル２１から基板１０の中心に滴下されたレジスト液は、シンナによる潤滑性向上の効果とレジスト液自身の流動性及び慣性によって、回転中の基板１０の周方向に広がるとともに、基板１０の回転による遠心力により中心から外方に移動して外部に飛散する。
【００６８】
一方、レジスト液は、基板１０への滴下から時間が経過するにつれて、レジストの粘性により基板１０との間の摩擦力が生じ、周方向への広がりが低下することになる。
【００６９】
これに対して、レジストノズル２１からのレジストの滴下を停止した直後に、基板１０の回転を停止させると、基板１０上のレジストは、第１の回転運動の慣性により周方向に移動することになる。
【００７０】
しかし、そのレジストの広がりは、第１の回転後の回転速度を１００ｒｐｍ程度まで低下させるだけでは十分ではない。これに対し、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度で基板１０を停止させると、極めて大きな周方向の慣性エネルギーをレジストに与えることができる。
【００７１】
そのように大きな慣性エネルギーによれば、基板１０上を流れるレジストの量が増え、レジスト膜表面の凹凸差を低減して平坦性を高めることになる。結果として、基板１０の外部に飛散するレジスト量がさらに増えるが、ターゲット膜厚値に近い膜厚に調整可能になったと考える。
【００７２】
従って、基板１０の回転の急激な停止によって基板１０上のレジストの平坦性が向上し、さらにレジスト膜厚が最適化されることになり、その後の基板１０の第２の回転速度Ｒ12によりレジスト膜厚が最終的に調整される。
【００７３】
以上のことから、ｉ線レジスト滴下量を減らし、且つｉ線レジスト膜の平坦性を良くし、ｉ線レジスト膜の膜厚精度を高くするためには、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度α1により基板１０の回転を速く停止することを塗布条件に含めることが必要になる。
【００７４】
なお、図４、図５、図７〜図９に示したレジスト液の滴下量は、レジストノズル２１からのレジスト液の吐出時間を変えずに、時間当たりのレジスト液の吐出量を変えることにより調整される。そのようなレジストの滴下量の調整については、以下の実施例でも同様である。
【００７５】
（第２実施例）
第２実施例として用いるレジストは、東京応化工業株式会社製の粘度約１５ｍＰａ・ｓのＫｒＦレジストであり、ＫｒＦレジストを直径２００ｎｍの基板１０に滴下する。ＫｒＦレジストは、直径２００ｍｍの基板１０上に供給される。ターゲット膜厚を７３０ｎｍとする場合に、レジスト膜厚を許容範囲に収めるためにＫｒＦレジストは一般的に１．０ｍｌが滴下される。
【００７６】
そして、シンナの供給とＫｒＦレジストの滴下と基板１０の回転速度を図３に示すタイミングチャートに従って制御することにより、ＫｒＦレジストを基板１０上に塗布する。ついで、その膜厚分布を測定する。なお、基板１０はベアシリコン基板である。
【００７７】
図３のタイミングチャートに従って基板１０の回転を停止するための加速度α1を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きい値にする場合において、回転速度、加速度、経過時間、シンナ供給タイミング及びレジスト供給タイミングチャートの一例を表３に示す。
【表３】
【００７８】
シンナの滴下、ＫｒＦレジストの滴下、基板１０の回転速度を表３に従って制御してレジスト膜厚分布を調査した。
【００７９】
ここで、レジスト滴下終了後の基板１０の回転を停止させるための減速度を例えば４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする。また、１．０ｍｌを１００％として、レジストの滴下量を９０％（０．９ｍｌ）、８０％（０．８ｍｌ）、７０％（０．７ｍｌ）、５０％（０．５ｍｌ）と異ならせた場合のそれぞれについてレジスト膜厚を調べた。このときの膜厚分布結果は図１０に示す通りである。
【００８０】
図１０に示すように、レジスト滴下量を９０％〜７０％とした場合に、基板１０の中心及びその周囲でのレジスト膜厚分布の最大値が約７３２ｎｍとなって、基板中心でターゲット膜厚より約２ｎｍ厚くなった。
【００８１】
一方、第1の回転速度の後に基板１０を減速度３００００ｒｐｍ／ｓｅｃで停止させると、図１１に示すようなＫｒＦレジスト膜厚分布が得られた。その膜厚は、基板１０の中心でターゲット膜厚より３．５ｎｍ厚くなった。
【００８２】
図１０に示す膜厚は、図１１に示す膜厚よりもターゲット膜厚に近くなっている。また、図１１と図１０を比べると、膜厚分布も図１０に示す膜厚の方がターゲット膜厚に近いことがわかる。
【００８３】
これにより、第1の回転の後に基板１０を停止させるタイミングチャートを採用しても、基板１０の停止のための減速度を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃよりも大きくする方が、ターゲット膜厚により近づけることがわかる。
【００８４】
以上のような本実施例に対するリファレンスとして、図６に示したタイミングチャートを採用した。そのリファレンス条件における回転速度と加速度と経過時間とシンナ供給タイミングとＫｒＦレジスト供給タイミングのステップを表４に示す。
【表４】
【００８５】
以上のような表３、表４に示すステップに従うとともに、レジスト滴下量と、レジスト滴下終了後の基板加速度をそれぞれ異ならせて、レジスト膜厚分布の平坦性を調査した。そして、平坦性の尺度としてそれらの膜厚分布の標準偏差σと、膜厚較差ｒａｎｇｅを求めた。これにより、図１２（ａ）、（ｂ）に示すような結果が得られた。
【００８６】
図１２（ａ）は、表３のステップにより塗布されたレジスト膜の平坦性を示している。基板１０を停止させるための減速度α1とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅが示されている。基板停止の減速度α1は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃに設定されている。レジストの滴下量は、１．０ｍｌを１００％として、９０％、８０％、７０％、５０％と異ならせている。
【００８７】
一方、図１２（ｂ）は、リファレンスの表４に示すステップにより形成されたレジストの膜厚平坦性を示している。基板１０を第２の回転速度Ｒ22に減速させる減速度α2とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅが示されている。
【００８８】
ここで、基板１０の回転速度はレジスト供給時の第１の回転速度Ｒ21である４２００ｒｐｍから第２の回転速度Ｒ22である１００ｒｐｍに減速され、第２の回転速度Ｒ22を１００ｒｐｍとするための減速度を５００００ｒｐｍ／ｓｅｃとしている。また、レジストの滴下量は１．０ｍｌ（１００％）である。
【００８９】
次に、図１２（ａ）と図１２（ｂ）を比較する。
【００９０】
図１２（ａ）によれば、レジスト供給後に基板１０を停止するための減速度α1が４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃであれば、レジスト滴下量をリファレンスの９０％まで減量しても、偏差値σとレジスト膜厚較差ｒａｎｇｅの双方について図１２（ｂ）に示すリファレンス条件よりも小さくなっている。
【００９１】
以上のことから、ＫｒＦレジストの滴下量を減らし、かつ基板１０上に塗布されるＫｒＦレジストの平坦性を良くし、ＫｒＦレジスト膜の膜厚精度を高くするためには、第１実施例と同様な理由により、シンナが供給された基板１０上へのレジスト滴下後に、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度α1で基板１０を停止することをレジスト塗布条件に含めることが必要である。
【００９２】
（第３実施例）
第３実施例として用いるレジストは、東京応化工業株式会社製の粘度約２ｍＰａ・ｓのＡｒＦレジストであり、ＡｒＦレジストを直径２００ｍｍの基板１０に滴下する。ＡｒＦレジストは、直径２００ｍｍの基板１０上でのターゲット膜厚を２５０ｎｍとする場合に、レジスト膜厚を許容範囲に収めるために一般的に１．０ｍｌが滴下される。
【００９３】
そして、第１実施例と同様に、シンナ供給とＡｒＦレジストの滴下と基板１０の回転速度を図３に示すタイミングチャートに従って制御してレジスト膜を形成する。その後、その膜厚分布を測定する。なお、基板１０はベアシリコン基板である。
【００９４】
図３のタイミングチャートに従ってレジスト膜を形成する際に、基板１０の回転を停止するための減速度α1を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きい値にする場合において、回転速度、加速度、経過時間、シンナ供給及びＡｒＦレジスト供給のステップの一例を表５に示す。
【表５】
【００９５】
シンナの滴下、ＡｒＦレジストの滴下、基板１０の回転速度を表５に従って制御した。その後にレジスト膜厚分布を測定した。
【００９６】
ここで、レジスト滴下終了後の基板１０の回転を停止させるための減速度を例えば４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする。そして、１．０ｍｌを１００％として、レジストの滴下量を９０％（０．９ｍｌ）、８０％（０．８ｍｌ）、７０％（０．７ｍｌ）、５０％（０．５ｍｌ）と異ならせた場合のそれぞれについてレジスト膜厚を調べたところ、図１３に示すような分布が得られた。
【００９７】
図１３に示すように、ＡｒＦレジスト滴下量を９０％〜７０％とした場合に、基板１０の中心でのレジスト膜厚がターゲット膜厚２５０ｎｍになった。また、レジスト滴下量を８０％、７０％とした場合に、基板１０の中心の周辺でもレジスト膜厚がターゲット膜厚になった。
【００９８】
一方、第1の回転後に基板１０を、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃのレートで回転速度をゼロに減速して停止させると、図１４に示すようなレジスト膜厚分布が得られ、基板中心でターゲット膜厚とほぼ同等になったが、基板中心の周辺ではターゲット膜厚より約０．５ｎｍ〜１．０ｎｍ程度厚くなっている。
【００９９】
また、図１３と図１４を比べると、図１３に示す膜厚は図１４に示す膜厚よりもターゲット膜厚に近くになっている。
【０１００】
これにより、基板１０を停止させるタイミングチャートを採用する場合に、基板１０を停止するための減速度を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃよりも大きくする方が、ターゲット膜厚により近づけることがわかる。
【０１０１】
本実施例に対するリファレンスとして、図６に示したタイミングチャートを採用した。そのリファレンス条件における回転速度と加速度と経過時間とシンナ供給とＡｒＦレジスト供給のステップの一例を表６に示す。
【表６】
【０１０２】
表６に示したステップにおいて、基板１０の回転を第１の回転速度Ｒ21から第２の回転速度Ｒ22である１００ｒｐｍまで減速させる際に、減速度を例えば３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする。また、レジスト滴下量について、１．０ｍｌを１００％として、９０％（０．９ｍｌ）、８０％（０．８ｍｌ）、７０％（０．７ｍｌ）、５０％（０．５ｍｌ）と異ならせて基板１０に塗布されたレジストの膜厚分布を調べたところ、図１５、図１６に示すような結果が得られた。
【０１０３】
リファレンス条件を使用することにより、基板１０の中心及びその近傍領域のレジスト膜厚について図１５、図１６の膜厚分布はターゲット膜厚から１．０〜２．０ｎｍ程度厚くなっている。これにより、第１実施形態と同様に、第1の回転速度の後に基板１０を停止させてレジストを形成する方が、基板１０を停止させないでレジストを形成した場合よりも、レジストの膜厚をターゲット膜厚に近づけることがわかる。
【０１０４】
さらに、表５、表６に示すステップに従うとともに、レジスト滴下量と、レジスト滴下終了後の基板１０の減速度をそれぞれ異ならせて、レジスト膜厚分布の平坦性を調査した。そして、平坦性の尺度として厚分布の標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅを求めた。これにより図１７（ａ）、（ｂ）に示すような結果が得られた。
【０１０５】
図１７（ａ）は、表５のステップにより塗布されたレジスト膜厚分布の平坦性を示す。また、基板１０を停止させるための加速度α1とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅが示されている。基板停止の減速度は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃと異ならせている。レジストの滴下量は、１００％、９０％、８０％、７０％、５０％と異ならせている。
【０１０６】
一方、図１７（ｂ）は、リファレンスの表６に示すステップにより塗布されたレジスト膜厚分布の平坦性を示している。この図では、基板１０を第２の回転速度Ｒ22に減速させる加速度α2の違いレジスト滴下量の違いの関係において標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅが示されている。
【０１０７】
ここで、基板１０の回転速度はレジスト供給時の第１の回転速度Ｒ21である３０００ｒｐｍから第２の回転速度Ｒ22である１００ｒｐｍに減速される。第２の回転速度Ｒ22を１００ｒｐｍとするための減速度を５００００ｒｐｍ／ｓｅｃとしている。また、レジストの滴下量を１．０ｍｌとしている。
【０１０８】
次に、図１７（ａ）と図１７（ｂ）を比較する。
図１７（ａ）のために使用されるレジスト供給後に基板１０を停止するステップによれば、基板１０の回転を停止するための減速度α1が５００００ｒｐｍ／ｓｅｃの場合に、レジスト滴下量をリファレンスの９０％まで減らしても、偏差値σとレジスト膜厚較差ｒａｎｇｅの双方について図１７（ｂ）に示すリファレンス条件よりも小さくなっている。
【０１０９】
また、図１７（ａ）が得られたステップにおいて、減速度α1が４００００ｒｐｍ／ｓｅｃの場合には、レジスト滴下量を７０％に減らしても、偏差値σとレジスト膜厚較差ｒａｎｇｅの双方について図１７（ｂ）に示すリファレンス条件よりも小さくなる。
【０１１０】
以上のことから、ＡｒＦレジスト滴下量を減らし、かつ基板１０上に塗布されるＡｒＦレジストの平坦性を良くし、ＡｒＦレジストの膜厚精度を高くするためには、第１実施例と同様な理由により、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度α1で基板１０の回転を停止することが必要である。
【０１１１】
次に、上記の第１、第２及び第３実施例の塗布方法において、レジスト滴下後の基板の停止時間とレジスト膜厚分布の関係を説明する。
【０１１２】
第１実施例におけるｉ線レジストの塗布方法のステップにおいて、図１８に示す実験結果によれば、レジスト膜厚分布はレジスト滴下後の基板１０の停止時間（例えば１．５秒、３．０秒、５．０秒、１０秒）に依存して変化する。
【０１１３】
また、第２実施例に用いたＫｒＦレジストと第３実施例に用いたＡｒＦレジストのそれぞれの塗布方法においても、図１９、図２０に示す実験結果によれば、ｉ線レジストと同様に、基板１０の停止時間に依存してレジスト膜厚分布が変化する。
【０１１４】
図１８、図１９及び図２０のいずれのレジスト塗布においても、停止時間が長くなるほどウェハ外周部の膜厚が厚くなって反り上がりが大きくなった。これらのレジスト膜厚分布に見られるように、レジスト滴下後の基板１０の停止時間を３．０秒より短くすると、レジスト膜はターゲット膜厚の許容値±１％内の厚さに形成される。
【０１１５】
一方、基板１０の停止時間が０．５秒より短い場合には、いずれのレジスト塗布においても平坦性が悪くなった。これは次の理由によるものと考えられる。
【０１１６】
レジスト滴下後の基板１０の停止時間が０．５秒よりも短くなると、レジストの周方向への広がりが不十分になり、この結果、レジスト膜表面の膜厚は不均一になって悪くなる。一方、停止時間が３秒よりも長くなると、レジストの広がりが基板１０上で完全に停止し、基板１０の第２の回転速度の開始時に基板１０上をレジストが移動しにくくなる。
【０１１７】
従って、基板１０の第１の回転速度が終了した後に、基板１０の停止時間Ｔ0を０．５秒より長く且つ３秒より短くする条件をレジスト塗布方法に含ませることが好ましい。
【０１１８】
ところで、基板１０にレジストを供給する場合に、レジストノズル２１からの時間当たりのレジスト吐出量とレジスト吐出時間の調整により、レジスト供給量が設定される。例えば、基板１０に０．８ｍｌの量でレジストを供給する場合に、レジストノズル２１からレジストを０．８ｍｌ／ｓｅｃで１秒間吐出させるか、０．４ｍｌ／ｓｅｃで２秒間吐出させるか、或いはその他の条件が設定される。
【０１１９】
レジストノズル２１からの時間当たりのレジスト吐出量を少なくする場合には、図３に示すように始めから例えば３０００ｒｐｍという高速で基板１０を回転させよりも、図２１に示すように回転速度を変化させるタイミングチャートを採用することが好ましい。
【０１２０】
即ち、図２１に示すように、基板１０の第１の回転速度Ｒ11を３ステップ処理してもよい。例えば、第１に、溶剤を基板１０に供給した後に基板１０を非常に遅い回転速度で回転させ、第２に、レジスト供給時の回転初期の時間Ｔ111で基板１０の回転を低速の範囲において例えば１０００ｒｐｍまで高くし、第３に、時間Ｔ112の終了では高速、例えば３０００ｒｐｍで回転させる。これにより、基板１０の外周部へのレジスト供給が安定してレジスト膜厚の均一化が図れる。
【０１２１】
図２１において、基板１０へのレジスト供給開始のタイミングは、制御部１１からレジスト供給部２６への出力信号のタイミングである。従って、基板１０へのレジスト供給は、時間Ｔ111の開始時からわずかに遅れることもある。
なお、図２１では、シンナ供給後に１０００ｒｐｍより低い速度で基板１０を回転させているが、その回転を無くしてレジスト供給開始後の基板１０の回転を２ステップとしてもよい。
【０１２２】
次に、図３に示したタイミングチャートに従ってレジストを塗布する工程を有する半導体装置の製造工程を図２２〜図２５に基づいて説明する。
【０１２３】
まず、図２２（ａ）に示すように、上記した基板１０に該当するシリコン基板５１の表面にシリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4膜）５２を形成した後に、シリコン窒化膜５２上に溶剤であるシンナをシンナノズル２２から供給し、ついでレジストノズル２１から粘度２．２ｍＰａ・ｓのＡｒＦレジスト５３をシリコン窒化膜５２上に塗布する。このレジストの塗布は、例えば上記の表５に示した条件により行われる。
【０１２４】
この場合のレジストノズル２１によるレジスト滴下量は、上記したように１．０ｍｌより少なくしても均一な膜厚分布が得られる。
【０１２５】
この後に、図２２（ｂ）に示すように、シリコン基板５１上のＡｒＦレジスト５３を波長１９３ｎｍの光源を用いて露光し、さらに現像して、シャロートレンチ領域に開口部５４を形成する。続いて、図２２（ｃ）に示すように、開口部５４から露出したシリコン窒化膜５２とシリコン基板５１を反応性イオンエッチング法によりエッチングして溝５５を形成する。
【０１２６】
ついで、図２２（ｄ）に示すように、ＡｒＦレジスト５３を除去した後に、図２２（ｅ）に示すように、シリコン基板５１の溝５５内にシリコン酸化膜を埋め込んで、これをシャロートレンチアイソレーション５６とする。なお、シリコン基板５１の上面上に形成されたシリコン窒化膜は、その上のシリコン酸化膜を除去した後に例えばリン酸により除去される。
【０１２７】
次に、図２３（ａ）に示すように、シリコン基板５１にｎ型又はｐ型のいずれかの不純物をイオン注入してｎ型又はｐ型のウェル５７を形成する。さらに、シリコン基板５１の表面を熱酸化してゲート絶縁膜５８を形成する。
【０１２８】
続いて、図２３（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜５８上にポリシリコン膜５９を形成する。そして、表５に示す方法により、ポリシリコン膜５９上に溶剤を供給し、続いてＡｒＦレジスト６０を塗布する。さらに、ＡｒＦレジスト６０を露光、現像して図２３（ｃ）に示すように、ゲートパターンを形成する。
【０１２９】
ついで、パターニングされたＡｒＦレジスト６０をマスクに使用してポリシリコン膜５９をエッチングし、その後にＡｒＦレジスト６０を除去する。これにより、図２３（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜５８を介してウェル５７上に、ポリシリコン膜５９から構成されるゲート電極５９ｇが形成される。
【０１３０】
この後に、図２４（ａ）に示すように、シリコン基板５１のうちゲート電極５９ｇの両側にソース／ドレインとなるｎ型又はｐ型の不純物拡散領域６１ａ，６１ｂを形成する。不純物拡散領域６１ａ，６１ｂを形成する場合には、複数回の不純物イオン注入工程があり、その間にゲート電極５９ｇの側面に絶縁性サイドウォール６５を形成する。絶縁性サイドウォール６５は、二酸化シリコン等の絶縁膜をシリコン基板５１上に形成した後に、これをエッチバックして形成される。
【０１３１】
次に、図２４（ｂ）に示すように、ゲート電極５９ｇとシリコン基板５１の上に化学気相成長（ＣＶＤ）法により一層目の層間絶縁膜６２となるシリコン酸化膜を形成する。続いて、不純物拡散領域６１ａ、６１ｂに接続される導電性プラグ６３を一層目の層間絶縁膜６２内に形成する。
【０１３２】
次に、一層目の層間絶縁膜６２上にタングステンの導電膜６４を形成した後に、その上に溶剤を滴下し、続いてＫｒＦレジスト６５を塗布する。ＫｒＦレジスト６５は、例えば表３に示した条件で塗布される。
【０１３３】
さらに、図２４（ｃ）に示すように、波長２４８ｎｍの光源を使用してＫｒＦレジスト６５を露光し、現像して配線用パターンを形成する。さらに、図２４（ｄ）に示すように、ＫｒＦレジスト６５のパターンをマスクにして導電膜６４をエッチングし、残された導電膜６４を一層目の配線６４ａとする。この後に、配線６４ａ及び層間絶縁膜６２上に二酸化シリコン膜を形成し、これをエッチバックして一層目の配線６４ａの周囲に絶縁性サイドウォール６６として残す。
【０１３４】
続いて、図２５（ａ）に示すように、一層目の配線６４ａの上に二層目以上の層間絶縁膜６７、導電性プラグ（不図示）、配線（不図示）等が形成され、ｎ層目の層間絶縁膜６８の上にアルミニウム合金等の最上層の導電膜６９を形成し、さらに最上層の導電膜６９上に溶剤を塗布し、さらにｉ線レジスト７０を導電膜６９上に塗布する。ｉ線レジスト７０の塗布は、例えば表１に示した条件で行われる。
【０１３５】
その後に、図２５（ｂ）に示すように、波長３６５ｎｍの露光光源（不図示）を使用してｉ線レジスト７０を露光し、その後に現像して配線用パターンを形成する。
【０１３６】
さらに、図２５（ｃ）に示すように、パターニングされたｉ線レジスト７０をマスクに使用して最上層の導電膜６９をエッチングして最上層の配線６９ａを形成する。
このように、複数の層においてそれぞれ最適な露光波長で感光されるレジスト５３，６０，６５，７０を使用して半導体装置が形成される。
【０１３７】
本実施形態によれば、複数のレジスト５３，６０，６５，６８の塗布量を従来よりも減らすことが可能になってレジストの消費量を抑制することができる。
【０１３８】
ところで、上記の実施形態では、基板表面にレジストを塗布方法することについて説明したが、上記の塗布方法は、フォトマスク基板、ＬＣＤ基板、その他の基板上にレジストを塗布する場合にも適用してもよい。また、上記の塗布方法は、基板上にレジストを塗布する場合に限るものではなく、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）、ポリイミド樹脂等を基板上に塗布する場合にも適用してもよい。
【０１３９】
本発明は、上述の実施形態に詳細が記載されている。しかし、本発明の精神と範囲から逸脱しない様々な態様と変更があることは明らかである。例えば、ここに記載されているプロセスの詳細な順序や組み合わせは実例にすぎず、また、本発明は、異なる又は追加のプロセス、又は異なる組み合わせ若しくは順序で使用されてもよい。さらに、例えば、ある実施形態における各特徴は、他の実施形態における他の特徴と混合、適合させることもできる。特徴は、追加的に明白に、要求に応じて加えられたり或いは取り去られたりされるかもしれない。従って、本発明は、添付の特許請求項及びそれらの対応特許の観点を除いて限定されない。
【０１４０】
以下に、本発明の特徴を付記する。
（付記１）基板上に溶剤を供給する工程と、前記基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記基板上に塗布液の供給を開始する工程と、前記基板の回転を３００００ｒｐｍ／秒より大きい減速度で停止する工程と、前記基板の停止後に、前記基板を第２の回転速度で回転する工程とを有することを特徴とする塗布液の塗布方法。
（付記２）前記基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記基板の回転を停止することを特徴とする付記１に記載の塗布液の塗布方法。
（付記３）前記塗布液の供給を開始した後であって前記基板の回転を停止する前に、前記第１の回転速度を変化する工程を有することを特徴とする付記１又は付記２に記載の塗布液の塗布方法。
（付記４）前記第１の回転速度は初期速度と終期速度を有し、前記終期速度は、前記初期速度より速いことを特徴とする付記３に記載の塗布液の塗布方法。
（付記５）前記減速度は、少なくとも４００００ｒｐｍ／秒であることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記６）前記基板に前記溶剤を供給した後であって、前記基板を前記第１の回転速度で回転する前に、前記基板を第３の回転速度で回転する工程をさらに有することを特徴とする付記１乃至付記５のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記７）前記第３の回転速度は前記第１の回転速度より遅いことを特徴とする付記６に記載の塗布液の塗布方法。
（付記８）前記第２の回転速度は、前記第１の回転速度の最大速度よりも遅いことを特徴とする付記１乃至付記７のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記９）前記基板を停止する工程では、前記基板は０．５秒より長く、３．０秒より短く停止することを特徴とする付記１乃至付記８のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記１０）前記塗布液を前記基板の中央部に供給することを特徴とする付記１乃至付記９のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記１１）前記溶剤を前記基板の中央部に供給することを特徴とする付記１乃至付記１０のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記１２）前記塗布液の粘度が２５ｃＰ又はそれ以下の場合に、前記塗布液は１ｍｌよりも少ない量で供給されることを特徴とする付記１乃至付記１１に記載の塗布液の塗布方法。
（付記１３）前記基板が前記第１の回転速度に達する前に、前記基板上に塗布液を吐出する工程を有することを特徴とする付記１乃至付記１１のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記１４）基板の表面に溶剤を供給する工程と、第１の回転数で回転する前記基板への塗布液の供給を開始する工程と、前記第１の回転速度より速い前記第２の回転速度で前記基板を回転する工程と、前記第２の回転速度で回転している前記基板の上に塗布液を吐出する工程と、前記第２の回転速度より速い第３の回転速度で前記基板を回転する工程とを有することを特徴とする塗布液の塗布方法。
（付記１５）半導体基板上に溶剤を供給する工程と、前記半導体基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記半導体基板上に塗布液を供給する工程と、前記半導体基板を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きい減速度で停止する工程と、前記半導体基板の停止後に前記半導体基板に第２の回転を与える工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１６）前記半導体基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記半導体基板の回転を停止することを特徴とする付記１５に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１７）前記半導体基板への前記塗布液の供給を開始した後であって前記半導体基板の回転を停止する前に、前記第１の回転速度を変化する工程を有することを特徴とする付記１５又は付記１６に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１８）前記第１の回転速度は初期速度と終期速度を有し、前記終期速度は、前記初期速度より速いことを特徴とする付記１７に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１９）前記減速度は、少なくとも４００００ｒｐｍ／秒であることを特徴とする付記１５乃至付記１８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２０）前記半導体基板に前記溶剤を供給した後であって、前記半導体基板を前記第１の回転速度で回転する前に、前記半導体基板を第３の回転速度で回転する工程をさらに有することを特徴とする付記１５乃至付記１９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２１）前記第３の回転速度は前記第１の回転速度より遅いことを特徴とする付記２０に記載の塗布液の塗布方法。
（付記２２）前記第２の回転は、前記第１の回転よりも遅いことを特徴とする付記１５乃至付記２１に記載の半導体装置の製造方法。
（付記２３）前記半導体基板を停止する工程では、前記半導体基板は０．５秒より長く、３．０秒より短く停止されることを特徴とする付記１５乃至付記２２のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２４）前記塗布液を前記半導体基板の中央部に供給することを特徴とする付記１５乃至付記２３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２５）前記溶剤を前記半導体基板の中央部に供給することを特徴とする付記１５乃至付記２４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２６）前記塗布液の粘度が２５ｃＰ又はそれ以下の場合に、前記塗布液は１ｍｌよりも少ない量で供給されることを特徴とする付記１５乃至付記２５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２７）前記半導体基板が前記第１の回転速度に達する前に、前記半導体基板上に塗布液を吐出する工程を有することを特徴とする付記１５乃至付記２６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２８）半導体基板の表面に溶剤を供給する工程と、第１の回転数で回転する前記半導体基板への塗布液の供給を開始する工程と、前記第１の回転速度より速い前記第２の回転速度で前記半導体基板を回転する工程と、前記第２の回転速度で回転している前記半導体基板の上に塗布液を吐出する工程と、前記第２の回転速度より速い第３の回転速度で前記半導体基板を回転する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】図１は、本発明の実施形態における塗布液の供給方法に使用される塗布ユニットの一例を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における塗布液の供給方法に使用される塗布ユニットの一例を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る塗布液の塗布方法における基板の回転速度と回転時間の一例を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る第１例のレジスト液塗布方法の条件により形成されたレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図５】図５は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃのマイナスの加速度で基板を停止する工程を含む塗布液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図６】図６は、リファレンスに係る塗布液の塗布方法における基板の回転速度と回転時間の一例を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、図６に示すタイミングチャートを使用するレジスト液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの第１の膜厚分布を示すグラフである。
【図８】図８は、図６に示すタイミングチャートを使用するレジスト液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの第２の膜厚分布を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、図３に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの平坦性を示すチャートと、図６に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの平坦性を示すチャートである。
【図１０】図１０は、本発明に係る実施形態に係る塗布液の塗布方法の第２実施例により塗布されたＫｒＦレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図１１】図１１は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃのマイナスの加速度で基板を停止する工程を含む塗布液の塗布方法により塗布されたＫｒＦレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）は、図３に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたＫｒＦレジストの平坦性を示すチャートと、図６に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたＫｒＦレジストの平坦性を示すチャートである。
【図１３】図１３は、本発明に係る実施形態に係る塗布液の塗布方法の第３実施例により塗布されたＡｒＦレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図１４】図１４は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃのマイナスの加速度で基板を停止する工程を含む塗布液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図１５】図１５は、図６に示すタイミングチャートを使用するレジスト液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの第１の膜厚分布を示すグラフである。
【図１６】図１６は、図６に示すタイミングチャートを使用するレジスト液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの第２の膜厚分布を示すグラフである。
【図１７】図１７（ａ）、（ｂ）は、図３に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの平坦性を示すチャートと、図６に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの平坦性を示すチャートである。
【図１８】図１８は、本発明に係る実施形態のレジスト塗布方法の第１実施例により塗布されたｉ線レジストの膜厚分布の基板停止時間依存性を示すグラフである。
【図１９】図１９は、本発明に係る実施形態のレジスト塗布方法の第２実施例により塗布されたＫｒＦレジストの膜厚分布の基板停止時間依存性を示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明に係る実施形態のレジスト塗布方法の第３実施例により塗布されたＡｒＦレジストの膜厚分布の基板停止時間依存性を示すグラフである。
【図２１】図２１は、本発明の実施形態に係る塗布液の塗布方法における別の例における基板の回転速度と回転時間の一例を示すタイムチャートである。
【図２２】図２２は、本発明の実施形態の方法による半導体装置の形成工程を示す断面図（その１）である。
【図２３】図２３は、本発明の実施形態の方法による半導体装置の形成工程を示す断面図（その２）である。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態の方法による半導体装置の形成工程を示す断面図（その３）である。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態の方法による半導体装置の形成工程を示す断面図（その４）である。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 塗布ユニット、
５ モータ、
７ 昇降器、
９ スピンチャック、
１０ 基板、
１１ 制御部、
２１ レジストノズル、
２２ 溶剤ノズル、
２４ レジスト供給管、
２５ 溶剤供給管、
２６ レジスト供給部、
２７ 溶剤供給部、
５１ シリコン基板、
５３ ＡｒＦレジスト（塗布液）、
５５ 溝、
５９ ポリシリコン膜、
６０ ＡｒＦレジスト（塗布液）、
５９ｇ ゲート電極、
６４ 導電膜、
６５ ＫｒＦレジスト、
６４ａ 配線、
６９ 導電膜
７０ ｉ線レジスト（塗布液）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液の塗布方法及び半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体基板、フォトマスク、液晶表示（ＬＣＤ）基板等の基板上にレジスト、ＳＯＧ（spin on glass）、ポリイミド等の塗布液を塗布するための塗布液の塗布方法、及び基板上に塗布液を塗布する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板に半導体装置を形成するプロセスにおいては、基板上に形成される絶縁膜、半導体膜、金属膜等の膜をパターニングする複数の工程を有している。そのような膜のパターニングは、膜の上にマスクとしてレジストのパターンを形成した後に、レジストに覆われない領域の膜をエッチングすることにより行われている。
【０００３】
レジストパターンは、膜が形成された基板上にレジストを塗布した後に、ベーク、露光、現像等の工程を経て形成される。レジストの塗布は、レジスト液を基板に供給し、基板の回転の遠心力とレジストの濡れ性によって液状のレジストを基板全面に広げる方法によって行われる。
【０００４】
回転する基板に供給されるレジストを基板全体に広げる場合に、回転速度を２段又は３段に分けて変化させることが下記の特許文献１〜３に記載されている。
【０００５】
特許文献１では、四角形基板にレジストを塗布する際に、四角形基板のスピンの速度を２段階に分け、第１段として回転数Ｒ1を時間Ｔ1で保持し、第２段として回転数Ｒ2を時間Ｔ2で保持する。それらＲ1、Ｒ2、Ｔ1の条件は、Ｒ1≦２０００ｒｐｍ、Ｒ2≦１０００ｒｐｍ、Ｒ1＞Ｒ2、Ｒ1×Ｔ1≦１００００ｒｐｍ・ｓｅｃとし、さらに、四角形基板の上のスピンナの上面開口部が四角形基板に外接する円よりも小さくなるようにしている。
【０００６】
第１段の回転数Ｒ1を２０００ｒｐｍ以下としているのは、基板上に滴下されたレジスト液の乾燥を防止するためでる。また、第２段の回転数Ｒ2を１０００ｒｐｍ以下としているのは、四角形基板のフリンジ部と中心部のレジスト膜の膜厚較差を小さくするためである。なお、Ｔ1は、第１段の回転の加速と減速に必要な時間を含んでいる。
【０００７】
また、上記の条件は、第１段の回転と第２段の回転を連続させても中断させてもいずれでも同一条件が適用される。
【０００８】
これに対し、レジストが滴下された半導体ウェハの第１の回転速度を３５００ｒｐｍ又は４５００ｒｐｍに設定することが特許文献２、３に記載されている。そして、そのような第１の回転速度を採用するレジスト塗布方法が記載されている特許文献２，３では、半導体ウェハの回転速度を連続して３段で変えることが記載されている。
【０００９】
特許文献２には、４５００ｒｐｍの第１の回転速度で回転する半導体基板にレジスト液を供給し、その供給を停止した直後に半導体基板の回転速度を第２の回転速度に下げ、さらに第２の回転速度を所定時間維持した後に、その回転速度を第１の回転速度と第２の回転速度の間の範囲の第３の回転速度に上げることが記載されている。これにより、基板表面に波紋跡等が残存することなく、一様にレジスト液を塗布することができる、と記載されている。
【００１０】
また、そのようなレジスト液の塗布方法において、第１の回転速度で半導体基板を回転させる前にシンナ等の液剤を半導体基板の表面に供給することが、特許文献３に記載されている。これにより、レジスト液の滴下量を少なくし、しかもレジストの厚さを均一に調整することができる、と記載されている。
【００１１】
ところで、特許文献３には、レジストを半導体ウェハに滴下する前に半導体ウェハ上にシンナを供給し、その後に半導体ウェハを２０００ｒｐｍで１秒間回転し、その後に、半導体ウェハの回転を３５００ｒｐｍに上げた状態でレジスト液を半導体ウェハに供給し、その後に回転を２０００ｒｐｍ或いは１００ｒｐｍに減速することが記載されている。そして、レジスト液の供給量を１．５ｃｃとした場合と０．５ｃｃとした場合を図１１と図１２において比較している。
【００１２】
特許文献３の図１１、図１２を参照し、レジスト液の供給量を１．５ｃｃとしてレジスト供給後の半導体ウェハの回転速度を２０００ｒｐｍまで減速する場合と、レジストの供給量を０．５ｃｃとしてレジスト供給後の回転速度を１００ｒｐｍまで減速する場合を比べる。この場合、前者の条件の方がレジスト膜厚の均一性が良好になっている。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１６０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７５７６１号公報
【特許文献３】特開平１１−２６０７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献３によれば、半導体ウェハ上に塗布されるレジストの厚さを均一にするためには、３５００ｒｐｍで回転している半導体ウェハへのレジスト液の供給量を１．５ｃｃと多くし、レジスト液供給後の半導体ウェハの回転速度を１００ｒｐｍのように遅くさせずに２０００ｒｐｍ程度と比較的高い値に減速させることが良いことがわかる。
【００１４】
また、レジスト液の滴下量を０．５ｃｃと少なくした場合に、レジスト液供給後の半導体ウェハの回転速度を１００ｒｐｍまで低減すると、２０００ｒｐｍに減速する場合に比べて、平坦性はある程度は改善されている。しかし、それでもレジスト供給量を１．５ｃｃとした場合よりも平坦性はかなり劣っている。
【００１５】
レジスト塗布による膜厚分布のバラツキが小さくなっても、レジスト液は、半導体ウェハ上に残される量よりも遠心力により外部に飛散される量の方が多い。例えば特許文献３の図１１では１．５ｃｃ供給されたレジスト液が８インチウェハ上に７３４０〜７３６０オングストロームの厚さに残る例が記載されている。基板から飛散したレジスト液は、レジスト膜の塗布に再び使用されることはない。
【００１６】
基板の回転により塗布液を基板に塗布する方法については、レジストの他、ＳＯＧ、ポリイミド等の塗布液が基板上に均一な厚さになるように改善が要求される。
【００１７】
本発明者らは、レジスト等の塗布液の消費量を減らして、基板上に均一な厚さで塗布液を塗布することができる塗布液の塗布方法と、そのような塗布工程を含む半導体装置の製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
具体的には、改善された方法として、溶剤を基板上に供給し、さらに、基板を第１の回転速度で回転させた状態で基板に塗布液を供給し、さらに塗布液の供給を停止し、基板の回転を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きなマイナスの加速度で停止する工程を有する。
【発明の効果】
【００１９】
上記方法によれば、塗布された塗布液の平坦性が従来方法よりも良くなり、しかも塗布液の消費量を低減することができる。特に、レジスト塗布の例として、レジストの平坦性が向上すると、露光精度も高くなりひいてはレジストのパターン精度も向上する。
本発明に係る他のシステム、方法、特徴、利点は、以下に記載する特徴、詳細の試験により当業者により明らかにされることを含む。また、以下の記載に含まれ、さらに本発明の範囲にあって、クレームにより保護されるべき全てのシステム、方法、特徴、利点も意図している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の記載において、説明上、特定の用語は、ここに開示される様々な発明的な概念の徹底的な理解を提供するために詳しく説明される。しかし、これらの特定の詳細は様々な発明概念を実施するのに当業者にとって必要ないかもしれない。
図１、図２は、本発明の実施形態に係る塗布液の塗布方法に使用される塗布ユニットの一例を示す側断面図及び平面図である。なお、本実施形態では、塗布される塗布液としてレジストを例にして説明する。もっとも、本発明はレジスト塗布方法に限定されるものではないし、例示した塗布ユニットによる実施に限定されるものでもない。
【００２１】
図１、図２において、塗布ユニット１の底板２中央に設けられた開口部３内には、モータ５が縦方向に移動可能に取り付けられている。
【００２２】
モータ５の上端側は筒状のモータ支持具６に覆われている。モータ支持具６は、モータ５の回転軸４の一端が貫通される閉塞端と、モータ５側面の中央に位置する開口端を有している。
【００２３】
モータ支持具６の外周にはフランジ６ｆが設けられ、フランジ６ｆには、底板２に取り付けられた昇降器７が接続されている。昇降器７は、フランジ６ｆ、モータ支持具６及びモータ５を一体的に上昇又は下降するように制御部１１により駆動制御される。また、底板２には、フランジ６ｆの横方向への移動を規制する昇降ガイド８が取り付けられている。
【００２４】
モータ５の回転軸４のうちモータ支持具６を貫通する一端には、スピンチャック９の回転軸９ａが固定されている。そして、スピンチャック９は、モータ５の回転を制御する制御部１１によりその回転速度が制御される。
制御部１１は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、数値演算ユニット（ＡＬＵ）、数値演算コプロセッサ、浮動小数点コプロセッサ、グラフィックスコプロセッサ、ハードウェアコントローラ、コントローラとして使用されるプログラマブル論理素子、或いはその他の制御ロジック素子である。制御部１１では、本記載の記述や回路設計の当業者に知られたプロセッシングユニットのいずれかを含めることができる。
【００２５】
スピンチャック９上には、基板搬送アーム１２により搬入、搬出される基板１０、例えば半導体基板が着脱可能に支持される。基板搬送アーム１２は、塗布ユニット１内で横方向に進退するようにアーム駆動部１３により駆動される。アーム駆動部１３による基板搬送アーム１２の移動位置は、制御部１１により制御される。
【００２６】
また、スピンチャック９の周囲には環状容器１５が配置され、その内側には、スピンチャック９上の基板１０の外周を囲む環状開口部１５ａが形成されている。環状容器１５の底部には廃液口１５ｂが設けられている。
【００２７】
さらに、環状容器１５の外側の領域にある底板２には、昇降部１６により高さが調整されるアーム支持柱１７が取り付けられ、その上端には図２に示すようにスピンチャック９の接線方向に伸びるレール１８が取り付けられている。レール１８には、レール１８上を移動するアーム移動部１９が取り付けられ、また、アーム移動部１９にはレール１８に直交する方向に移動制御されるスキャンアーム２０が取り付けられている。アーム移動部１９のレール１８上の移動位置とアーム移動部１９により移動されるスキャンアーム２０の移動位置は、それぞれ制御部１１により制御される。
【００２８】
スキャンアーム２０の先端には、スピンチャック９の上方でレジストノズル２１、溶剤ノズル２２を保持するノズル保持体２３が取り付けられている。
【００２９】
レジストノズル２１の上端にはレジスト供給管２４が接続され、さらに、溶剤ノズル２２の上端には溶剤供給管２５が接続されている。レジスト供給管２４には、レジストノズル２１にレジスト液を供給するレジスト供給部２６が接続され、また、溶剤供給管２５には、溶剤ノズル２２に溶剤を供給する溶剤供給部２７が接続されている。
【００３０】
レジスト供給部２６からのレジスト供給量、即ちレジストノズル２１からのレジストの滴下量、供給量又は吐出量と、溶剤供給部２７からの溶剤供給量、即ち溶剤ノズル２２からの溶剤の滴下量、供給量又は吐出量は、それぞれ制御部１１により制御される。
【００３１】
上述した塗布ユニット１において、制御部１１の制御信号によりアーム駆動部１３が駆動されることによって、基板搬送アーム１２上の基板１０はスピンチャック９の上に搬送される。さらに、制御部１１の信号により、昇降器７は、モータ５を上方に移動することにより、スピンチャック９の上端を環状容器１５より高い位置に上昇させる。これにより、スピンチャック９は、基板１０を載置し、吸着する。さらに、アーム駆動部１３は、基板搬送アーム１２をスピンチャック９から後退させ、さらに、昇降器７は、環状容器１５の開口部１５ａに囲まれる位置に基板１０が移動するまで、モータ支持具６を介してモータ５を下降させる。
【００３２】
アーム駆動部１３による基板搬送アーム１２の後退と、昇降器７の下降はそれぞれ制御部１１の制御信号により制御される。
【００３３】
次に、本実施形態に係る基板の回転速度、溶剤供給及びレジスト供給の制御について例を挙げて説明する。
【００３４】
（第1実施例）
第1実施例では、溶剤を基板１０に供給し、さらにレジストを基板１０に塗布するため、図３に示すようなタイミングチャートに従って以下のような制御が行われる。なお、基板１０としてベアシリコン基板を使用する。
【００３５】
まず、制御部１１により、モータ５及びスピンチャック９を停止させる。この状態で、溶剤供給管２５に流す溶剤供給量を溶剤供給部２７により制御して、その溶剤、例えばシンナを溶剤ノズル２２から基板１０の中央部に吐出させる。
【００３６】
この後に、制御部１１により、モータ５を回転させて基板１０を第１の回転速度Ｒ11で回転させる。同時に、レジスト供給管２４に流れる液状のレジストの供給量をレジスト供給部２６により制御して、レジストノズル２１から出た液状のレジストを基板１０の中央部に時間Ｔ11で滴下する。
複数の本実施形態のいずれかのオプションとして、基板への塗布液の供給開始後であって基板回転停止前に第１の回転速度Ｒ11を変化させてもよい。他のオプションとして、シンナ供給後であって基板１０を第１の回転速度Ｒ11で回転させる前に、第１の回転速度Ｒ11より低速で基板１０を回転させてもよい。
基板１０をゼロから第１の回転速度Ｒ11に上昇する代わりに、ゼロからある回転速度（不図示）へと速度を上昇させ、その回転の間に溶剤を供給し、さらにその回転速度から第１の回転速度Ｒ11に速度を上昇させ、第１の回転速度Ｒ11の間にレジストを供給する１つのオプションもある。さらに、基板１０が第１の回転速度Ｒ11で回転する前に基板１０にレジストを供給する本実施形態の他のオプションがある。
【００３７】
次に、時間Ｔ11の終わりにレジストノズル２１からのレジスト液の滴下を終える。同時に、第１実施例では、モータ５の回転速度を制御して、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きなレートで基板１０を減速して停止させる。本明細書を通じて「回転速度」の語はゼロではない回転速度である。
【００３８】
そして、基板１０の停止から例えば０．５〜３．０秒の時間Ｔ0を経過した後に、さらに第１の回転速度Ｒ11と同じ方向に基板１０を第２の回転速度Ｒ12まで上昇させて第２の回転速度Ｒ12を所定時間Ｔ12保持する。この第１実施例において、第２の回転速度Ｒ12が第１の回転速度Ｒ11よりも遅くなるように、モータ５を制御する。
【００３９】
レジストの粘度によっては第２の回転速度が第１の回転速度よりも大きい場合がある。
【００４０】
第１の回転速度Ｒ11から基板１０を停止させるための加速度を３００００ｒｐｍより大きい値、例えば４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする場合において、回転速度、加速度、経過時間、シンナ供給タイミング及びレジスト供給タイミングのステップの一例を表１に示す。
【表１】
【００４１】
表１において、ステップ１では基板１０の回転がない状態で、基板１０にシンナが１．５秒供給される。ステップ２では、基板１０は１秒間回転しない。ステップ３では、基板１０は１００００ｒｐｍ／秒の加速度で回転され、停止状態から１０００ｒｐｍに回転させるのに０．１秒かかる。ステップ４では、基板１０が１００００ｒｐｍ／秒で加速されて回転速度が１０００ｒｐｍから２５００ｒｐｍ（Ｒ11）に増加し、２５００ｒｐｍの回転速度が保持され、その間、レジストは基板１０に供給される。ステップ５では、基板１０は３００００ｒｐｍ／秒より高いレート（例えば、４００００ｒｐｍ／秒又は５００００ｒｐｍ／秒）で減速され、これにより基板が１秒間停止する。
【００４２】
便宜上、表で加速を示す正の数は正の加速度レート（即ち、基板の回転速度を増加させるため）であり、一方、負の数は減速度レート（即ち、基板の回転速度を減少させるため）である。表のステップ５の加速度が「−（３００００より大きい）」ときのその負の符号は減速度を意味し、「−（３００００より大きい）」は、３００００ｒｐｍ／秒より大きな減速度、例えば４００００ｒｐｍ／秒という意味である。最後のステップ６では基板１０は１００００ｒｐｍ／秒で加速されて１９００ｒｐｍ（Ｒ12）に達し、１００ｒｐｍの回転速度が保持される。
【００４３】
なお、第１実施例において、表１の工程６の後には、基板１０の裏面等での不要なレジストを除去するためのバックリンス等が行われる。このバックリンスは、本明細書において後述する他の表においても同様になされる。
【００４４】
本実施例で使用されるレジストは、ＪＳＲ株式会社製の粘度約４０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル・秒）のｉ線レジストである。ｉ線レジストは、直径２００ｍｍの基板１０に滴下される。ｉ線レジストは、直径２００ｍｍの基板１０上でのターゲット膜厚を３６００ｎｍとする場合に、レジスト膜厚を許容範囲に収めるために一般的に３．０ｍｌが滴下される。
【００４５】
シンナの滴下、ｉ線レジストの滴下及び基板１０の回転速度を表1に従って制御し、その後に基板１０上のレジスト膜厚分布を調査した。
膜厚分布は、基板１０の中心を通る直線に沿って４ｍｍ間隔で中心点を含めて４９点測定したデータに基づいている。この測定点は、後述する第２、第３実施例でも同様である。
【００４６】
第１実施例で、レジスト滴下終了後に基板１０の回転を停止させる減速度を一例として４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする。そして、３．０ｍｌを１００％として、レジストの滴下量を９０％（２．７ｍｌ）、８０％（２．４ｍｌ）、７０％（２．１ｍｌ）、５０％（１．５ｍｌ）に変えた。その後に、異なるレジスト滴下量（１００％、９０％、８０％、７０％、５０％）のそれぞれについてレジスト膜厚を調べたところ、図４に示す分布が得られた。
【００４７】
図４によれば、レジスト滴下量を９０％〜７０％とした場合に、基板１０の中心及びその周囲でのレジスト膜厚がターゲット膜厚より約１０ｎｍ以下で厚くなっていることが示されている。これにより、その方法は、ｉ線レジストの滴下量を７０％に減らしても、ｉ線レジスト膜をターゲット膜厚に最適な厚さに近づけて成膜できる。
【００４８】
一方、第1の回転後に基板１０を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃの減速度で停止させると、図５に示すようなレジスト膜厚分布が得られた。
【００４９】
第１の回転速度と第２の回転速度の間に基板１０を停止させるタイミングチャートを採用しても、基板１０の中心及びその近傍において、減速度レートの違い（４００００ｒｐｍ／秒と３００００ｒｐｍ／秒）によって、図４、図５に示すように、レジスト膜厚に違いが生じる。
【００５０】
図４に示すように測定された膜厚は、図５に示すように測定された膜厚よりもターゲット膜厚に近い。これにより、基板１０を停止するための減速度レートを３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きくする方が好ましい。
【００５１】
図６のタイミングチャートは、本発明に係る本実施例と比較されるリファレンス条件である。
【００５２】
図６において、まず、基板１０の回転を停止させ、この状態で溶剤供給部２７により溶剤供給管２５に流される溶剤供給量を制御して、溶剤、例えばシンナを溶剤ノズル２２から基板１０の中央部に吐出させる。
【００５３】
この後に、時間Ｔ21の初めに、制御部１１によりモータ５を回転させて基板１０を第１の回転速度Ｒ21で回転させる。同時に、レジスト供給管２４に流れるレジスト液の供給量をレジスト供給部２６により制御して、レジストノズル２１からレジストを基板１０の中央部に吐出させる。
【００５４】
次に、時間Ｔ21の終わりに、レジストノズル２１からのレジストの滴下を終える。同時に制御部１１によりモータ５の回転速度を制御して、所定の減速度で基板１０を第２の回転速度Ｒ22の１００ｒｐｍまで減速し、その速度を所定時間保持する。
【００５５】
その後、時間Ｔ22の終わりに、例えば１００００ｒｐｍ／ｓｅｃの加速度で基板１０の回転を第３の回転速度Ｒ23まで上昇させて第３の回転速度Ｒ23を所定時間保持する。なお、図６における第３の回転速度R23は、図３における第２の回転速度Ｒ12に対応する。
【００５６】
表２は、リファレンス条件における回転速度と加速度と経過時間とシンナ供給タイミングとレジスト供給タイミングのステップを示している。
【表２】
【００５７】
表２に示したリファレンス条件のタイミングチャートにおいて加速度が変えられる。特に、ステップ５では、３つのテストケースとして加速度を２５０００ｒｐｍ／ｓｅｃ、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃに設定し、基板１０の回転速度を第１の回転速度Ｒ21から第２の回転速度Ｒ22、即ち１００ｒｐｍに減速させる。
表２において２５０００〜４００００に入る加速度として２５０００、３００００、４００００をテストレートとしている。
【００５８】
さらに、レジスト供給量を異ならせることにより試験を行い、特に３．０ｍｌを１００％としてレジスト滴下量を９０％（２．７ｍｌ）、８０％（２．４ｍｌ）、７０％（２．１ｍｌ）、５０％（１．５ｍｌ）として実験を行った。その結果に基づいてレジスト膜厚を調べたところ、図７、図８に示すような分布が得られた。
【００５９】
基板１０の中心及びその周辺領域の膜厚について図７、図８を図４と比べると、表２のリファレンス条件で形成された図７、図８に示すレジスト膜厚は、本実施例の方法により形成された図４に示すレジスト膜厚に比べて、ターゲット膜厚から大きく外れている。これにより、第1の回転後に基板１０を停止させる方（例えば図４）が、基板１０を停止させない場合（例えば図７）よりもターゲット膜厚に近づけることができることがわかる。
【００６０】
以上のような表１、表２に示すステップに従うとともに、レジスト滴下量と、レジスト滴下終了後の基板加速度をそれぞれ異ならせて、レジスト膜厚分布をさらに調査した。そして、それらの膜厚分布の標準偏差σと、膜厚の最大値と最小値の較差（還元すれば、膜厚較差）ｒａｎｇｅを求めたところ、図９（ａ）、（ｂ）に示すような結果が得られた。
【００６１】
図９（ａ）は、図３及び表１に従って基板１０の回転を停止させるための減速度α1とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅを示している。この場合、基板回転停止の減速度α1は、２５０００ｒｐｍ／ｓｅｃ、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃである。
【００６２】
一方、図９（ｂ）は、図６及び表２に従って基板１０を第２の回転速度Ｒ22に減速させる加速度α2とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅを示している。この場合、レジスト供給終了後の基板１０は、２５０００ｒｐｍ／ｓｅｃ、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃの減速度α2で、第１の回転速度Ｒ21から第２の回転速度Ｒ22の１００ｒｐｍに減速される。
【００６３】
次に、図９（ａ）と図９（ｂ）を比較する。表１のステップは、
停止又は減速させる減速度α1、α2を５００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする場合には、レジスト滴下後に基板１０を停止させる表１のステップの方が、停止させずに減速させる表２のステップに比べて、レジスト膜厚分布の標準偏差σ、膜厚較差ｒａｎｇｅともに大幅に小さくなっている。
【００６４】
一方、図９（ｂ）に示すように、基板１０を停止させずに減速度３００００ｒｐｍ／ｓｅｃで１００ｒｐｍに減速させる場合に、標準偏差σ、膜厚較差ｒａｎｇｅは比較的小さく、良い結果を示す。
【００６５】
しかし、図９（ｂ）の場合でも、基板１０を減速度３００００ｒｐｍ／ｓｅｃで１００ｒｐｍに減速しても、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅの双方が同時に小さくなることはない（同図において２．７／１５．１と３．１／１０．７を参照）。これに対して、基板１０を４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ又は５００００ｒｐｍ／秒で停止させる場合には、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅの双方が同時に小さくなる。加えて、リファレンス条件を使用して、基板１０の回転を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃの減速度で１００ｒｐｍに減速する場合には、上記のようにターゲット膜厚に近づける能力が本実施例よりも劣っている。
【００６６】
このように、レジストが供給された基板１０を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度α1で停止することにより、少ないレジスト滴下量、例えば７０％で、レジスト膜厚分布の平坦性が良好になり、かつターゲット膜厚を得る能力に優れているのは次のような理由によるものと考えられる。
【００６７】
即ち、レジストノズル２１から基板１０の中心に滴下されたレジスト液は、シンナによる潤滑性向上の効果とレジスト液自身の流動性及び慣性によって、回転中の基板１０の周方向に広がるとともに、基板１０の回転による遠心力により中心から外方に移動して外部に飛散する。
【００６８】
一方、レジスト液は、基板１０への滴下から時間が経過するにつれて、レジストの粘性により基板１０との間の摩擦力が生じ、周方向への広がりが低下することになる。
【００６９】
これに対して、レジストノズル２１からのレジストの滴下を停止した直後に、基板１０の回転を停止させると、基板１０上のレジストは、第１の回転運動の慣性により周方向に移動することになる。
【００７０】
しかし、そのレジストの広がりは、第１の回転後の回転速度を１００ｒｐｍ程度まで低下させるだけでは十分ではない。これに対し、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度で基板１０を停止させると、極めて大きな周方向の慣性エネルギーをレジストに与えることができる。
【００７１】
そのように大きな慣性エネルギーによれば、基板１０上を流れるレジストの量が増え、レジスト膜表面の凹凸差を低減して平坦性を高めることになる。結果として、基板１０の外部に飛散するレジスト量がさらに増えるが、ターゲット膜厚値に近い膜厚に調整可能になったと考える。
【００７２】
従って、基板１０の回転の急激な停止によって基板１０上のレジストの平坦性が向上し、さらにレジスト膜厚が最適化されることになり、その後の基板１０の第２の回転速度Ｒ12によりレジスト膜厚が最終的に調整される。
【００７３】
以上のことから、ｉ線レジスト滴下量を減らし、且つｉ線レジスト膜の平坦性を良くし、ｉ線レジスト膜の膜厚精度を高くするためには、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度α1により基板１０の回転を速く停止することを塗布条件に含めることが必要になる。
【００７４】
なお、図４、図５、図７〜図９に示したレジスト液の滴下量は、レジストノズル２１からのレジスト液の吐出時間を変えずに、時間当たりのレジスト液の吐出量を変えることにより調整される。そのようなレジストの滴下量の調整については、以下の実施例でも同様である。
【００７５】
（第２実施例）
第２実施例として用いるレジストは、東京応化工業株式会社製の粘度約１５ｍＰａ・ｓのＫｒＦレジストであり、ＫｒＦレジストを直径２００ｎｍの基板１０に滴下する。ＫｒＦレジストは、直径２００ｍｍの基板１０上に供給される。ターゲット膜厚を７３０ｎｍとする場合に、レジスト膜厚を許容範囲に収めるためにＫｒＦレジストは一般的に１．０ｍｌが滴下される。
【００７６】
そして、シンナの供給とＫｒＦレジストの滴下と基板１０の回転速度を図３に示すタイミングチャートに従って制御することにより、ＫｒＦレジストを基板１０上に塗布する。ついで、その膜厚分布を測定する。なお、基板１０はベアシリコン基板である。
【００７７】
図３のタイミングチャートに従って基板１０の回転を停止するための加速度α1を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きい値にする場合において、回転速度、加速度、経過時間、シンナ供給タイミング及びレジスト供給タイミングチャートの一例を表３に示す。
【表３】
【００７８】
シンナの滴下、ＫｒＦレジストの滴下、基板１０の回転速度を表３に従って制御してレジスト膜厚分布を調査した。
【００７９】
ここで、レジスト滴下終了後の基板１０の回転を停止させるための減速度を例えば４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする。また、１．０ｍｌを１００％として、レジストの滴下量を９０％（０．９ｍｌ）、８０％（０．８ｍｌ）、７０％（０．７ｍｌ）、５０％（０．５ｍｌ）と異ならせた場合のそれぞれについてレジスト膜厚を調べた。このときの膜厚分布結果は図１０に示す通りである。
【００８０】
図１０に示すように、レジスト滴下量を９０％〜７０％とした場合に、基板１０の中心及びその周囲でのレジスト膜厚分布の最大値が約７３２ｎｍとなって、基板中心でターゲット膜厚より約２ｎｍ厚くなった。
【００８１】
一方、第1の回転速度の後に基板１０を減速度３００００ｒｐｍ／ｓｅｃで停止させると、図１１に示すようなＫｒＦレジスト膜厚分布が得られた。その膜厚は、基板１０の中心でターゲット膜厚より３．５ｎｍ厚くなった。
【００８２】
図１０に示す膜厚は、図１１に示す膜厚よりもターゲット膜厚に近くなっている。また、図１１と図１０を比べると、膜厚分布も図１０に示す膜厚の方がターゲット膜厚に近いことがわかる。
【００８３】
これにより、第1の回転の後に基板１０を停止させるタイミングチャートを採用しても、基板１０の停止のための減速度を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃよりも大きくする方が、ターゲット膜厚により近づけることがわかる。
【００８４】
以上のような本実施例に対するリファレンスとして、図６に示したタイミングチャートを採用した。そのリファレンス条件における回転速度と加速度と経過時間とシンナ供給タイミングとＫｒＦレジスト供給タイミングのステップを表４に示す。
【表４】
【００８５】
以上のような表３、表４に示すステップに従うとともに、レジスト滴下量と、レジスト滴下終了後の基板加速度をそれぞれ異ならせて、レジスト膜厚分布の平坦性を調査した。そして、平坦性の尺度としてそれらの膜厚分布の標準偏差σと、膜厚較差ｒａｎｇｅを求めた。これにより、図１２（ａ）、（ｂ）に示すような結果が得られた。
【００８６】
図１２（ａ）は、表３のステップにより塗布されたレジスト膜の平坦性を示している。基板１０を停止させるための減速度α1とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅが示されている。基板停止の減速度α1は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃに設定されている。レジストの滴下量は、１．０ｍｌを１００％として、９０％、８０％、７０％、５０％と異ならせている。
【００８７】
一方、図１２（ｂ）は、リファレンスの表４に示すステップにより形成されたレジストの膜厚平坦性を示している。基板１０を第２の回転速度Ｒ22に減速させる減速度α2とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅが示されている。
【００８８】
ここで、基板１０の回転速度はレジスト供給時の第１の回転速度Ｒ21である４２００ｒｐｍから第２の回転速度Ｒ22である１００ｒｐｍに減速され、第２の回転速度Ｒ22を１００ｒｐｍとするための減速度を５００００ｒｐｍ／ｓｅｃとしている。また、レジストの滴下量は１．０ｍｌ（１００％）である。
【００８９】
次に、図１２（ａ）と図１２（ｂ）を比較する。
【００９０】
図１２（ａ）によれば、レジスト供給後に基板１０を停止するための減速度α1が４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃであれば、レジスト滴下量をリファレンスの９０％まで減量しても、偏差値σとレジスト膜厚較差ｒａｎｇｅの双方について図１２（ｂ）に示すリファレンス条件よりも小さくなっている。
【００９１】
以上のことから、ＫｒＦレジストの滴下量を減らし、かつ基板１０上に塗布されるＫｒＦレジストの平坦性を良くし、ＫｒＦレジスト膜の膜厚精度を高くするためには、第１実施例と同様な理由により、シンナが供給された基板１０上へのレジスト滴下後に、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度α1で基板１０を停止することをレジスト塗布条件に含めることが必要である。
【００９２】
（第３実施例）
第３実施例として用いるレジストは、東京応化工業株式会社製の粘度約２ｍＰａ・ｓのＡｒＦレジストであり、ＡｒＦレジストを直径２００ｍｍの基板１０に滴下する。ＡｒＦレジストは、直径２００ｍｍの基板１０上でのターゲット膜厚を２５０ｎｍとする場合に、レジスト膜厚を許容範囲に収めるために一般的に１．０ｍｌが滴下される。
【００９３】
そして、第１実施例と同様に、シンナ供給とＡｒＦレジストの滴下と基板１０の回転速度を図３に示すタイミングチャートに従って制御してレジスト膜を形成する。その後、その膜厚分布を測定する。なお、基板１０はベアシリコン基板である。
【００９４】
図３のタイミングチャートに従ってレジスト膜を形成する際に、基板１０の回転を停止するための減速度α1を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きい値にする場合において、回転速度、加速度、経過時間、シンナ供給及びＡｒＦレジスト供給のステップの一例を表５に示す。
【表５】
【００９５】
シンナの滴下、ＡｒＦレジストの滴下、基板１０の回転速度を表５に従って制御した。その後にレジスト膜厚分布を測定した。
【００９６】
ここで、レジスト滴下終了後の基板１０の回転を停止させるための減速度を例えば４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする。そして、１．０ｍｌを１００％として、レジストの滴下量を９０％（０．９ｍｌ）、８０％（０．８ｍｌ）、７０％（０．７ｍｌ）、５０％（０．５ｍｌ）と異ならせた場合のそれぞれについてレジスト膜厚を調べたところ、図１３に示すような分布が得られた。
【００９７】
図１３に示すように、ＡｒＦレジスト滴下量を９０％〜７０％とした場合に、基板１０の中心でのレジスト膜厚がターゲット膜厚２５０ｎｍになった。また、レジスト滴下量を８０％、７０％とした場合に、基板１０の中心の周辺でもレジスト膜厚がターゲット膜厚になった。
【００９８】
一方、第1の回転後に基板１０を、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃのレートで回転速度をゼロに減速して停止させると、図１４に示すようなレジスト膜厚分布が得られ、基板中心でターゲット膜厚とほぼ同等になったが、基板中心の周辺ではターゲット膜厚より約０．５ｎｍ〜１．０ｎｍ程度厚くなっている。
【００９９】
また、図１３と図１４を比べると、図１３に示す膜厚は図１４に示す膜厚よりもターゲット膜厚に近くになっている。
【０１００】
これにより、基板１０を停止させるタイミングチャートを採用する場合に、基板１０を停止するための減速度を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃよりも大きくする方が、ターゲット膜厚により近づけることがわかる。
【０１０１】
本実施例に対するリファレンスとして、図６に示したタイミングチャートを採用した。そのリファレンス条件における回転速度と加速度と経過時間とシンナ供給とＡｒＦレジスト供給のステップの一例を表６に示す。
【表６】
【０１０２】
表６に示したステップにおいて、基板１０の回転を第１の回転速度Ｒ21から第２の回転速度Ｒ22である１００ｒｐｍまで減速させる際に、減速度を例えば３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃとする。また、レジスト滴下量について、１．０ｍｌを１００％として、９０％（０．９ｍｌ）、８０％（０．８ｍｌ）、７０％（０．７ｍｌ）、５０％（０．５ｍｌ）と異ならせて基板１０に塗布されたレジストの膜厚分布を調べたところ、図１５、図１６に示すような結果が得られた。
【０１０３】
リファレンス条件を使用することにより、基板１０の中心及びその近傍領域のレジスト膜厚について図１５、図１６の膜厚分布はターゲット膜厚から１．０〜２．０ｎｍ程度厚くなっている。これにより、第１実施形態と同様に、第1の回転速度の後に基板１０を停止させてレジストを形成する方が、基板１０を停止させないでレジストを形成した場合よりも、レジストの膜厚をターゲット膜厚に近づけることがわかる。
【０１０４】
さらに、表５、表６に示すステップに従うとともに、レジスト滴下量と、レジスト滴下終了後の基板１０の減速度をそれぞれ異ならせて、レジスト膜厚分布の平坦性を調査した。そして、平坦性の尺度として厚分布の標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅを求めた。これにより図１７（ａ）、（ｂ）に示すような結果が得られた。
【０１０５】
図１７（ａ）は、表５のステップにより塗布されたレジスト膜厚分布の平坦性を示す。また、基板１０を停止させるための加速度α1とレジスト滴下量の関係において、標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅが示されている。基板停止の減速度は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、４００００ｒｐｍ／ｓｅｃ、５００００ｒｐｍ／ｓｅｃと異ならせている。レジストの滴下量は、１００％、９０％、８０％、７０％、５０％と異ならせている。
【０１０６】
一方、図１７（ｂ）は、リファレンスの表６に示すステップにより塗布されたレジスト膜厚分布の平坦性を示している。この図では、基板１０を第２の回転速度Ｒ22に減速させる加速度α2の違いレジスト滴下量の違いの関係において標準偏差σと膜厚較差ｒａｎｇｅが示されている。
【０１０７】
ここで、基板１０の回転速度はレジスト供給時の第１の回転速度Ｒ21である３０００ｒｐｍから第２の回転速度Ｒ22である１００ｒｐｍに減速される。第２の回転速度Ｒ22を１００ｒｐｍとするための減速度を５００００ｒｐｍ／ｓｅｃとしている。また、レジストの滴下量を１．０ｍｌとしている。
【０１０８】
次に、図１７（ａ）と図１７（ｂ）を比較する。
図１７（ａ）のために使用されるレジスト供給後に基板１０を停止するステップによれば、基板１０の回転を停止するための減速度α1が５００００ｒｐｍ／ｓｅｃの場合に、レジスト滴下量をリファレンスの９０％まで減らしても、偏差値σとレジスト膜厚較差ｒａｎｇｅの双方について図１７（ｂ）に示すリファレンス条件よりも小さくなっている。
【０１０９】
また、図１７（ａ）が得られたステップにおいて、減速度α1が４００００ｒｐｍ／ｓｅｃの場合には、レジスト滴下量を７０％に減らしても、偏差値σとレジスト膜厚較差ｒａｎｇｅの双方について図１７（ｂ）に示すリファレンス条件よりも小さくなる。
【０１１０】
以上のことから、ＡｒＦレジスト滴下量を減らし、かつ基板１０上に塗布されるＡｒＦレジストの平坦性を良くし、ＡｒＦレジストの膜厚精度を高くするためには、第１実施例と同様な理由により、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きな減速度α1で基板１０の回転を停止することが必要である。
【０１１１】
次に、上記の第１、第２及び第３実施例の塗布方法において、レジスト滴下後の基板の停止時間とレジスト膜厚分布の関係を説明する。
【０１１２】
第１実施例におけるｉ線レジストの塗布方法のステップにおいて、図１８に示す実験結果によれば、レジスト膜厚分布はレジスト滴下後の基板１０の停止時間（例えば１．５秒、３．０秒、５．０秒、１０秒）に依存して変化する。
【０１１３】
また、第２実施例に用いたＫｒＦレジストと第３実施例に用いたＡｒＦレジストのそれぞれの塗布方法においても、図１９、図２０に示す実験結果によれば、ｉ線レジストと同様に、基板１０の停止時間に依存してレジスト膜厚分布が変化する。
【０１１４】
図１８、図１９及び図２０のいずれのレジスト塗布においても、停止時間が長くなるほどウェハ外周部の膜厚が厚くなって反り上がりが大きくなった。これらのレジスト膜厚分布に見られるように、レジスト滴下後の基板１０の停止時間を３．０秒より短くすると、レジスト膜はターゲット膜厚の許容値±１％内の厚さに形成される。
【０１１５】
一方、基板１０の停止時間が０．５秒より短い場合には、いずれのレジスト塗布においても平坦性が悪くなった。これは次の理由によるものと考えられる。
【０１１６】
レジスト滴下後の基板１０の停止時間が０．５秒よりも短くなると、レジストの周方向への広がりが不十分になり、この結果、レジスト膜表面の膜厚は不均一になって悪くなる。一方、停止時間が３秒よりも長くなると、レジストの広がりが基板１０上で完全に停止し、基板１０の第２の回転速度の開始時に基板１０上をレジストが移動しにくくなる。
【０１１７】
従って、基板１０の第１の回転速度が終了した後に、基板１０の停止時間Ｔ0を０．５秒より長く且つ３秒より短くする条件をレジスト塗布方法に含ませることが好ましい。
【０１１８】
ところで、基板１０にレジストを供給する場合に、レジストノズル２１からの時間当たりのレジスト吐出量とレジスト吐出時間の調整により、レジスト供給量が設定される。例えば、基板１０に０．８ｍｌの量でレジストを供給する場合に、レジストノズル２１からレジストを０．８ｍｌ／ｓｅｃで１秒間吐出させるか、０．４ｍｌ／ｓｅｃで２秒間吐出させるか、或いはその他の条件が設定される。
【０１１９】
レジストノズル２１からの時間当たりのレジスト吐出量を少なくする場合には、図３に示すように始めから例えば３０００ｒｐｍという高速で基板１０を回転させよりも、図２１に示すように回転速度を変化させるタイミングチャートを採用することが好ましい。
【０１２０】
即ち、図２１に示すように、基板１０の第１の回転速度Ｒ11を３ステップ処理してもよい。例えば、第１に、溶剤を基板１０に供給した後に基板１０を非常に遅い回転速度で回転させ、第２に、レジスト供給時の回転初期の時間Ｔ111で基板１０の回転を低速の範囲において例えば１０００ｒｐｍまで高くし、第３に、時間Ｔ112の終了では高速、例えば３０００ｒｐｍで回転させる。これにより、基板１０の外周部へのレジスト供給が安定してレジスト膜厚の均一化が図れる。
【０１２１】
図２１において、基板１０へのレジスト供給開始のタイミングは、制御部１１からレジスト供給部２６への出力信号のタイミングである。従って、基板１０へのレジスト供給は、時間Ｔ111の開始時からわずかに遅れることもある。
なお、図２１では、シンナ供給後に１０００ｒｐｍより低い速度で基板１０を回転させているが、その回転を無くしてレジスト供給開始後の基板１０の回転を２ステップとしてもよい。
【０１２２】
次に、図３に示したタイミングチャートに従ってレジストを塗布する工程を有する半導体装置の製造工程を図２２〜図２５に基づいて説明する。
【０１２３】
まず、図２２（ａ）に示すように、上記した基板１０に該当するシリコン基板５１の表面にシリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4膜）５２を形成した後に、シリコン窒化膜５２上に溶剤であるシンナをシンナノズル２２から供給し、ついでレジストノズル２１から粘度２．２ｍＰａ・ｓのＡｒＦレジスト５３をシリコン窒化膜５２上に塗布する。このレジストの塗布は、例えば上記の表５に示した条件により行われる。
【０１２４】
この場合のレジストノズル２１によるレジスト滴下量は、上記したように１．０ｍｌより少なくしても均一な膜厚分布が得られる。
【０１２５】
この後に、図２２（ｂ）に示すように、シリコン基板５１上のＡｒＦレジスト５３を波長１９３ｎｍの光源を用いて露光し、さらに現像して、シャロートレンチ領域に開口部５４を形成する。続いて、図２２（ｃ）に示すように、開口部５４から露出したシリコン窒化膜５２とシリコン基板５１を反応性イオンエッチング法によりエッチングして溝５５を形成する。
【０１２６】
ついで、図２２（ｄ）に示すように、ＡｒＦレジスト５３を除去した後に、図２２（ｅ）に示すように、シリコン基板５１の溝５５内にシリコン酸化膜を埋め込んで、これをシャロートレンチアイソレーション５６とする。なお、シリコン基板５１の上面上に形成されたシリコン窒化膜は、その上のシリコン酸化膜を除去した後に例えばリン酸により除去される。
【０１２７】
次に、図２３（ａ）に示すように、シリコン基板５１にｎ型又はｐ型のいずれかの不純物をイオン注入してｎ型又はｐ型のウェル５７を形成する。さらに、シリコン基板５１の表面を熱酸化してゲート絶縁膜５８を形成する。
【０１２８】
続いて、図２３（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜５８上にポリシリコン膜５９を形成する。そして、表５に示す方法により、ポリシリコン膜５９上に溶剤を供給し、続いてＡｒＦレジスト６０を塗布する。さらに、ＡｒＦレジスト６０を露光、現像して図２３（ｃ）に示すように、ゲートパターンを形成する。
【０１２９】
ついで、パターニングされたＡｒＦレジスト６０をマスクに使用してポリシリコン膜５９をエッチングし、その後にＡｒＦレジスト６０を除去する。これにより、図２３（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜５８を介してウェル５７上に、ポリシリコン膜５９から構成されるゲート電極５９ｇが形成される。
【０１３０】
この後に、図２４（ａ）に示すように、シリコン基板５１のうちゲート電極５９ｇの両側にソース／ドレインとなるｎ型又はｐ型の不純物拡散領域６１ａ，６１ｂを形成する。不純物拡散領域６１ａ，６１ｂを形成する場合には、複数回の不純物イオン注入工程があり、その間にゲート電極５９ｇの側面に絶縁性サイドウォール６５を形成する。絶縁性サイドウォール６５は、二酸化シリコン等の絶縁膜をシリコン基板５１上に形成した後に、これをエッチバックして形成される。
【０１３１】
次に、図２４（ｂ）に示すように、ゲート電極５９ｇとシリコン基板５１の上に化学気相成長（ＣＶＤ）法により一層目の層間絶縁膜６２となるシリコン酸化膜を形成する。続いて、不純物拡散領域６１ａ、６１ｂに接続される導電性プラグ６３を一層目の層間絶縁膜６２内に形成する。
【０１３２】
次に、一層目の層間絶縁膜６２上にタングステンの導電膜６４を形成した後に、その上に溶剤を滴下し、続いてＫｒＦレジスト６５を塗布する。ＫｒＦレジスト６５は、例えば表３に示した条件で塗布される。
【０１３３】
さらに、図２４（ｃ）に示すように、波長２４８ｎｍの光源を使用してＫｒＦレジスト６５を露光し、現像して配線用パターンを形成する。さらに、図２４（ｄ）に示すように、ＫｒＦレジスト６５のパターンをマスクにして導電膜６４をエッチングし、残された導電膜６４を一層目の配線６４ａとする。この後に、配線６４ａ及び層間絶縁膜６２上に二酸化シリコン膜を形成し、これをエッチバックして一層目の配線６４ａの周囲に絶縁性サイドウォール６６として残す。
【０１３４】
続いて、図２５（ａ）に示すように、一層目の配線６４ａの上に二層目以上の層間絶縁膜６７、導電性プラグ（不図示）、配線（不図示）等が形成され、ｎ層目の層間絶縁膜６８の上にアルミニウム合金等の最上層の導電膜６９を形成し、さらに最上層の導電膜６９上に溶剤を塗布し、さらにｉ線レジスト７０を導電膜６９上に塗布する。ｉ線レジスト７０の塗布は、例えば表１に示した条件で行われる。
【０１３５】
その後に、図２５（ｂ）に示すように、波長３６５ｎｍの露光光源（不図示）を使用してｉ線レジスト７０を露光し、その後に現像して配線用パターンを形成する。
【０１３６】
さらに、図２５（ｃ）に示すように、パターニングされたｉ線レジスト７０をマスクに使用して最上層の導電膜６９をエッチングして最上層の配線６９ａを形成する。
このように、複数の層においてそれぞれ最適な露光波長で感光されるレジスト５３，６０，６５，７０を使用して半導体装置が形成される。
【０１３７】
本実施形態によれば、複数のレジスト５３，６０，６５，６８の塗布量を従来よりも減らすことが可能になってレジストの消費量を抑制することができる。
【０１３８】
ところで、上記の実施形態では、基板表面にレジストを塗布方法することについて説明したが、上記の塗布方法は、フォトマスク基板、ＬＣＤ基板、その他の基板上にレジストを塗布する場合にも適用してもよい。また、上記の塗布方法は、基板上にレジストを塗布する場合に限るものではなく、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）、ポリイミド樹脂等を基板上に塗布する場合にも適用してもよい。
【０１３９】
本発明は、上述の実施形態に詳細が記載されている。しかし、本発明の精神と範囲から逸脱しない様々な態様と変更があることは明らかである。例えば、ここに記載されているプロセスの詳細な順序や組み合わせは実例にすぎず、また、本発明は、異なる又は追加のプロセス、又は異なる組み合わせ若しくは順序で使用されてもよい。さらに、例えば、ある実施形態における各特徴は、他の実施形態における他の特徴と混合、適合させることもできる。特徴は、追加的に明白に、要求に応じて加えられたり或いは取り去られたりされるかもしれない。従って、本発明は、添付の特許請求項及びそれらの対応特許の観点を除いて限定されない。
【０１４０】
以下に、本発明の特徴を付記する。
（付記１）基板上に溶剤を供給する工程と、前記基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記基板上に塗布液の供給を開始する工程と、前記基板の回転を３００００ｒｐｍ／秒より大きい減速度で停止する工程と、前記基板の停止後に、前記基板を第２の回転速度で回転する工程とを有することを特徴とする塗布液の塗布方法。
（付記２）前記基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記基板の回転を停止することを特徴とする付記１に記載の塗布液の塗布方法。
（付記３）前記塗布液の供給を開始した後であって前記基板の回転を停止する前に、前記第１の回転速度を変化する工程を有することを特徴とする付記１又は付記２に記載の塗布液の塗布方法。
（付記４）前記第１の回転速度は初期速度と終期速度を有し、前記終期速度は、前記初期速度より速いことを特徴とする付記３に記載の塗布液の塗布方法。
（付記５）前記減速度は、少なくとも４００００ｒｐｍ／秒であることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記６）前記基板に前記溶剤を供給した後であって、前記基板を前記第１の回転速度で回転する前に、前記基板を第３の回転速度で回転する工程をさらに有することを特徴とする付記１乃至付記５のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記７）前記第３の回転速度は前記第１の回転速度より遅いことを特徴とする付記６に記載の塗布液の塗布方法。
（付記８）前記第２の回転速度は、前記第１の回転速度の最大速度よりも遅いことを特徴とする付記１乃至付記７のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記９）前記基板を停止する工程では、前記基板は０．５秒より長く、３．０秒より短く停止することを特徴とする付記１乃至付記８のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記１０）前記塗布液を前記基板の中央部に供給することを特徴とする付記１乃至付記９のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記１１）前記溶剤を前記基板の中央部に供給することを特徴とする付記１乃至付記１０のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記１２）前記塗布液の粘度が２５ｃＰ又はそれ以下の場合に、前記塗布液は１ｍｌよりも少ない量で供給されることを特徴とする付記１乃至付記１１に記載の塗布液の塗布方法。
（付記１３）前記基板が前記第１の回転速度に達する前に、前記基板上に塗布液を吐出する工程を有することを特徴とする付記１乃至付記１１のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
（付記１４）基板の表面に溶剤を供給する工程と、第１の回転数で回転する前記基板への塗布液の供給を開始する工程と、前記第１の回転速度より速い前記第２の回転速度で前記基板を回転する工程と、前記第２の回転速度で回転している前記基板の上に塗布液を吐出する工程と、前記第２の回転速度より速い第３の回転速度で前記基板を回転する工程とを有することを特徴とする塗布液の塗布方法。
（付記１５）半導体基板上に溶剤を供給する工程と、前記半導体基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記半導体基板上に塗布液を供給する工程と、前記半導体基板を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きい減速度で停止する工程と、前記半導体基板の停止後に前記半導体基板に第２の回転を与える工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１６）前記半導体基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記半導体基板の回転を停止することを特徴とする付記１５に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１７）前記半導体基板への前記塗布液の供給を開始した後であって前記半導体基板の回転を停止する前に、前記第１の回転速度を変化する工程を有することを特徴とする付記１５又は付記１６に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１８）前記第１の回転速度は初期速度と終期速度を有し、前記終期速度は、前記初期速度より速いことを特徴とする付記１７に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１９）前記減速度は、少なくとも４００００ｒｐｍ／秒であることを特徴とする付記１５乃至付記１８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２０）前記半導体基板に前記溶剤を供給した後であって、前記半導体基板を前記第１の回転速度で回転する前に、前記半導体基板を第３の回転速度で回転する工程をさらに有することを特徴とする付記１５乃至付記１９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２１）前記第３の回転速度は前記第１の回転速度より遅いことを特徴とする付記２０に記載の塗布液の塗布方法。
（付記２２）前記第２の回転は、前記第１の回転よりも遅いことを特徴とする付記１５乃至付記２１に記載の半導体装置の製造方法。
（付記２３）前記半導体基板を停止する工程では、前記半導体基板は０．５秒より長く、３．０秒より短く停止されることを特徴とする付記１５乃至付記２２のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２４）前記塗布液を前記半導体基板の中央部に供給することを特徴とする付記１５乃至付記２３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２５）前記溶剤を前記半導体基板の中央部に供給することを特徴とする付記１５乃至付記２４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２６）前記塗布液の粘度が２５ｃＰ又はそれ以下の場合に、前記塗布液は１ｍｌよりも少ない量で供給されることを特徴とする付記１５乃至付記２５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２７）前記半導体基板が前記第１の回転速度に達する前に、前記半導体基板上に塗布液を吐出する工程を有することを特徴とする付記１５乃至付記２６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記２８）半導体基板の表面に溶剤を供給する工程と、第１の回転数で回転する前記半導体基板への塗布液の供給を開始する工程と、前記第１の回転速度より速い前記第２の回転速度で前記半導体基板を回転する工程と、前記第２の回転速度で回転している前記半導体基板の上に塗布液を吐出する工程と、前記第２の回転速度より速い第３の回転速度で前記半導体基板を回転する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】図１は、本発明の実施形態における塗布液の供給方法に使用される塗布ユニットの一例を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における塗布液の供給方法に使用される塗布ユニットの一例を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る塗布液の塗布方法における基板の回転速度と回転時間の一例を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る第１例のレジスト液塗布方法の条件により形成されたレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図５】図５は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃのマイナスの加速度で基板を停止する工程を含む塗布液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図６】図６は、リファレンスに係る塗布液の塗布方法における基板の回転速度と回転時間の一例を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、図６に示すタイミングチャートを使用するレジスト液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの第１の膜厚分布を示すグラフである。
【図８】図８は、図６に示すタイミングチャートを使用するレジスト液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの第２の膜厚分布を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、図３に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの平坦性を示すチャートと、図６に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたｉ線レジストの平坦性を示すチャートである。
【図１０】図１０は、本発明に係る実施形態に係る塗布液の塗布方法の第２実施例により塗布されたＫｒＦレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図１１】図１１は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃのマイナスの加速度で基板を停止する工程を含む塗布液の塗布方法により塗布されたＫｒＦレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）は、図３に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたＫｒＦレジストの平坦性を示すチャートと、図６に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたＫｒＦレジストの平坦性を示すチャートである。
【図１３】図１３は、本発明に係る実施形態に係る塗布液の塗布方法の第３実施例により塗布されたＡｒＦレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図１４】図１４は、３００００ｒｐｍ／ｓｅｃのマイナスの加速度で基板を停止する工程を含む塗布液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの膜厚分布を示すグラフである。
【図１５】図１５は、図６に示すタイミングチャートを使用するレジスト液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの第１の膜厚分布を示すグラフである。
【図１６】図１６は、図６に示すタイミングチャートを使用するレジスト液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの第２の膜厚分布を示すグラフである。
【図１７】図１７（ａ）、（ｂ）は、図３に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの平坦性を示すチャートと、図６に示すタイミングチャートを使用する塗布液の塗布方法により塗布されたＡｒＦレジストの平坦性を示すチャートである。
【図１８】図１８は、本発明に係る実施形態のレジスト塗布方法の第１実施例により塗布されたｉ線レジストの膜厚分布の基板停止時間依存性を示すグラフである。
【図１９】図１９は、本発明に係る実施形態のレジスト塗布方法の第２実施例により塗布されたＫｒＦレジストの膜厚分布の基板停止時間依存性を示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明に係る実施形態のレジスト塗布方法の第３実施例により塗布されたＡｒＦレジストの膜厚分布の基板停止時間依存性を示すグラフである。
【図２１】図２１は、本発明の実施形態に係る塗布液の塗布方法における別の例における基板の回転速度と回転時間の一例を示すタイムチャートである。
【図２２】図２２は、本発明の実施形態の方法による半導体装置の形成工程を示す断面図（その１）である。
【図２３】図２３は、本発明の実施形態の方法による半導体装置の形成工程を示す断面図（その２）である。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態の方法による半導体装置の形成工程を示す断面図（その３）である。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態の方法による半導体装置の形成工程を示す断面図（その４）である。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 塗布ユニット、
５ モータ、
７ 昇降器、
９ スピンチャック、
１０ 基板、
１１ 制御部、
２１ レジストノズル、
２２ 溶剤ノズル、
２４ レジスト供給管、
２５ 溶剤供給管、
２６ レジスト供給部、
２７ 溶剤供給部、
５１ シリコン基板、
５３ ＡｒＦレジスト（塗布液）、
５５ 溝、
５９ ポリシリコン膜、
６０ ＡｒＦレジスト（塗布液）、
５９ｇ ゲート電極、
６４ 導電膜、
６５ ＫｒＦレジスト、
６４ａ 配線、
６９ 導電膜
７０ ｉ線レジスト（塗布液）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に溶剤を供給する工程と、
前記基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記基板上に塗布液の供給を開始する工程と、
前記基板の回転を３００００ｒｐｍ／秒より大きい減速度で停止する工程と、
前記基板の停止後に、前記基板を第２の回転速度で回転する工程と
を有することを特徴とする塗布液の塗布方法。
【請求項２】
前記基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記基板の回転を停止することを特徴とする請求項１に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項３】
前記塗布液の供給を開始した後であって前記基板の回転を停止する前に、前記第１の回転速度を変化する工程を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項４】
前記第１の回転速度は初期速度と終期速度を有し、前記終期速度は、前記初期速度より速いことを特徴とする請求項３に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項５】
前記基板に前記溶剤を供給した後であって、前記基板を前記第１の回転速度で回転する前に、前記基板を第３の回転速度で回転する工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項６】
前記第２の回転速度は、前記第１の回転速度の最大速度よりも遅いことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項７】
前記基板を停止する工程では、前記基板は０．５秒より長く、３．０秒より短く停止することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項８】
半導体基板上に溶剤を供給する工程と、
前記半導体基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記半導体基板上に塗布液を供給する工程と、
前記半導体基板を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きい減速度で停止する工程と、
前記半導体基板の停止後に、前記半導体基板を第２の回転速度で回転する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記塗布液の供給を停止した後、前記半導体基板の回転を停止することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記半導体基板への前記塗布液の供給を開始した後であって前記半導体基板の回転を停止する前に、前記第１の回転速度を変化する工程を有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
基板上に溶剤を供給する工程と、
前記基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記基板上に塗布液の供給を開始する工程と、
前記基板の回転を３００００ｒｐｍ／秒より大きい減速度で停止する工程と、
前記基板の停止後に、前記基板を第２の回転速度で回転する工程と
を有することを特徴とする塗布液の塗布方法。
【請求項２】
前記基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記基板の回転を停止することを特徴とする請求項１に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項３】
前記塗布液の供給を開始した後であって前記基板の回転を停止する前に、前記第１の回転速度を変化する工程を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項４】
前記第１の回転速度は初期速度と終期速度を有し、前記終期速度は、前記初期速度より速いことを特徴とする請求項３に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項５】
前記基板に前記溶剤を供給した後であって、前記基板を前記第１の回転速度で回転する前に、前記基板を第３の回転速度で回転する工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項６】
前記第２の回転速度は、前記第１の回転速度の最大速度よりも遅いことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項７】
前記基板を停止する工程では、前記基板は０．５秒より長く、３．０秒より短く停止することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の塗布液の塗布方法。
【請求項８】
半導体基板上に溶剤を供給する工程と、
前記半導体基板を第１の回転速度で回転させつつ、前記半導体基板上に塗布液を供給する工程と、
前記半導体基板を３００００ｒｐｍ／ｓｅｃより大きい減速度で停止する工程と、
前記半導体基板の停止後に、前記半導体基板を第２の回転速度で回転する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記塗布液の供給を停止した後、前記半導体基板の回転を停止することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記半導体基板への前記塗布液の供給を開始した後であって前記半導体基板の回転を停止する前に、前記第１の回転速度を変化する工程を有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００８−１７７４１０（Ｐ２００８−１７７４１０Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０２９３（Ｐ２００７−１０２９３）
【出願日】平成１９年１月１９日（２００７．１．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１９日（２００７．１．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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