JPH0265120A - 回転処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は回転処理装置を用いて半導体基板、液晶基板
、セラミック基板などの被処理基板の表面を処理する際
の回転処理方法に関し、特に、多数枚の被処理基板を連
続処理プログラム（この明細書において、「プログラム
」の用語は回転処理装置における回転、薬液吐出などの
処方を意味する。）に従って連続的に処理する際の、装
置の起動間、装置の停止後の再稼動時および連続処理プ
ログラムの処理内容変化時などの過渡状態における被処
理基板の処理状態の不均一化の防止に関する。

（従来の技術） 回転処理装置の上）！シたような過渡状態において、被
処理基板の処理状態は、以下のような理由により、多数
枚処理後の定常状態における処理状態と異なったものと
なる場合が多い。すなわち、被処理基板上に供給された
余剰な処理液が飛散してカップ壁面に付着し、これが気
化することにより、カップ内に処理液蒸気の雰囲気を作
り出すととｂに、カップ壁面より気化熱を奪ってカップ
内部温度を変動させる。これらの処理液蒸気の雰囲気お
よびカップ内部温度は、ｉ！！！処叩基板の処理を相当
枚数行うまで安定しない。このため、その間の処理液蒸
気の雰囲気およびカップ内部温度の変動に左右されて、
被処理基板の処理状態は定常状態とは異なったものとな
る。

このような基板の処理状態の不均一化を防止するための
従来技術として、例えば、■現像容器内に現像液の飽和
蒸気を充満させる技術（特開昭６Ｏ−２１６５４６）や
、■基板近傍にレジスト溶剤蒸気雰囲気を形成した後レ
ジストを塗布する技術く特開昭６Ｏ−１０２４８）が提
案されている。

また、上記特開昭６０−２１６５４６にも述べられてい
るように、■数回の空運転後に実際の現像を開始する手
法も従来より知られている。

（発明が解決しようとづる課題） しかしながら、上記■、■の技術を実施するためには多
数の付加的な部材や装置を必要とするので、装置構成が
大型化する。また、連続処理プロゲラ１１の処理内容が
変化したときの過渡状態にどの様に対処するかについて
は、上記公報には何ら開示されていない。さらに、上記
■の手法では、定常状態に移行するのにかなり長時間を
要するので処１１１１効率が悪い。

この発明はこの様な問題点を解決するためになされたし
ので、回転処理装置を用いて多数枚の基板を連続処理プ
ログラムに従って連続的に処理する際の、装置の起動時
、装置の停止ｌ：後の再稼動時および連続処理プログラ
ムの処理内容変化時などの過渡状態における基板の処理
状態の不均一化を、筒中な構成にして容易に防止ザるこ
とかでき、かつ処理効率の高い回転処理方法を提供する
ことを目的どする。

（課題を解決するための手段） この発明によれば、連Ｆ’Ｅ処理プログラムの各処理内
容ごとに、定常状態におけるカップ内部温度が予め求め
られる。そして、装置の起動時、装置の停Ｊｌ後の再稼
動時および連続処理プログラムの処理内容変化時などの
過渡状態の当初に、連続処理プログラムの実行に先立ち
、初期条件プログラムが実行される。この初期条件プロ
グラムは、カップ内に処理液などの所定の液を供給して
これをカップ壁面に散布させることにより、次に行う連
続処理プログラムの処理内容に対応する前記予め求めた
カップ内部温度を短期間に達成するよう設定されている
。

（作用） この発明においては、過渡状態の当初に初期条件プログ
ラムを実行することにより、次に行う連続処理プログラ
ムの処理内容の定常状態におけるカップ内部温度が短期
間に達成される。また、この初期条件プログラムは、処
理液などの所定の液のカップ壁面への散布により上記定
常状態におけるカップ内部温度を作り出すものであるか
ら、この初期条件プログラムの終了時には、カップ内の
処理液蒸気の雰囲気は、次に行う連続処理プログラムの
処理内容の定常状態におけるそれと等しくなっている。

したがって、その後、連続処理プログラムを実行しても
、カップ内部温度およびカップ内の処理液蒸気の雰囲気
は変動しない。

（実施例） 第１図は、この発明に適用される回転処理装置の一例と
してレジスト塗布用回転処理装置を示す概略構成図であ
る。図において、被処理基板１は、図示しない前段の処
理装置よりレジスト塗布用回転処ｖ［Ｉ装置２に搬入さ
れ、回転駆動源３のシせフト３Ｊ」に嵌合されたスピン
チャック４上に載置されて、真空吸着により固定される
。

このレジスト塗布用回転処理装置２Ｇよ、複数の処理内
容を含む連続処理プログラムのうちの、指定された処理
内容に従って動作し、被処理基板１上に所望の膜厚のレ
ジストを塗布する。前記複数の処理内容の各々は、処理
液吐出プログラムと回転プログラムとから成る。第２Ａ
図は連続処理プログラムの第１の処理内容に従って連続
処理を行うときのタイミングヂャート、第３Ａ図は第２
の処理内容に従って連続処理を行うときのタイミングブ
ｉ・−トをそれぞれ例示したものである。ＣＩ。

Ｃ２はそれぞれ処理液吐出プログラムに従ったしシスト
およびリンス液の吐出タイミングを示し、Ｒは回転プロ
グラムに従った回転駆動源３の回転履歴を示す。なお横
軸は時間、縦軸は回転速度を表す。

第１図の装置によるレジスト回転塗布処理において、ま
ず最初、処理液吐出プログラムに従ってノズル５にリレ
シスト６が所定量吐出され、彼処１！Ｊ！、Ｗ板１の表
面に供給される。次いで、回転プログラムに従って回転
駆動源３が作動して、被処理基板１の回転が開始される
。このレジスト６が吐出されるタイミングは、被処理基
板１の回転が始まった後でも良く、この場合には回転中
の基板１上にレジスト６が供給されることになる。いず
れの場合もこの回転に応じて、彼処＠！基板１の表面上
で、萌記供給されたレジストが拡がり、これが均一な被
膜を形成するタイミングで、処理液吐出プログラムに従
ってノズル７よりリンス液８が吐出される。リンス液８
はレジスト６の溶剤より成り、これにより被処理基板１
の裏面周辺に付着した余剰レジストが溶融除去される。

そして、回転プログラムに従って回転駆動源３の作動が
停止され、レジスト回転塗布処理は終了する。このよう
にしてレジストの塗布された被処理基板１は、図示しな
い後段の処理装置へと搬出される。

上）ホした回転処理において、カップ９の内壁面には、
被処理基板１上より飛散したレジスト６およびリンス液
８が付着する。これらの多くは排液ダクト１０を通じて
流出してしまうが、一部はカップ９の内壁面に付着して
残留する。この残留したレジスト６およびリンス液８か
ら一部の溶剤が、排気ダクト１１を通じて排気される気
流により気化し、カップ９の壁面から気化熱を奪うとと
もに、カップ９内部を溶剤蒸気にて覆う。その結果、連
続処理において、相当枚数の被処理基板の処理が終了す
るまで、カップ９の内部温度およびカップ９内の溶剤蒸
気雰囲気は一定しない。このため、連続処理の初めの数
枚と、多数枚処理した後とでは、被処理基板上のレジス
ト膜厚に差が現れる。

この様子を第２８図および第３Ｂ図に示す。第２Ｂ図お
よび第３Ｂ図はそれぞれ、第２Ａ図および第３Ａ図に示
す連続処理を行ったときのカップ内部温度Ｔとレジスト
膜厚りの変化の様子を、処理枚数に関して示したもので
ある。それぞれの連続処理において、カップ内部温度Ｔ
およびレジスト膜厚りは、それぞれＴ１．Ｔ２およびＤ
ｌ、Ｄ２となって落ち着く。このような過渡状態は、連
続処理プログラムの処理内容が直前の処理内容と比較し
て大きく変わる時や、装置の起動時、装置の停止後の再
稼動時などに現れ、レジスト膜厚の不均一化を招来する
ので望ましくない。

そこで、この様な過渡状態の当初において、次の連続処
理プログラムの実行に先立ち、第４Ａ図に示すような初
期条件プログラムを実行する。第４Ａ図の初期条件プロ
グラムは、処理液（この実施例ではリンス液）吐出プロ
グラムと回転プログラムとから成り、第２Ａ図に示す連
続処理を終了した後、第３Ａ図に示す連続処理に移ると
きの過渡状態の当初に、第３Ａ図に示す連続処理の実行
に先立ち実行されるものである。第４Ａ図において、Ｃ
２は処理液吐出プログラムに従ったリンス液…出タイミ
ングを示し、Ｒは回転プログラムに従った回転駆動源３
の回転履歴を示す。

第４Ａ図の初期条件プログラムの実行により・、第４Ｂ
図に示すようにカップ内部温度Ｔは短期間にＴ１からＴ
２に変化する。この変化を生ぜしめるための最も効果的
なリンス液吐出間および吐出タイミング、ならびに被処
理基板の回転速度および回転タイミングは、予め実験的
に求め、それに基いて第４Ａ図の初期条例プログラムを
作成するという手法をとる。−殻内には、装置稼動中に
生じるｅあろうと予想されるカップ内部温度の任意の１
つを第１の温度ＴＩ’　とし、他の任意の１つを第２の
温度Ｔ２’　とし、この第１および第２の淘度王１’　
、Ｔ２’　のすべての組合せを第５Ｃ図のカップ内部温
度条件テーブルに格納しておくとともに、その組合せの
各々に対応した初期条件プログラムＳＤＤ　（カップ内
部温度を第１の温度Ｔ１′から第２の温度Ｔ２’　に短
期間に変化させるためのプログラム）を予め作成して第
５Ｄ図の初期糸付プログラムデータテーブルに格納して
おく。

第４Ｂ図に示寸ようにＴ１　＞Ｔ２でなく、Ｔ１＜Ｔ２
のときは、初期条件プログラムに排気プ［１グラムが含
まれる。すなわち、排気プログラムに従って排気ダクト
１１を通じた急速排気を実行することにより、カップ内
部温度を−ＨＴ２以上に上げ、望ましくはカップ９の内
壁面を完全に乾燥状態にし、しかる後第４Ａ図に示すよ
うな処理液吐出プログラムおよび回転プログラムを実行
することにより、カップ内部温度を短期間にＴ１からＴ
２に変化させる。

一方、第５Ａ図は、連続処理プログラムの各処理内容Ｓ
Ｄが格納された連続処理プログラムデータテーブルであ
る。これらの各処理内容ＳＤに従って多数枚の被処理基
板を連続処理したときの、多数枚処理後の定常状態にお
けるカップ内部温度Ｔを予め実測しておき、そのデータ
を、各処理内容ＳＤに対応づけて、第５Ｂ図の温度実測
データテーブルに予め格納しておく。また、カップ９内
には、カップ内部温度を計測するための温度センサ１２
が備え付けである。

次に第６図のフローヂ１？−トを参照して、この発明に
よる回転処理方法の一実施例の処理手順を説明４る。装
置の起動時、装置の停止後の再稼動時おＪ、び連続処理
プログラムの処理内容変化時などの過渡状態が生じるこ
とにより、処理はステップＳ１へと移行する。ステップ
Ｓ１では、以下のようにして第１の温度Ｔ１’　が求め
られ、このデータが第５Ｅ図の参照テーブルのレジスタ
Ｒ１内に格納される。すなわち、装置の起動時および装
置のＰ：（正接の再稼動時であれば、温度センサ１２に
Ｊ、リカツブ９の内部温度が計測され、そのデータが第
１の温度Ｔ１’　としてレジスタＲ１内に格納される。

また連続処理プログラムの処理内容変化時であれば、第
５Ａ図の連続処理プログラムデータ１−プルのうちの直
曲の処理内容ＳＤに対応するカップ内部温度実測データ
Ｔが第５Ｂ図の温度実測データテーブルから検索され、
そのデータＴが第１の温度Ｔ１’　としてレジスタＲ１
内に格納される。

次にステップＳ２において、第５Ａ図の連続処理プログ
ラムデータテーブルのうちの次に実行されるべき処理内
容ＳＤに対応するカップ内部温度実測データＴが第５Ｂ
図の温度実測データテーブルから検索され、そのデータ
Ｔが第２の温度　Ｔ２′として第５Ｅ図の参照テーブル
のレジスタＲ２内に格納される。

次にステップ＄３において、レジスタＲ１，Ｒ２内のデ
ータＴＩ’　、Ｔ２’　と一致するデータの組合せを第
５Ｃ図のカップ内部温度条件テーブルから検索し、これ
に対応する初期条件プログラムＳＤＤを第５Ｄ図の初期
条件プログラムデータテーブルから呼出して、そのデー
タを第５Ｅ図の参照テーブルのレジスタＲ３内に格納す
る。

そして、ステップＳ４において、装置の起動あるいは再
稼動の指示後、もしくは直前の連続処理の終了後の一定
時間内に、スピンチャック４上に被処理基板１を装着し
た上で、レジスタＲ３内の初期条件プログラムを実行す
る。これにより、カップ壁面にリンス液が適量散布され
、カップ内部温度は短時間に、次に行う連続処理プログ
ラムの処理内容の定常状態におけるそれと等しくなる。

また、リンス液のカップ壁面への散布により上記定常状
態におけるカップ内部温度が作り出されているので、初
期条件プログラムの終了時にはカップ９内の溶剤蒸気の
雰囲気は、次に行う連続処理プログラムの処理内容の定
常状態におけるそれと等しくなっている。したがって、
次のステップＳ５において、初期条件プログラム終了後
の一定時間内に、次に行うべき連続処理プログラムの処
理内容に従って連続処理を実行しても、カップ内部温度
およびカップ内の溶剤蒸気の雰囲気は変動しない。その
結果、連続処理の最初の一枚から均一なレジスト膜厚が
得られる。

なｄ３、上記実施例では、レジスト塗布用回転処理装置
にこの発明による回転処理方法を適用した例について説
明したが、この発明は回転現像装置など、処理液を用い
る他の回転処理装置にｂ同様に適用できる。例えば回転
現像装置の場合であれば、初期条件プログラムにおいて
吐出される処理液は現像液ということになる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、装置の起動時
、装置の停止後の再稼動時Ｊ３よび連続処理プログラム
の処理内容変化時などの過渡状態の当初に、連続処理プ
ログラムの実行に先立ち、カップ内に処理液などの所定
の液を供給してこれをカップ壁面に散布させる初期条件
プログラムを実行することにより、次に行う連続処理プ
ログラムの処理内容の定常状態におけるカップ内部温度
を短期間に達成するようにしたので、回転処理装訝を用
いて多数枚の基板を連続処理プログラムに従って連続的
に処理する際の、装置の起動時、装置の停止後の再稼動
時および連続処理プログラムの処理内容変化時などの過
渡状態における基板の処理状態の不均一化を、簡単な構
成にして容易に防止することができ、かつ処理効率の高
い回転処理方法を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はレジスト回転塗布装置を示す概略構成図、第２
Ａ図および第３Ａ図は連続処理のタイミングｆヤード、
第２Ｂ図および第３Ｂ図はそのときのカップ内部温度と
レジスト膜厚の変化を示す図、第４Ａ図は初期条件プロ
グラムを示すタイミングブーヤード、第１ＩＢ図はその
ときのカップ内部温度の変化を示す図、第５Ａ図から第
５Ｅ図はデータｊ−プルを示す図、第６図はこの発明に
よる回転型理方法の一実施例の処理手順を示すフローチ
Ｖ−トである。 １・・・被処理基板、　　６・・・レジスト、８・・・
リンス液、　　　　９・・・カップ、１２・・・温度セ
ンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転処理装置を用いて、多数枚の被処理基板の表
   面を、少なくとも１つの処理内容を含む連続処理プログ
   ラムに従って連続的に処理する際の回転処理方法であっ
   て、 前記連続処理プログラムの各処理内容ごとに定常状態に
   おけるカップ内部温度を予め求めておき、装置の起動時
   、装置の停止後の再稼動時および前記連続処理プログラ
   ムの処理内容変化時などの過渡状態の当初に、前記連続
   処理プログラムの実行に先立ち、カップ内に所定の液を
   供給してこれをカップ壁面に散布させることにより、次
   に行う連続処理プログラムの処理内容に対応する前記予
   め求めた定常状態におけるカップ内部温度を短期間に達
   成する初期条件プログラムを実行することを特徴とする
   回転処理方法。