成膜装置、 成膜方法和半导体装置 技术领域 本发明涉及成膜装置、 成膜方法和半导体装置， 例如， 涉及在涂布对象物上涂布材 料而形成涂布膜的成膜装置和成膜方法， 以及通过该成膜装置或成膜方法制造的半导体装 置。
背景技术 成膜装置在半导体或液晶显示器等制造中的液相成膜工序中使用 ( 参见例如专 利文献 1)。在液相成膜工序中， 在晶片等基板上形成抗蚀剂或保护膜等涂布膜时， 要求 0.1μm ～ 1.0μm 左右的膜厚均匀性， 通常， 涂布膜通过旋涂器来形成。该旋涂器在基板的 中央供应材料， 将该基板高速旋转而材料在基板面上分散， 在基板上形成涂布膜的涂布方 法。
专利文献 1 ： 特开平 10-92802 号公报
发明内容 然而， 在如上所述， 使用旋涂器的情况下， 能在一定程度上获得膜厚均匀性， 材料 利用效率为 1 ～ 3 成， 较差， 材料被浪费。此外， 在涂布中， 在基板的侧面和背面飞散， 或雾 化而旋转的材料发生附着， 因此在涂布工序后， 需要使用稀释剂将其除去的， 称为边缘切割 和后冲洗的工序。此时， 由于使用大量的稀释剂， 环境负荷增大， 要求减少稀释剂量。
此外， 在使用旋涂器的情况下， 需要定期交换用于阻止飞散的材料以及回收雾化 的材料的罩子， 此时， 需要将连续旋涂器的全部管线停止， 因此开工率降低。 通常， 在该管线 中， 连接了昂贵的曝光机， 开工率降低的影响较大。
本发明是鉴于上述做出的， 其目的是提供一种能维持膜厚均匀性， 提高材料利用 效率、 降低环境负荷并抑制开工率降低的成膜装置、 成膜方法和半导体装置。
本发明实施方式的第 1 特征是， 在成膜装置中， 具有负载涂布对象物的平台、 在平 台上负载的涂布对象物上的规定区域中涂布材料而形成涂布膜的涂布部、 产生能溶解涂布 膜的溶剂蒸气的供气部、 对着在平台上负载的涂布对象物上的涂布膜喷吹由供气部产生的 溶剂蒸气的喷吹部、 控制由喷吹部喷吹的溶剂蒸气量并使其成为能溶解涂布膜且涂布膜的 表层侧部分的粘度比涂布对象物侧部分的粘度低的量的控制部。
本发明实施方式的第 2 特征是， 在半导体装置中， 通过上述成膜装置进行制造。
本发明实施方式的第 3 特征是， 在成膜方法中， 具有在涂布对象物的规定区域上 涂布材料从而形成涂布膜的工序， 调整喷吹的溶剂蒸气量以使能溶解涂布膜并使得涂布膜 的表层侧部分的粘度比涂布对象物侧部分的粘度低的产生溶剂蒸气的工序， 向涂布对象物 上的涂布膜喷吹调整产生的溶剂蒸气的工序。
附图说明
图 1 是表示本发明第 1 实施方式成膜装置概略结构的示意图。图 2 是表示图 1 所示成膜装置概略结构的平面图。 图 3 是表示图 1 和图 2 中所示成膜装置进行成膜处理流程的流程图。 图 4 是用于说明图 3 所示成膜处理中成膜装置的涂布的说明图。 图 5 是用于说明图 4 中所示涂布的变形例的说明图。 图 6 是用于说明图 3 所示成膜处理中膜厚平坦化处理的说明图。 图 7 是用于说明图 6 所示膜厚平坦化处理中平坦化现象的说明图。 图 8 是用于说明涂布后液体膜 ( 涂布膜 ) 的说明图。 图 9 是用于说明膜厚平坦化处理后液体膜的说明图。 图 10 是用于说明对图 9 所示液体膜进行干燥处理 ( 烘焙处理 ) 后的干燥膜的说 图 11 是用于说明增加溶剂蒸气的膜厚平坦化处理后的液体膜的说明图。 图 12 是用于说明对图 11 所示液体膜进行干燥处理后的干燥膜的说明图。 图 13 是用于说明在图 3 中所示成膜处理中的临时干燥中使用的排气单元的说明 图 14 是表示本发明第 2 实施方式的成膜装置具有的喷吹部的概略结构的外观立 图 15 是图 14 的 A1-A1 线截面图。 图 16 是图 14 的 A2-A2 线截面图。 图 17 是表示本发明第 3 实施方式的成膜装置具有的喷吹部的概略结构的外观立明图。
图。
体图。
体图。 图 18 是图 17 的 A3-A3 线截面图。
图 19 是表示本发明第 4 实施方式的成膜装置具有的喷吹部的概略结构的截面图。
图 20 是表示本发明第 5 实施方式的成膜装置的概略结构的平面图。
图 21 是表示图 20 中所示成膜装置具有的喷吹部的喷吹口的平面图。
图 22 是用于说明使用能改变狭缝长度的狭缝长度调整装置进行膜厚平坦化处理 后的液体膜的说明图。
图 23 是用于说明对图 22 所示液体膜进行干燥处理后的干燥膜的说明图。
图 24 是表示本发明第 6 实施方式的成膜装置的概略结构的平面图。
图 25 是表示图 24 所示成膜装置具有的喷吹部的喷吹口的平面图。
图 26 是表示本发明第 7 实施方式的成膜装置具有的喷吹部的概略结构的截面图。
图 27 是用于说明在喷吹口的外圆周部分使用机械遮断板的调整装置进行膜厚平 坦化处理后的液体膜的说明图。
图 28 是本发明第 8 实施方式的成膜体系概略结构的方块图。
图 29 是表示图 28 所示成膜系统进行成膜处理流程的流程图。
具体实施方式
第 1 实施方式
对于本发明的第 1 实施方式， 参照图 1 ～图 13 进行说明。
如图 1 所示， 本发明第 1 实施方式的成膜装置 1 具有负载作为涂布对象物的晶片 W的平台 2、 在水平面内旋转该平台 2 的旋转机构 3、 在平台 2 上的晶片 W 上涂布材料而形成 涂布膜 M 的涂布部 4、 产生能溶解该涂布膜 M 的溶剂蒸气 ( 蒸气化的溶剂 ) 的供气部 5、 在 晶片 W 上的涂布膜 M 上喷吹该溶剂蒸气的喷吹部 6、 使平台 2 上的晶片 W 与涂布部 4 和喷吹 部 6 相对移动的移动机构 7、 将溶剂蒸气排出的排气部 8、 控制各部分的控制部 9。
平台 2 形成为圆形， 是能通过旋转机构 3 在水平面内旋转的结构。该平台 2 具有 能吸附负载晶片 W 的吸附机构， 通过该吸附机构， 从而在平台顶面上固定晶片 W 而保持。作 为该吸附机构， 可以使用例如空气吸附机构。此外， 平台 2 具有可突出支持晶片 W 的多个支 持销， 在通过运送用机械臂传送晶片 W 的情况下， 通过这些支持销来支持晶片 W。
旋转机构 3 能在水平面内使支持平台 2 旋转， 是以平台中心为旋转中心， 通过马达 等驱动源， 在水平面内旋转平台 2 的机构。由此， 在平台 2 上负载的晶片 W 能在水平面内旋 转。
涂布部 4 是喷出作为涂布膜 M 的材料的涂布喷嘴。该涂布部 4 通过规定的压力由 前端部分连续喷出材料， 在晶片 2 上的晶片 W 上涂布。在该涂布部 4 中， 通过软管 (tube) 或导管 (pipe) 等供应管 4b 连接贮藏材料的釜 4a。在该供应管 4b 中设置调整阀 4c。该调 整阀 4c 与控制部 9 电连接， 根据由控制部 9 进行的控制， 调整来自涂布部 4 的材料的喷出 量。 供气部 5 具有产生溶剂蒸气的溶剂蒸气产生部 5a、 连通溶剂蒸气产生部 5a 和喷吹 部 6 的运送管 5b、 用于通过运送管 5b 向喷吹部 6 运送产生的溶剂蒸气的向溶剂蒸气产生部 5a 供应运送气体的运送气体供应部 5c、 连通溶剂蒸气产生部 5a 和运送气体供应部 5c 的供 应管 5d
溶剂蒸气产生部 5a 具有贮藏溶剂的釜 11、 溶剂蒸气产生用的加热器 12、 测定釜 11 内溶剂蒸气温度的温度感应器 13。加热器 12 和温度感应器 13 与控制部 9 电连接， 控制部 9 基于通过温度传感器 13 测定的温度， 调整加热器 12 的温度， 使釜 11 内的溶剂蒸气化。
运送管 5b 是将溶剂蒸气产生部 5a 和喷吹部 6 连接并由溶剂蒸气产生部 5a 向喷吹 部 6 运送溶剂蒸气的运送流路。作为运送管 5b， 使用例如软管或导管。在该运送管 5b 中， 设置供应热的加热器 14。作为该加热器 14， 使用片状的加热器。作为该加热器 14， 使用片 状的加热器， 包裹在运送管 5b 的外圆周面上。加热器 14 与控制部 9 电连接， 通过控制部 9 进行调整， 使运送管 5b 的温度比溶剂的露点温度高。
其中， 在运送管 5b 的温度比溶剂的露点温度低的情况下， 运送气体中蒸气化的溶 剂结露， 难以获得期望的溶剂蒸气量， 运送管 5b 的温度通过加热器 14 来调整， 使运送管 5b 内的溶剂蒸气维持在不会结露的温度范围内。
运送气体供应部 5c 是将运送气体贮藏并向溶剂蒸气产生部 5a 供应的供应部分。 通过该运送气体， 向喷吹部 6 运送在溶剂蒸气产生部 5a 内产生的溶剂蒸气并喷吹。作为运 送气体， 可以使用例如氮气等非活性气体或空气等。
供应管 5d 是用于连接运送气体供应部 5c 和溶剂蒸气产生部 5a 并从运送气体供 应部 5c 向溶剂蒸气产生部 5a 供应运送气体的供应流路。作为供应管 5d， 使用例如软管或 导管。在该供应管 5d 中， 设置调整运送气体流量的调整阀 15。该调整阀 15 与控制部 9 电 接连， 根据控制部 19 进行的控制， 调整来自运送气体供应部 5c 的运送气体的流量。
喷吹部 6 是将由溶剂蒸气产生部 5a 通过运送管 5b 运送的溶剂蒸气吹出的吹出
头， 是气刀型的给气单元。该喷吹部 6 形成为具有狭缝 ( 细长空隙 ) 状吹出口 H1 的箱状。 在喷吹部 6 的侧面设置供应热的加热器 16。作为该加热器 16， 使用片状的加热器， 在喷吹 部 6 的外圆周面上贴附。加热器 16 与控制部 9 电连接， 通过控制部 9 进行调整， 使喷吹部 6 的温度比溶剂的露点温度高。
其中， 与上述运送管 5b 相同， 在喷吹部 6 的温度比溶剂的露点温度低的情况下， 运 送气体中蒸气化的溶剂结露， 难以获得期望的溶剂蒸气量， 运送管 6 的温度通过加热器 16 调整， 使运送管 6 内的溶剂蒸气维持在不会结露的温度范围内。
如图 1 和图 2 所示， 移动机构 7 具有支持涂布部 4 并能在 Z 轴方向上移动的 Z 轴 移动机构 7a， 支持喷吹部 6 并在 Z 轴方向上移动的 Z 轴移动机构 7b、 在 X 轴方向上分别移 动该 Z 轴移动机构 7a、 7b 的一对 X 轴移动机构 7c、 7d。作为各 Z 轴移动机构 7a、 7b 和一对 X 轴移动机构 7c、 7d， 可以使用例如以线性马达为驱动源的线性马达移动机构或以马达为 驱动源的运送螺旋移动机构等。
一对 X 轴移动机构 7c、 7d 是通过各 Z 轴移动机构 7a、 7b， 在 X 轴方向分别移动涂布 部 4 和喷吹部 6 的移动机构。例如， 通过 X 轴移动机构 7d， 涂布部 4 在 X 轴方向上从平台 2 的中央向外圆周移动， 通过一对 X 轴移动机构 7c、 7d， 喷吹部 6 在整个平台面上在 X 轴方向 上移动。 另外， 在 Z 轴移动机构 7b 上， 设置反射型激光距离传感器等高度传感器 17。该高 度传感器 17 通过一对 X 轴移动机构 7c、 7d， 与 Z 轴移动机构 7b 一起在 X 轴方向上移动， 从 而测定晶片 W 涂布面的波度 ( うねり ) 和表面粗糙度等。由此， 能获得晶片 W 涂布面的高 度曲线。
排气部 8 是在未与平台 2 相对的待机位置上， 将由待机的喷吹部 6 吹出的溶剂蒸 气排出的排气头。该排气部 8 通过规定的吸引力， 将溶剂蒸气连续吸引排出。产生规定吸 引力的泵 8a 通过软管或导管等排气管 8b 连接在排气部 8。泵 8a 与控制部 9 电连接， 根据 控制部 9 的控制进行驱动。
控制部 9 具有集中控制各部分的微电脑、 存储各种程序或各种信息等的存储部。 作为存储部， 使用存储器或硬盘驱动器 (HDD) 等。该控制部 9 基于各种程序， 控制平台 2 的 旋转、 涂布部 4 的移动或喷吹部 6 的移动等。由此， 可以以各种方式改变平台 2 上的晶片 W 与涂布部 4 的相对位置、 以及平台 2 上的晶片 W 与喷吹部 6 的相对位置。
接着， 对上述成膜装置 1 进行的成膜处理 ( 成膜方法 ) 进行说明。成膜装置 1 的 控制部 9 基于各种程序进行成膜处理。另外， 以晶片 W 在平台 2 上被吸附固定的状态进行 成膜处理。
如图 3 所示， 首先， 进行间隙调整 ( 步骤 S1)， 接着， 通过涂布部 4 进行涂布 ( 步骤 S2)。然后， 进行临时干燥 ( 步骤 S3)， 通过喷吹部 6 进行膜厚平坦化处理 ( 步骤 S4)， 结束 处理。
在步骤 S1 的间隙调整中， 高度传感器 17 通过一对 X 轴移动机构 7c、 7d， 与 Z 轴移 动机构 7b 一起在 X 轴方向上移动， 测定平台 2 上的晶片 W 涂布面的波度和表面粗糙度等。 即， 获得高度曲线， 储存在控制部 9 的存储部中。然后， 为了使用上述高度曲线， 使涂布部 4 与晶片 W 垂直方向的距离 ( 以下， 仅称为间距 ) 符合设定值， 例如通过求出平均值与设定值 的差值， 从而求出补正量， 通过 Z 轴移动机构 7a， 将涂布部 4 在 Z 轴方向仅移动该补正量。
由此， 将涂布部 4 与晶片 W 的涂布面的间距调整至期望的间距。另外， 在每个晶片 W 间距的 不均匀较小的情况下， 间距调整仅在初次进行， 其后省略。
在步骤 S2 的涂布中， 如图 4 所示， 平台 2 因旋转机构 3 而旋转， 且涂布部 4 通过 X 轴移动机构 7d 与 Z 轴移动机构 7a 一起在 X 轴方向上， 即从晶片 W 的中心向外圆周缓慢移 动。此时， 涂布部 4 移动， 并在晶片 W 的涂布面上连续喷出材料， 此外， 对应着圆周速度来控 制喷出量， 从而在该涂布面上将材料涂布成漩涡状的图案 ( 螺旋涂布 )。由此， 在晶片 W 的 涂布面上形成涂布膜 M。
另外， 作为涂布部 4， 使用涂布喷嘴， 但并不受其限制， 例如， 如图 5 所示， 可以使用 将材料以多个液滴的形式喷射的喷墨喷头等喷射头 4A。该喷射头 4A 形成为除了在 X 轴方 向上， 还可以在 Y 轴方向上移动。由此， 能改变喷射头 4A 与晶片 W 的相对位置， 且由喷射头 4A 喷射多个液滴， 从而在晶片 W 的涂布面上进行涂布 ( 点式涂布 )。将此时的喷射量、 涂布 间距和液滴量最优化， 晶片 W 上的各液滴相连， 通过材料在晶片 W 的涂布面上形成涂布膜 M。 此外， 在使用该喷墨头等喷射头 4A 的情况下， 平台 2 通过旋转机构 3 产生旋转的同时进行 喷射， 从而也能有效地进行涂布。
在步骤 S3 的临时干燥中， 为了抑制晶片 W 上的涂布膜 M 的流动性， 平台 2 以规定 速度旋转规定时间， 促进涂布膜 M 的干燥。尤其是能促进涂布膜 M 的外边缘部分的干燥， 抑 制涂布膜的扩散。另外， 在涂布膜 M 的流动性没有问题的情况下， 也可以省略临时干燥。通 过在晶片 W 上涂布材料后设置该干燥工序， 从而在该干燥工序中， 能使涂布膜 M 在一定程度 上干燥， 从而抑制涂布膜 M 的流动性， 因此在之后进行的膜厚平坦化处理中， 能抑制在晶片 W 的涂膜 M 的圆周部分产生的膜形状的变化。 在步骤 S4 的膜厚平坦化处理中， 如图 6 所示， 喷吹部 6 通过一对 X 轴移动机构 7c、 7d， 与 Z 轴移动机构 7B 一起在平台 2 上的晶片 W 的整个面上， 沿 X 轴方向移动。此时， 喷吹 部 6 在 X 轴方向上移动， 且在晶片 W 上的涂布膜 M 上连续喷吹溶剂蒸气， 使该涂布膜 M 的表 层溶解。另外， 控制部 9 将溶剂蒸气的喷吹量 ( 供应量 ) 控制为能降低涂布膜 M 表层粘度 的量。该溶剂蒸气喷吹量通过以调整阀 15 调整输送气体的流量、 改变溶剂蒸气产生部 5a 的温度设定， 或两者同时进行来调整。此外， 通过控制部 9 控制旋转机构 3 的旋转数， 也能 调整喷吹量。另外， 在涂布膜 M 中， 粘度降低的部位不仅可以是表层， 还可以是表层附近或 仅在表层。此外， 将涂布膜 M 的晶片 W( 平台侧 ) 的粘度调整成不比表层侧的粘度低。
在该膜厚平坦化处理前， 在涂布膜 M 中存在由于螺旋涂布或点式涂布产生的涂布 螺距不均匀 Ma 和在干燥时产生的冠状凸起 Mb。 在膜厚平坦化处理中， 如果溶剂蒸气通过喷 吹部 6 吹向晶片 W， 则涂布膜 M 表层的粘度降低， 螺距不均匀 Ma 和冠状凸起 Mb 得到抑制而 变小， 涂布膜 M 的不均匀减少。即， 由于螺旋涂布或点式涂布， 导致膜厚均匀性降低， 但通过 膜厚平坦化处理， 涂布膜 M 的不均匀减小， 因此能获得与旋涂相同或更好的膜厚均匀性。
因此， 可以使用螺旋涂布或点式涂布等旋涂以外的涂布方法， 通过使用该涂布方 法， 从而与旋涂相比， 能仅在晶片 W 涂布面的规定区域涂布材料。 由此， 材料不会在晶片 W 的 侧面或背面飞散或雾化而旋转的材料不会附着， 进而， 在涂布工序后， 无需称为边缘切割和 后冲洗的工序， 此外， 也无需定期交换罩子。由此， 能维持膜厚均匀性， 提高材料利用效率， 降低环境负荷， 并抑制开工率降低。
其 中， 如 图 7 所 示， 在 存 在 螺 距 不 均 匀 Ma 的 情 况 下， 平坦化时间 T 形成如
T ∝ μλ4/σh3(μ ： 粘度、 λ： 波长、 σ： 表面张力、 h： 平均厚度 ) 的关系， 与材料的粘度 μ 成比例关系。因此， 如果通过在涂布膜 M 的表面喷吹溶剂蒸气， 从而涂布膜 M 的表层溶解， 粘度降低， 则平坦化时间 T 缩短， 能促进涂布膜 M 的平坦化。尤其是在涂布的材料的表面张 力 σ 较高的情况下， 也能通过在涂布膜 M 的表面喷吹溶剂蒸气， 从而降低该表面粘度， 促进 涂布膜 M 的平坦化。
另外， 在进行上述膜厚平坦化处理的情况下， 能通过一对 X 轴移动机构 7c、 7d， 直 线相对移动喷吹部 6 和晶片 W， 同时进行控制， 使平台 2 旋转。 在该情况下， 粘度降低的涂布 膜表层通过离心力而容易平坦化， 因此平坦化时间缩短， 进而能促进平坦化效果。
其中， 喷吹部 6 在不进行上述膜厚平坦化处理的情况下， 在与平台 2 不想对的待机 位置待机。由该待机位置待机的喷吹部 6 吹出的溶剂蒸气通过排气部 8 排出。另外， 这里 的喷吹部 6 被控制成持续吹出溶剂蒸气。由此， 通过控制成持续向各部分流入溶剂蒸气， 从 而能实现溶剂蒸气的温度稳定化和溶剂蒸气量的稳定化。
其中， 对于步骤 S4 的膜厚平坦化， 使用图 8 ～图 12 进行更详细的说明。目标涂布 膜 M 的形状优选在供应溶剂蒸气， 平坦化后， 进行后述的干燥 ( 烘焙 ) 后， 形成圆柱状的薄 膜。
首先， 涂布部 4 移动并在晶片 W 的涂布面上连续喷出材料， 在该涂布面上将材料涂 布成漩涡状的图案 ( 螺旋涂布 )。在图 8 中示出此时的液体膜。然后， 在进行膜厚平坦化 处理的情况下， 形成图 9 中所示液体膜的粘度分布。其中， 液体膜表层的粘度通过溶剂蒸气 实现低粘度化， 从而能缓和在涂布时形成的表面的凹凸。在图 10 中示出将其干燥 ( 烘焙 ) 后， 干燥膜 Ma 形成的状态。其中， 干燥中的液体向圆周边缘部分流动， 从而在圆周边缘部分 产生突起 ΔL1( 所谓的冠状突起 )。另一方面， 圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的部分上， 存在作为涂布时凹凸起因的膜厚不均 ΔS1。其中， ΔL1 是从平均膜厚至突起最 高部分的距离， ΔS1 是圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的凹凸区域。
另外， 图 9 是说明粘度分布概要的图， 简单地记载了粘度低的部分与粘度高的部 分。
其中， 所谓的表层， 是表面的层， 是具有凹凸部分的部位。将该表层低粘度化是最 低限度的需要。
通常， ΔL1 与 ΔS1 为交替 (tradeoff) 的关系。即， 为了进一步提高圆周边缘部 分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的平坦度， 只要整体增加溶剂蒸气量即可。然而， 如果增加 溶剂蒸气量， 则圆周边缘部分突起的高度增大。如图 11 所示， 液体膜的粘度大幅降低 ( 非 常低 )， 圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的平坦性良好， 但圆周边缘部分的形状 带有圆角， 从而略微改变。 如果在该状态下进行干燥 ( 烘焙 )， 则液体的流动性良好， 因此固 体成分会流向圆周边缘部分， 在其中干燥。如果这样的话， 则如图 12 所示， 会形成圆周边缘 部分的突起较高形状的干燥膜 Ma(ΔS2 ＜ ΔS1， ΔL2 ＞ ΔL1)。
所谓的圆周边缘部分， 是表现出在晶片 W 的涂布膜 M 干燥时产生的膜形状变化的 部分， 是从上面看产生 ΔL1 的部分的部分。
ΔL1 ～ ΔL3 产生部分的宽度是从涂布膜 M 的圆周边缘部分开始 2nm 左右， 根据涂 布材料、 溶剂等有所不同。
即， 如果增加溶剂蒸气量， 降低涂布膜 M 的晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度， 则圆周边缘部分的突起变高， 无法平坦化。
因此， 将溶剂蒸气的喷吹量 ( 供应量 ) 控制为能降低涂布膜 M 的表层粘度的量。
其中， 重要的是改变涂布膜 M 的粘度分布。例如， 通过将涂布膜 M 的晶片 W 侧 ( 平 台侧 ) 的粘度控制为不比表层侧的粘度低， 从而能防止圆周边缘部分的突起变高。通过尽 可能保持晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度， 降低表层侧的粘度， 从而能抑制突起， 实现平坦化。
另外， 如上所述， 该溶剂蒸气喷吹量通过由调整阀 15 调整输送气体的流量、 改变 溶剂蒸气产生部 5a 的温度设定， 或两者同时进行来调整。此外， 通过控制部 9 控制旋转机 构 3 的旋转数， 也能调整喷吹量。
其中， 在通过溶剂蒸气的喷吹来降低涂布膜 M 表层侧粘度的情况下， 通过降低从 表面至涂布膜 M 厚度 60％的粘度， 从而能防止圆周边缘部分的突起变高。 此外， 最优选降低 从表面至涂布膜 M 厚度 30％的粘度。
此外， 通过喷吹溶剂蒸气来改变晶片 W 上涂布膜 M 的粘度分布， 能抑制在晶片 W 上 产生的膜形状的变化。例如， 通过降低涂布膜 M 的圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内 侧 ) 的粘度， 从而能抑制在晶片 W 的圆周边缘部分产生的膜形状的变化。
为了将圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘度降低， 通过控制部 9 进 行控制， 仅在规定区域喷吹溶剂蒸气。 此外， 在作为涂布部， 使用螺旋涂布的情况下， 平坦化是与其他涂布方法相比的优 点。即， 通过螺旋涂布引起的膜面的凹凸图案在旋转方向上是近似对成的 ( 即使在任意的 半径取截面， 凹凸的振幅和间距也是相同的 )。因此， 即使膜厚平坦化处理时的条件是相同 的条件， 与其他涂布方法相比， 通过膜厚平坦化处理， 也能使晶片 W 上的涂布膜 M 的整个面 更均匀化。
另外， 在通过分配器， 以直线状进行一笔涂布的情况下， 在旋转方向上是不对称 的。因此， 为了使晶片 W 上的涂布膜 M 的整个面均匀化， 需要改变在局部的溶剂供应量等条 件。因此， 如果使用螺旋涂布， 则能进一步提高平坦化的效果， 获得与旋涂相同的膜厚均匀 性。
如上所说明的， 根据本发明的第 1 实施方式， 通过产生溶剂蒸气， 在晶片 W 上的涂 布膜 M 上喷吹， 从而能降低涂布膜 M 的表层粘度， 减少由于螺旋涂布或点式涂布引起的涂布 螺距不均匀 Ma 或突起 Mb， 涂布膜 M 的不均匀变小， 因此即使在使用螺旋涂布或点式涂布等 旋涂以外的涂布方法的情况下， 也能维持膜厚均匀性。 结果， 可以使用螺旋涂布或点式涂布 等涂布方法， 因此与旋涂相比， 可以仅在晶片 W 涂布面的规定区域涂布材料， 材料不会在晶 片 W 的侧面或背面飞散或雾化而旋转的材料不会附着， 进而， 在涂布工序后， 无需称为边缘 切割和后冲洗的工序， 此外， 也无需定期交换罩子。 由此， 能维持膜厚均匀性， 提高材料利用 效率， 降低环境负荷， 并抑制开工率降低。
此外， 通过将溶剂蒸气的量调整为能降低涂布膜 M 表层粘度的量， 从而能降低涂 布膜 M 的表层粘度， 然后缩短涂布膜干燥的干燥时间， 因此能缩短制造时间。
此外， 通过将涂布膜 M 的晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度控制成不比表层侧粘度低， 从 而能防止圆周边缘部分变高。
此外， 通过喷吹溶剂蒸气， 改变晶片 W 上的涂布膜 M 的粘度分布， 从而能抑制在晶 片 W 上产生的膜形状的改变。例如， 通过降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 )
的粘度， 从而能抑制在晶片 W 的圆周边缘部分产生的膜形状的改变。
为了降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘度， 可以通过控制部 9 来进行控制， 仅在规定区域喷吹溶剂蒸气。
此外， 通过在水平面内旋转晶片 W 并在该晶片 W 上的涂布膜 M 上喷吹溶剂蒸气， 除 了通过溶剂蒸气降低粘度以外， 还能通过旋转产生的离心力， 进一步减小涂布膜 M 的不均 匀， 因此能提高涂布膜 M 的膜厚均匀性。
此外， 通过在临时干燥中将晶片 W 上的涂布膜 M 干燥， 从而在该干燥工序中， 涂布 膜 M 在一定程度上干燥， 能抑制涂布膜 M 的流动性， 因此在之后进行的膜厚平坦化处理中， 能抑制在晶片 W 的圆周边缘部分产生的膜形状的改变。
其中， 作为上述临时干燥中的干燥方法， 可以通过作为干燥部的旋转机构 3 旋转 晶片 W， 但并不限定于此， 例如， 可以通过喷吹装置在晶片 W 上喷吹氮气等干燥用气体， 或者 通过烘烤炉加热晶片 W， 也可以在平台 2 中设置加热装置来加热晶片 W， 也可以在与涂布部 4 和平台 2 的旋转轴距离相同的位置， 设置干燥用给气头或干燥用灯。
此外， 如图 13 所示， 还可以使用能均匀排气的排气单元 21。 该排气单元 21 由能覆 盖平台 2 的框体 22 和在该框体 22 内设置的分散板 23 构成。该分散板 23 具有能通过空气 的多个贯通孔 23a， 使排气均匀化。另外， 在框体 22 的上部连接工厂排气体系统， 空气由框 体 22 的下方向上方， 通过分散板 23 流通， 从框体 22 的上部排出。由此， 能均匀地干燥晶片 W 上的涂布膜 M。 第 2 实施方式
对于本发明的第 2 实施方式， 参照图 14 ～图 16 进行说明。
本发明的第 2 实施方式是第 1 实施方式的变形。因此， 特别对与第 1 实施方式不 同的部分， 即对喷吹部 6 进行说明。另外， 在第 2 实施方式中， 将与第 1 实施方式中说明部 分相同的部分的说明省略。
如图 14 ～图 16 所示， 本发明第 2 实施方式的喷吹部 6 为气刀型的给排气单元， 具 有长方体形状的框体 31、 将通过供气部 5 供应的溶剂蒸气吹出的吹出口 H1、 在该吹出口 H1 周围设置的将从吹出口 H1 吹出的多余部分的溶剂蒸气排出的排气口 H2。
框体 31 通过将 3 个块体 31a、 31b、 31c 组合， 从而形成长方体形状。各块体 31a、 31b、 31c 通过螺栓等连接部件来固定。
吹出口 H1 在框体 31 的下面 ( 图 15 和图 16 中 )， 以狭缝 ( 细长的空隙 ) 状形成， 通过吹出通路 F1 与在框体 31 的侧面以圆形形成的二口流入口 H3 相连。该吹出通路 F1 在 与溶剂蒸气流动方向垂直的方向上， 以长狭缝状形成， 是将一个吹出口 H1 和二个流入口 H3 连通的通路。在这些流入口 H3 中， 分别连接输送管 5b。
排气口 H2 在框体 31 的下面 ( 图 15 和图 16 中 )， 与吹出口 H1 间隔， 且与吹出口 H1 接近， 以狭缝状形成二条， 通过排气通路 F2， 与在框体 31 的侧面形成为圆形的流出口 H4 相连。该排气通路 F2 与吹出流路 F1 间隔， 以狭缝状形成二条， 各排气通路 F2 是分别与一 个排气口 H2 和一个流出口 H4 连通的通路。在该流出口 H4 中连接了排气管。
该喷吹部 6 除了喷吹溶剂蒸气而供应的给气功能以外， 还具有将多余部分的溶剂 蒸气排出的排气功能， 形成给排气一体化的结构。因此， 通过使给排气最佳化， 从而在向涂 布膜 M 供应溶剂蒸气时， 不会在装置内散布多余的溶剂蒸气， 能防止装置的污染。
此外， 通过将多余部分的溶剂蒸气排出， 从而能合适地控制涂布膜 M 的粘度分布。
如上所说明的， 根据本发明的第 2 实施方式， 能获得与第 1 实施方式相同的效果。 此外， 通过在供应溶剂蒸气的吹出口 H1 的周围设置排气口 H2， 从而能容易地使溶剂蒸气的 给气量和排气量适当化。由此， 能仅在吹出口 H1 正下方的狭小范围内供应溶剂蒸气， 因此 多余的溶剂蒸气不会在装置内散布， 能防止装置的污染。
此外， 通过将多余部分的溶剂蒸气排出， 从而能合适地控制涂布膜 M 的粘度分布。
此外， 通过将多余部分的溶剂蒸气排出， 从而能将涂布膜 M 的晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度控制为不比表层侧的粘度低。因此， 能防止圆周边缘部分的突起变高。此外， 通过尽 可能保持晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度， 降低表层侧的粘度， 从而能抑制突起， 实现平坦化。
第 3 实施方式
对于本发明的第 3 实施方式， 参照图 17 和图 18 进行说明。
本发明的第 3 实施方式是第 1 实施方式的变形。因此， 特别对与第 1 实施方式不 同的部分， 即对喷吹部 6 进行说明。另外， 在第 3 实施方式中， 将与第 1 实施方式中说明部 分相同的部分的说明省略。
如图 17 和图 18 所示， 本发明第 3 实施方式的喷吹部 6 为喷嘴型的给排气单元， 具 有圆柱状的框体 41、 将通过供气部 5 供应的溶剂蒸气排出的排气口 H1、 在该吹出口 H1 的周 围设置的将由吹出口 H1 吹出的多余部分的溶剂蒸气排出的排气口 H2。另外， 框体 41 形成 为与涂布部 4 的涂布喷嘴相同的大小。 吹出口 H1 在框体 41 的下面 ( 图 18 中 ) 以圆形形成， 通过吹出通路 F1 与在框体 41 的上面 ( 图 18 中 ) 形成为圆形的一个流入口 H3 相连。该吹出通路 F1 形成为圆柱状， 是 连通一个吹出口 H1 与一个流入口 H3 的通路。该流入口 H3 与输送管 5b 相连。
排气口 H2 以吹出口 H1 为中心， 形成为圆环状， 通过排气通路 F2 与在框体 41 侧面 形成为圆形的二个流出口 H4 相连。该排气通路 F2 是将一个排气口 H2 与二个流出口 H4 相 连的通路。在这些流出口 H4 中， 分别连接排气管 42。
该喷吹部 6 除了喷吹溶剂蒸气进行供应的给气功能以外， 还具有将多余部分溶剂 蒸气排出的排气功能， 形成给排气一体化的结构。因此， 通过使给排气的平衡最佳化， 从而 能在向涂布膜 M 供应溶剂蒸气时， 多余的溶剂蒸气不会在装置内散布， 能防止装置的污染。
此外， 喷嘴型的喷吹部 6 是可以小型化的结构， 因此在涂布部 4 的附近设置该喷嘴 型喷吹部 6， 即， 使其位于从平台 2 的中心开始与涂布部 4 的涂布喷嘴在半径方向上相同的 距离， 与旋转方向相反的涂布喷嘴的后方， 由该喷吹部向涂布之后的涂布膜 M 供应溶剂蒸 气， 从而能同时进行涂布和膜厚平坦化处理， 因此能实现制造工序的简单化和制造时间的 缩短。
此外， 喷吹部 6 通过一对 X 轴移动机构 7c、 7d， 与 Z 轴移动机构 7b 一起， 在平台 2 上的晶片 W 的整个面上， 在 X 轴方向上移动。此时， 喷吹部 6 在 X 轴方向上移动， 同时连续 在晶片 W 上的涂布膜 M 上喷吹溶剂蒸气， 将该涂布膜 M 的表层溶解。另外， 控制部 9 将溶剂 蒸气的喷吹量 ( 供应量 ) 控制为能降低涂布膜 M 表层粘度的量。该溶剂蒸气喷吹量通过由 调整阀 15 调整输送气体的流量、 改变溶剂蒸气产生部 5a 的温度设定， 或两者同时进行来调 整。此外， 通过控制部 9 控制旋转机构 3 的旋转数， 也能调整喷吹量。
由此， 通过控制部 9， 能从涂布对象物的中心开始， 根据一定半径内的圆周速度来
调整溶剂蒸气量， 使每单位面积的喷吹量稳定， 因此能根据主速度的增加来增加溶剂蒸气 的供应量。
因此， 通过控制成在圆周边缘部分基本没有供应， 从而能抑制突起的产生， 提高膜 厚均匀性。
另外， 通过控制部 9， 能将溶剂蒸气控制成在涂布膜的圆周边缘部分和圆周边缘部 分的内侧不同， 从而也能减少溶剂蒸气在圆周边缘部分的供应， 提高膜厚均匀性。
此外， 可以将涂布膜 M 的晶片 W( 平台侧 ) 的粘度控制成不比表层侧的粘度低。因 此， 能防止圆周边缘部分的突起变高。此外， 通过尽可能保持晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度， 降低表层侧的粘度， 从而能抑制突起， 实现平坦化。
此外， 通过将多余部分的溶剂蒸气排出， 从而能适当控制涂布膜 M 的粘度分布。
如上所说明的， 根据本发明的第 3 实施方式， 能获得与第 1 实施方式相同的效果。 此外， 通过在供应溶剂蒸气的吹出口 H1 的周围设置排气口 H2， 从而能容易地使溶剂蒸气的 给气量和排气量适当化。由此， 能仅在吹出口 H1 的正下的狭小的范围内供应溶剂蒸气， 因 此多余的溶剂蒸气不会在装置内分散， 能防止装置的污染。
此外， 通过将多余部分的溶剂蒸气排出， 从而能适当控制涂布膜 M 的粘度分布。
第 4 实施方式
对于本发明的第 4 实施方式， 参照图 19 进行说明。
本发明的第 4 实施方式是第 1 实施方式的变形。因此， 特别对与第 1 实施方式不 同的部分， 即对喷吹部 6 进行说明。另外， 在第 4 实施方式中， 将与第 1 实施方式中说明部 分相同的部分的说明省略。
如图 19 所示， 本发明第 4 实施方式的喷吹部 6 具有如能覆盖平台 2 的框体 51 和 在该框体 51 内设置的分散板 52。此外， 在成膜装置 1 内， 设置将多余部分溶剂蒸气排出的 排气部 53。另外， 框体 51 具有与晶片 W 相同尺寸的吹出口 H1。
分散板 52 具有多个能通过溶剂蒸气的贯通孔 52a， 使供气均匀化。 该分散板 52 具 有分散部的功能。另外， 框体 22 的上部通过输送管 5b 与溶剂蒸气产生部 5a 相连。溶剂蒸 气通过分散板 52， 从框体 22 的上方向下方流动， 向平台 2 上的晶片 W 的涂布膜 M 均匀供应。 另外， 作为分散部， 使用分散板 52， 但并不限定于此， 例如， 还可以使用分散器。
排气部 53 是将由喷吹部 6 吹出的多余部分溶剂蒸气排出的排气头， 形成为包围平 台 2 的外边缘的圆环状。该排气部 53 通过规定的吸引力， 将溶剂蒸气连续吸引排出。排气 部 53 与产生规定吸引力的泵通过软管或导管等排气管相连。泵与控制部 9 电连接， 根据控 制部 9 的控制进行驱动。
该喷吹部 6 具有与晶片 W 相同尺寸的吹出口 H1， 为了能使供应量在平面内均匀化， 可以内置在适当设置多个贯通孔 52a 的分散板 52 内。由此， 能分散溶剂蒸气， 从而向晶片 W 上的涂布膜上供应， 使对涂布膜 M 的面内的供应量均匀， 因此能提高膜厚均匀性。
此外， 可以将涂布膜 M 的晶片 W( 平台侧 ) 的粘度控制成不比表层侧的粘度低。因 此， 能防止圆周边缘部分的突起变高。此外， 通过尽可能保持晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度， 降低表层侧的粘度， 从而能抑制突起， 实现平坦化。
此外， 通过排气部 53 将由晶片 W 端部流出的溶剂蒸气回收， 因此多余部分的溶剂 蒸气不会分散， 进而， 还能对晶片 W 上的溶剂蒸气的流动进行整流。尤其是通过使给排气的平衡最佳化， 从而在向涂布膜 M 供应溶剂蒸气时， 多余的溶剂蒸气不会在装置内分散， 能防 止装置的污染。
此外， 通过将多余部分的溶剂蒸气排出， 从而能适当控制涂布膜 M 的粘度分布。
此外， 根据第 4 实施方式， 还可以在水平面内旋转晶片 W。 然而， 在旋转同时在该晶 片 W 上的涂布膜 M 上喷吹溶剂蒸气的情况下， 除了通过溶剂蒸气使粘度降低以外， 还可以通 过旋转产生的离心力， 使涂布膜 M 的不均匀减小。因此， 能提高涂布膜 M 的膜厚均匀性。
如以上说明的， 根据本发明的第 4 实施方式， 能获得与第 1 实施方式同样的效果。 此外， 通过分散溶剂蒸气来进行供应， 从而使对涂布膜 M 的面内的供应量均匀， 因此能提高 膜厚均匀性。 此外， 通过设置由晶片 W 的外边缘将溶剂蒸气排出的圆环状排气部 53， 从而能 将由晶片 W 的外圆周流出的溶剂蒸气通过排气部 53 排出， 进而能容易地使溶剂蒸气的给气 量和排气量适当化， 因此多余的溶剂蒸气不会在装置内分散， 能防止装置的污染。
此外， 通过将多余部分的溶剂蒸气排出， 从而能适当控制涂布膜 M 的粘度分布。
第 5 实施方式
对于本发明的第 5 实施方式， 参照图 20 和图 21 进行说明。
本发明的第 5 实施方式是第 1 实施方式的变形。因此， 特别对与第 1 实施方式不 同的部分， 即对喷吹部 6 进行说明。另外， 在第 5 实施方式中， 将与第 1 实施方式中说明部 分相同的部分的说明省略。
如图 20 和图 21 所示， 本发明第 5 实施方式的喷吹部 6 具有能调整狭缝形状的吹 出口 H1 的开口面积的二个调整装置 61。调整装置 61 是能改变吹出口 H1 狭缝长度的狭缝 长度调整装置， 设置在喷吹部 6 长度方向的两个端部。由此， 可以改变溶剂蒸气对晶片 W 的 供应范围。通过改变狭缝的长度， 从而能控制溶剂蒸气在晶片 W 边缘部分的喷吹量。
其中， 改变狭缝长度的装置可以通过与控制部 9 连动进行改变， 也可以手动改变。
此外， 控制部 9 在喷吹部 6 与平台 2 上的晶片 W 相对的状态下， 通过旋转机构 3 来 旋转平台 2， 同时在喷吹部 6 中进行溶剂蒸气的喷吹。 由此， 在进行膜厚平坦化处理时， 喷吹 部 6 不会在 X 轴方向上移动， 能在平台 2 的直径之上固定的状态下， 向旋转的平台 2 上的晶 片 W 供应溶剂蒸气。
另外， 吹出口 H1 从其长度方向的中心向圆周边缘部分， 形成为狭缝宽度逐渐变 大。由此， 从晶片 W 的中心向圆周边缘部分， 溶剂蒸气的供应量缓慢增加。因此， 在膜厚平 坦化处理时， 旋转平台 2， 但此时， 从中心向圆周边缘部分圆周速度变大， 因此， 为了使每单 位面积的溶剂供应量稳定， 必须从中心向圆周边缘部分增加供应量。 作为一个例子， 可以列 举狭缝宽度向着圆周边缘部分逐渐变大的形状。此外， 由于离心力， 涂布膜 M 的厚度从中心 向圆周边缘部分逐渐变厚， 因此， 还可以根据该厚度改变溶剂蒸气的供应量。
此外， 为了抑制向晶片 W 圆周边缘部分的溶剂蒸气供应量， 例如， 如图 22 所示， 设 置能改变狭缝长度的狭缝长度调整装置 ( 调整装置 61)。由此， 液体膜圆周部分的粘度基 本不会降低， 能维持圆周边缘形状， 降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘 度， 缓和凹凸。如果在该状态下进行后述的干燥 ( 烘焙 )， 则可以获得能抑制圆周边缘部分 的突起， 提高圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 平坦性的图 23 的干燥膜 Ma(ΔS3 ＜ ΔS1， ΔL3 ≈ ΔL1)。
如上所说明的， 根据本发明的第 5 实施方式， 能获得与第 1 实施方式同样的效果。此外， 通过设置能调整吹出口 H1 开口面积的调整装置 61， 从而能改变溶剂蒸气向晶片 W 的 供应范围。例如， 在改变晶片 W 尺寸的情况下， 还能根据该尺寸， 仅向晶片 W 上的涂布膜 M 供应溶剂蒸气， 因此多余的蒸气不会在装置内分散， 能防止装置的污染。
此外， 通过设置能调整狭缝长度的调整装置 61， 从而液体膜的圆周边缘部分的粘 度基本不会降低， 可以维持圆周边缘形状， 降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘度， 缓和凹凸。 如果在该状态下进行后述的干燥， 则可以获得能抑制圆周边缘部分的突 起， 提高圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 平坦性的干燥膜 Ma。
即， 通过喷吹溶剂蒸气， 改变晶片 W 上涂布膜 M 的粘度分布， 从而能抑制在晶片 W 上产生的膜形状的变化。例如， 通过降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘 度， 从而能抑制在晶片 W 的圆周边缘部分产生的膜形状的变化。
为了降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘度， 可以通过调整装置 61， 改变溶剂蒸气的供应范围。
此外， 可以将涂布膜 M 的晶片 W( 平台侧 ) 的粘度控制成不比表层侧的粘度低。因 此， 能防止圆周边缘部分的突起变高。此外， 通过尽可能保持晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度， 降低表层侧的粘度， 从而能抑制突起， 实现平坦化。 第 6 实施方式
对于本发明的第 6 实施方式， 参照图 24 和图 25 进行说明。
本发明的第 6 实施方式是第 1 实施方式的变形。因此， 特别对与第 1 实施方式不 同的部分， 即对喷吹部 6 进行说明。另外， 在第 6 实施方式中， 将与第 1 实施方式中说明部 分相同的部分的说明省略。
如图 24 和图 25 所示， 本发明第 6 实施方式的喷吹部 6 具有能调整狭缝形状的吹出 口 H1 开口面积的一个调整装置 61。调整装置 61 是能改变吹出口 H1 狭缝长度的狭缝长度 调整装置， 设置在喷吹部 6 长度方向的一个端部。由此， 可以改变溶剂蒸气对晶片 W 的供应 范围。另外， 喷吹部 6 以平台 2 半径程度的长度形成， 形成可以通过一对 X 轴移动机构 7c、 7d 的任一个来移动的结构。
此外， 控制部 9 在喷吹部 6 与平台 2 上的晶片 W 相对的状态下， 通过旋转机构 3 来 旋转平台 2， 同时在喷吹部 6 中进行溶剂蒸气的喷吹。 由此， 在进行膜厚平坦化处理时， 喷吹 部 6 不会在 X 轴方向上移动， 能在平台 2 的直径之上固定的状态下， 向旋转的平台 2 上的晶 片 W 供应溶剂蒸气。
另外， 吹出口 H1 从其长度方向的内周部分向圆周边缘部分， 形成的狭缝宽度逐渐 变大。由此， 从晶片 W 的中心向圆周边缘部分， 溶剂蒸气的供应量缓慢增加。因此， 在膜厚 平坦化处理时， 旋转平台 2， 但此时， 从中心向圆周边缘部分， 圆周速度变大， 因此， 为了使每 单位面积的溶剂供应量稳定， 必须向着圆周边缘部分增加供应量。 作为一个例子， 可以列举 狭缝宽度向着圆周边缘部分逐渐变大的形状。此外， 由于离心力， 涂布膜 M 的厚度从中心向 圆周边缘部分逐渐变厚， 因此， 还可以根据该厚度改变溶剂蒸气的供应量。另外， 对于溶剂 蒸气的供应量， 与在第 5 实施方式中说明的相同。
此外， 改变狭缝长度的装置可以通过与控制部 9 连动进行改变， 也可以手动改变。
如上所说明的， 根据本发明的第 6 实施方式， 能获得与第 1 实施方式同样的效果。 此外， 通过设置能调整吹出口 H1 开口面积的调整装置 61， 从而能改变溶剂蒸气向晶片 W 的
供应范围。例如， 在改变晶片 W 尺寸的情况下， 还能根据该尺寸， 仅向晶片 W 上的涂布膜 M 供应溶剂蒸气， 因此多余的蒸气不会在装置内分散， 能防止装置的污染。此外， 通过设置能 调整狭缝长度的调整装置， 能获得与第 5 实施方式相同的效果。
第 7 实施方式
对于本发明的第 7 实施方式， 参照图 26 和图 27 进行说明。
本发明的第 7 实施方式是第 1 实施方式的变形。因此， 特别对与第 1 实施方式不 同的部分， 即对喷吹部 6 进行说明。另外， 在第 7 实施方式中， 将与第 1 实施方式中说明部 分相同的部分的说明省略。
如图 26 所示， 本发明第 7 实施方式的喷吹部 6 具有能覆盖平台 2 的框体 71、 在该 框体 71 内设置的分散板 72、 在该框体 71 的外圆周面上设置的能调整圆形吹出口 H1 的开口 面积的一个调整装置 73。另外， 框体 71 具有与晶片 W 相同尺寸的吹出口 H1。
分散板 72 具有能通过溶剂蒸气的多个贯通孔 72a， 使给气均匀化。 该分散板 52 具 有分散部的功能。另外， 框体 71 的上部通过输送管 5b 与溶剂蒸气产生部 5a 相连。溶剂蒸 气通过分散板 72， 从框体 71 的上方向下方流动， 向平台 2 上的晶片 W 的涂布膜 M 均匀供应。 另外， 作为分散部， 使用分散板 72， 但并不限定于此， 例如， 还可以使用分散器。 调整装置 73 是能改变吹出口 H1 直径的直径调整装置， 其设置在喷吹部 6 的外圆 周面上， 使能覆盖吹出口 H1 的外圆周部分。由此， 能改变溶剂蒸气对晶片 W 的供应范围。
此外， 控制部 9 在喷吹部 6 与平台 2 上的晶片 W 相对的状态下， 通过旋转机构 3 来 旋转平台 2， 同时在喷吹部 6 中进行溶剂蒸气的喷吹。 由此， 在进行膜厚平坦化处理时， 喷吹 部 6 不会在 X 轴方向上移动， 能在平台 2 的直径之上固定的状态下， 向旋转的平台 2 上的晶 片 W 供应溶剂蒸气。
另外， 根据第 7 实施方式， 吹出口 H1 为圆形， 因此可以不用在水平面内旋转晶片 W。
此外， 对于溶剂蒸气的供应量， 与第 5 实施方式中说明的相同， 但为了更加平坦 化， 对于控制溶剂蒸气向圆周边缘部分的供应量进行描述。由于 ΔL1 与 ΔS1 为交替 (tradeoff) 的关系， 因此对用于消除其的一个例子进行说明。
为了控制溶剂蒸气向圆周边缘部分的供应量， 如图 27 所示， 在喷出口 H1 的外圆周 部分设置机械遮蔽板 ( 调整装置 73)。由此， 液体膜圆周部分的粘度基本不会降低， 能维持 圆周边缘形状， 降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘度， 缓和凹凸。如果在 该状态下进行后述的干燥 ( 烘焙 )， 则可以获得能抑制圆周边缘部分的突起， 提高圆周边缘 部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 平坦性的图 23 的干燥膜 Ma(ΔS3 ＜ ΔS1， ΔL3 ≈ ΔL1)。 另外， 为了防止该遮蔽板结露， 优选管理遮蔽板的温度为露点以上。
由此， 通过喷吹溶剂蒸气， 改变晶片 W 上的涂布膜 M 的粘度分布， 从而能抑制在晶 片 W 上产生的膜形状的变化。例如， 通过降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘度， 能抑制在圆周边缘部分产生的膜形状的变化。
为了降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘度， 可以通过调整装置 73， 仅向规定区域喷吹溶剂蒸气。
如上所说明的， 根据本发明的第 7 实施方式， 能获得与第 1 实施方式相同的效果。 此外， 通过分散溶剂蒸气来进行供应， 从而能适对于涂布膜 M 的面内的供应量均匀， 因此能 提高膜厚均匀性。此外， 通过设置能调整吹出口 H1 开口面积的调整装置 73， 从而能改变溶
剂蒸气对晶片 W 的供应范围。 例如， 在改变晶片 W 尺寸的情况下， 可以根据该尺寸， 仅在晶片 W 上涂布膜 M 上供应溶剂蒸气， 因此多余的溶剂蒸气不会在装置内分散， 能防止装置污染。
此外， 通过在吹出口 H1 的外圆周部分 ( 开口部分 ) 设置遮蔽板的调整装置 73， 从 而能调整溶剂蒸气在圆周边缘部分的供应量， 因此液体膜圆周部分的粘度基本不会降低， 能维持圆周边缘形状， 降低圆周边缘部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 的粘度， 缓和凹凸。 如果在该状态下进行后述的干燥， 则可以获得能抑制圆周边缘部分的突起， 提高圆周边缘 部分以外 ( 圆周边缘部分的内侧 ) 平坦性的干燥膜 Ma。
此外， 可以将涂布膜 M 的晶片 W( 平台侧 ) 的粘度控制成不比表层侧的粘度低。因 此， 能防止圆周边缘部分的突起变高。此外， 通过尽可能保持晶片 W 侧 ( 平台侧 ) 的粘度， 降低表层侧的粘度， 从而能抑制突起， 实现平坦化。
第 8 实施方式
对于本发明的第 8 实施方式， 参照图 28 和图 29 进行说明。
本发明的第 8 实施方式是在成膜系统 81 中适用第 1 实施方式成膜装置 1 的适用 例。因此， 尤其是对与第 1 实施方式不同的部分进行说明。另外， 在第 8 实施方式中， 将与 第 1 实施方式中说明部分相同的部分的说明省略。
如图 28 所示， 本发明第 8 实施方式的成膜系统 81 具有在晶片 W 上涂布感光性材 料的成膜装置 1、 加入晶片 W 的接口装置 82、 使晶片 W 上的涂布膜 M 显影的显影装置 83、 将 晶片 W 上的涂布膜 M 干燥的烘焙装置 84、 将晶片 W 上的涂布膜 M 冷却的骤冷板 85、 将晶片 W 上的涂布膜 M 曝光的曝光机 86、 将晶片 W 上涂布膜 M 的外边缘的不要部分用稀释剂除去 的进行边缘切割的边缘切割装置 87 和在各装置间输送晶片 W 的输送装置 88。
对该成膜系统 81 进行的成膜处理 ( 成膜方法 ) 进行说明。成膜系统 81 的控制装 置基于各种程序进行成膜处理。
如图 29 所示， 首先， 在盒中放置结束了洗涤和前处理的晶片 W 的状态下， 放入接口 装置 82 中， 进行晶片 W 的加入 ( 步骤 S11)。然后， 通过输送装置 88 将晶片 W 由盒中取出， 输送至骤冷板 85 并放置， 将晶片 W 冷却规定时间 ( 步骤 S12)。
经过规定时间后， 由骤冷板 85 取出晶片 W， 输送至成膜装置 1， 通过成膜装置 1， 在 晶片 W 上涂布感光性材料， 形成涂布膜 M， 然后进行涂布膜 M 的膜厚平坦化处理 ( 步骤 S13)。 此时的涂布和膜厚平坦化处理与第 1 实施方式相同 ( 参见图 3)。
然后， 晶片 W 通过输送装置 88 依次输送， 晶片 W 通过烘焙装置 84 加热， 从而将晶 片 W 上的涂布膜 M 干燥 ( 步骤 S14)， 然后， 通过骤冷板 85 将晶片 W 冷却 ( 步骤 S15)、 通过 曝光机 86 将晶片 W 上的涂布膜 M( 即干燥膜 Ma) 曝光 ( 步骤 S16)。
进而， 再次通过骤冷板 85 将晶片 W 冷却 ( 步骤 S17)、 通过显影装置 83 将晶片 W 上 的涂布膜 M( 即干燥膜 Ma) 显影， 然后洗涤处理 ( 步骤 S18)、 通过输送装置 88 将晶片 W 返回 至接口装置 82( 步骤 S19)， 结束处理。然后， 将晶片 W 单片化， 制成半导体芯片等多个半导 体装置。
另外， 可以使用螺旋涂布、 点式涂布、 分散涂布等能限定在一定区域进行成膜的涂 布方法来代替旋涂， 因此可以除去边缘切割工序， 去除边缘切割装置 87， 降低成膜系统 81 的价格。
如以上说明的， 根据本发明的第 8 实施方式， 能获得与第 1 实施方式相同的效果。此外， 通过在成膜系统 81 中适用上述成膜装置 1， 从而能使用螺旋涂布、 点式涂布、 分散涂 布等能限定在一定区域进行成膜的涂布方法来代替旋涂， 因此能仅在晶片 W 的涂布面的规 定区域涂布材料。 由此， 可以除去边缘切割工序， 去除边缘切割装置 87， 降低成膜系统 81 的 价格。
因此， 可以使用螺旋涂布或点式涂布等旋涂以外的涂布方法， 通过使用该涂布方 法， 从而与旋涂相比， 能仅在晶片 W 的涂布面的规定区域涂布材料。由此， 材料不会在基板 的侧面和背面飞散， 或雾化而旋转的材料不会发生附着， 进而在涂布工序后， 无需称为边缘 切割和后冲洗的工序， 此外， 也无需定期交换罩子。 由此， 能维持膜厚均匀性， 且能提高材料 利用效率、 降低环境负荷和抑制开工率的降低。
其他实施方式
另外， 本发明并不限定于上述实施方式， 在不脱离其要旨的范围内， 可以进行各种 改变。例如， 可以从上述实施方式中所示的全部结构要素去除几个结构要素。此外， 还可以 将不同实施方式中包括的构成要素进行适当组合。
在上述实施方式中， 使用晶片 W 作为涂布对象物， 但并不限定于此， 例如， 还可以 使用圆形或圆形以外形状的玻璃基板等。
工业上的可利用性
以外， 对本发明的实施方式进行了说明， 但仅仅示例具体例， 尤其示没有限定本发 明， 各部分的具体结构可以进行适当改变。 此外， 实施方式中记载的作用和效果仅仅列举由 本发明获得的最佳的作用和结果， 根据本发明的作用和效果并不受本发明实施方式记载内 容的限定。 本发明例如可以在涂布对象物上涂布材料， 形成涂布膜的成膜装置和成膜方法， 以及该成膜装置或通过成膜方法制造的半导体装置等中使用。