涂布处理方法及涂布处理装置与流程

1.本发明涉及一种在衬底形成涂布膜的涂布处理方法及涂布处理装置。


背景技术：

2.为了对半导体衬底、液晶显示装置或有机el(electro luminescence：电致发光)显示装置等fpd(flat panel display：平板显示器)用衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、光磁盘用衬底、光掩模用衬底、陶瓷衬底或太阳能电池用衬底等衬底进行各种处理，而使用衬底处理装置。
3.作为衬底处理装置的一例，有在衬底的上表面形成抗蚀剂膜或防反射膜等涂布膜的涂布处理装置。在涂布处理装置中，利用旋转卡盘将例如一张衬底以水平姿势保持。另外，利用旋转卡盘保持的衬底旋转。对旋转的衬底的上表面，供给与应形成的涂布膜的种类对应的涂布液。供给到衬底上的涂布液由离心力扩散到衬底的整个上表面。通过衬底上的涂布液干燥而形成涂布膜。
4.为了减少涂布处理所需要的成本，而期望减少每一张衬底所使用的涂布液的量。另外，即使在每一张衬底所使用的涂布液的量比较少的情况下，也期望在衬底的一面均一地形成涂布膜。考虑所述点，在例如日本专利特开2010-212658号公报所记载的抗蚀剂涂布方法中，在开始对衬底供给抗蚀剂液后，衬底的转速随着时间的经过变更为多个级别。在衬底上涂抹抗蚀剂液后，为了使抗蚀剂液干燥，衬底在特定期间以一定的转速旋转。


技术实现要素：

5.近年来，为了实现半导体器件的小型化及轻量化，而推进衬底的薄型化。难以处理明显薄型化的衬底。对此，已知有在具有大致圆形状的衬底的一面，具有沿所述衬底的外周端部的圆环状的凸部的衬底(参考例如日本专利特开2012-146889号公报)。所述衬底将圆环状的凸部作为加强部发挥功能，由此处理性提高。
6.所述衬底的一面中，在圆环状的凸部的内侧形成落差。因此，在衬底的一面上形成涂布膜的涂布处理中，如果在圆环状的凸部的内周端部残留涂布液，那么有可能因残留的涂布液导致产生衬底的处理不良。或者，有可能因残留的涂布液导致产生粒子。
7.本发明的目的在于提供一种能够防止起因于不需要的涂布液残留于衬底上产生的衬底的处理不良及衬底的污染的涂布处理方法及涂布处理装置。
8.(1)依照本发明的一态样的涂布处理方法是在至少一部分具有圆形状的外周部的衬底形成涂布膜的涂布处理方法，且衬底具有相互面向反方向的第1面及第2面，在第1面，形成向与所述第1面正交的方向突出且沿外周部延伸的圆环状的凸部，涂布处理方法包含以下步骤：以第1面面向上方的方式以水平姿势保持衬底；对第1面供给涂布液，通过在涂布液的供给中或供给后使以水平姿势保持的衬底绕铅直轴旋转来对整个所述第1面扩展涂布液；及在扩展涂布液的步骤之后，通过使以水平姿势保持的衬底绕铅直轴旋转来使衬底干燥；且使衬底干燥的步骤包含：在第1时点到第1时点之后的第2时点之间，使衬底以第1转速
旋转；及在第2时点到第2时点之后的第3时点之间，使衬底以高于第1转速的第2转速旋转。
9.在所述涂布处理方法中，衬底以第1面面向上方的方式以水平姿势保持。另外，对第1面供给涂布液。此外，衬底在涂布液的供给中或供给后旋转，对整个第1面扩展涂布液。在对整个第1面扩展涂布液之后，为了使衬底干燥，衬底从第1时点到第2时点以第1转速旋转。由此，位于衬底的中央部分且具有流动性的涂布液向衬底的外周部移动。因此，衬底的第1面的中央部分干燥。
10.接下来，衬底从第2时点到第3时点以高于第1转速的第2转速旋转。在所述情况下，对在衬底的外周部及它附近流动的涂布液作用更大的离心力。另外，在包围衬底的空间，产生更大的气流。由此，在第1面上从衬底的中心向外周部流动的涂布液的大部分从圆环状的凸部的内侧区域向衬底的外侧飞散。换句话说，在第1面上导向圆环状的凸部的内缘的不需要的涂布液甩开到衬底的外侧。
11.结果，能够防止起因于涂布处理时不需要的涂布液残留于衬底上而产生衬底的处理不良及衬底的污染。
12.(2)涂布处理方法也可还包含在使衬底干燥的步骤之后，使衬底以低于第1转速的第3转速旋转，且对第2面供给清洗液的步骤。
13.在所述情况下，与对以第1转速旋转的衬底供给清洗液的情况相比，能够减少从衬底飞散的清洗液的量。由此，能够防止由于对第1面附着清洗液而产生处理不良。
14.(3)第2时点也可规定为扩展于第1面上的涂布液中第1面的中央区域所存在的部分干燥且包围第1面的中央区域的区域上所存在的部分流动的状态的期间内。
15.在所述情况下，在使衬底干燥时，从第2时点到第3时点包围第1面的中央区域的区域所存在的涂布液被顺滑甩开。
16.(4)第2时点也可规定为经过第1时点后供给到第1面的涂布液的表面所产生的干涉条纹消失之前的时点。
17.在所述情况下，在干涉条纹消失之前衬底开始第2转速的旋转。由此，存在于衬底的外周部及它附近且具有流动性的涂布液被顺滑甩开。
18.(5)第2转速也可高于第1转速的2倍的转速。
19.在所述情况下，对第1面上导向圆环状的凸部的内缘的不需要的涂布液作用更大的离心力。另外，在包围衬底的空间产生更大的气流。由此，圆环状的凸部的内侧的不需要的涂布液被更顺滑地甩开到衬底的外侧。
20.(6)依照本发明的另一态样的涂布处理装置是在至少一部分具有圆形状的外周部的衬底形成涂布膜的涂布处理装置，且衬底具有相互面向反方向的第1面及第2面，在第1面，形成向与所述第1面正交的方向突出且沿外周部延伸的圆环状的凸部，涂布处理装置具备：旋转保持部，以第1面面向上方的方式以水平姿势保持衬底且使它绕铅直轴旋转；涂布液供给部，对第1面供给涂布液；及控制部，以对第1面供给涂布液的方式控制涂布液供给部，以通过涂布液的供给中或供给后以水平姿势保持的衬底绕铅直轴旋转来对整个所述第1面扩展涂布液的方式控制旋转保持部；且控制部在对整个第1面扩展涂布液之后，在第1时点到第1时点之后的第2时点之间，以水平姿势保持的衬底以第1转速旋转，在第2时点到第2时点之后的第3时点之间，以水平姿势保持的衬底以高于第1转速的第2转速旋转，由此衬底干燥，以此方式进一步控制旋转保持部。
21.在所述涂布处理装置中，衬底以第1面面向上方的方式以水平姿势保持。另外，对第1面供给涂布液。此外，衬底在涂布液的供给中或供给后旋转，对整个第1面扩展涂布液。在对整个第1面扩展涂布液之后，为了使衬底干燥，衬底从第1时点到第2时点以第1转速旋转。由此，位于衬底的中央部分且具有流动性的涂布液向衬底的外周部移动。因此，衬底的第1面的中央部分干燥。
22.接下来，衬底从第2时点到第3时点以高于第1转速的第2转速旋转。在所述情况下，对在衬底的外周部及它附近流动的涂布液作用更大的离心力。另外，在包围衬底的空间，产生更大的气流。由此，在第1面上从衬底的中心向外周部流动的涂布液的大部分从圆环状的凸部的内侧区域向衬底的外侧飞散。换句话说，在第1面上导向圆环状的凸部的内缘的不需要的涂布液甩开到衬底的外侧。
23.结果，能够防止起因于涂布处理时不需要的涂布液残留于衬底上而产生衬底的处理不良及衬底的污染。
24.(7)涂布处理装置也可还具备对第2面供给清洗液的清洗液供给部，控制部以衬底通过以第2转速旋转干燥之后，衬底以低于第1转速的第3转速旋转的方式进一步控制旋转保持部，且以对以第3转速旋转的衬底的第2面供给清洗液的方式进一步控制清洗液供给部。
25.在所述情况下，与对以第1转速旋转的衬底供给清洗液的情况相比，能够减少从衬底飞散的清洗液的量。由此，能够防止由于对第1面附着清洗液而产生处理不良。
26.(8)第2时点也可规定为扩展于第1面上的涂布液中第1面的中央区域所存在的部分干燥且包围第1面的中央区域的区域上所存在的部分流动的状态的期间内。
27.在所述情况下，在使衬底干燥时，从第2时点到第3时点包围第1面的中央区域的区域所存在的涂布液被顺滑甩开。
28.(9)第2时点也可规定为经过第1时点后供给到第1面的涂布液的表面所产生的干涉条纹消失之前的时点。
29.在所述情况下，在干涉条纹消失之前衬底开始第2转速的旋转。由此，存在于衬底的外周部及它附近且具有流动性的涂布液被顺滑甩开。
30.(10)第2转速也可高于第1转速的2倍的转速。
31.在所述情况下，对第1面上导向圆环状的凸部的内缘的不需要的涂布液作用更大的离心力。另外，在包围衬底的空间产生更大的气流。由此，圆环状的凸部的内侧的不需要的涂布液被更顺滑地甩开到衬底的外侧。
附图说明
32.图1是本发明的一实施方式的涂布处理装置的示意性剖视图。
33.图2是图1的涂布处理装置的示意性俯视图。
34.图3是成为图1的涂布处理装置的处理物件的衬底的俯视图。
35.图4是图3的衬底的a-a线剖视图。
36.图5是表示液膜干燥步骤中在衬底w的边缘部与内侧区域的边界的落差滞留抗蚀剂液的例子的图。
37.图6是表示本发明的一实施方式的涂布处理中的衬底的转速的控制例的图。
38.图7是表示图6的液膜干燥步骤中存在于衬底的边缘部及它的周边部的抗蚀剂液或抗蚀剂膜的状态的变化的图。
39.图8是表示实施例衬底及比较例衬底的抗蚀剂膜的膜厚分布的一部分的图。
具体实施方式
40.以下，参考附图且对本发明的一实施方式的涂布处理方法及涂布处理装置进行说明。在以下的说明中，衬底是指液晶显示装置或有机el(electro luminescence)显示装置等所使用的fpd(flat panel display)用衬底、半导体衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、光磁盘用衬底、光掩模用衬底、陶瓷衬底或太阳能电池用衬底等。另外，在本实施方式中，衬底的上表面为电路形成面(表面)，衬底的下表面为与电路形成面成相反侧的面(背面)。此外，在本实施方式中，衬底在俯视下去除缺口的形成部分具有圆形状。稍后对衬底的形状的细节进行叙述。
41.[1]涂布处理装置的整体构成
[0042]
图1是本发明的一实施方式的涂布处理装置的示意性剖视图，图2是图1的涂布处理装置1的示意性俯视图。在图2中，省略图1的涂布处理装置1的多个构成要件中的一部分构成要件的图示。另外，以一点划线表示图1的衬底w。
[0043]
如图1所示，本实施方式的涂布处理装置1主要具备旋转保持装置10、液体供给装置20及控制部30。旋转保持装置10构成为能吸附保持衬底w的下表面中央部且使它旋转。
[0044]
液体供给装置20包含抗蚀剂喷嘴21、涂布液供给系统22、溶剂喷嘴23及溶剂供给系统24。涂布液供给系统22对抗蚀剂喷嘴21供给抗蚀剂液。抗蚀剂喷嘴21将供给的抗蚀剂液喷出到由旋转保持装置10吸附保持并旋转的衬底w的上表面。溶剂供给系统24对溶剂喷嘴23供给溶剂。溶剂喷嘴23将供给的溶剂喷出到由旋转保持装置10吸附保持的衬底w的上表面。这里，作为供给到溶剂喷嘴23的溶剂，使用能够溶解由稍后叙述的涂布处理形成于衬底w上的抗蚀剂膜的溶剂。控制部30包含cpu(central processing unit：中央运算处理装置)及存储器、或微型计算机，控制旋转保持装置10及液体供给装置20的动作。
[0045]
对旋转保持装置10的具体构成进行说明。旋转保持装置10包含吸附保持部11、旋转轴12、旋转驱动部13、吸引装置14、杯15、排液导管16、下表面喷嘴17及清洗液供给系统18。
[0046]
吸附保持部11具有吸附保持衬底w的下表面中央部的上表面11u，安装于向上下方向延伸的旋转轴12的上端部。在吸附保持部11的上表面11u，形成着多个吸引孔h(图2)。旋转驱动部13使旋转轴12绕它的轴心旋转。
[0047]
如图1中较粗的虚线所示，在吸附保持部11及旋转轴12的内部，形成着吸气路径vp。吸气路径vp连接于吸引装置14。吸引装置14包含例如吸气器等吸引机构，通过吸气路径vp及多个吸引孔h来吸引吸附保持部11的上表面11u上的空间的环境气体，并将它排出到涂布处理装置1的外部。
[0048]
如图2所示，杯15以俯视下包围吸附保持部11的周围的方式设置，且构成为能够利用无图示的升降机构移动到上下方向的多个位置。如图1所示，杯15包含底部15x及外周壁部15y。底部15x具有大致圆环形状。底部15x的内周端部向上方弯曲特定高度。外周壁部15y以从底部15x的外周端部向上方延伸、弯曲特定高度，进一步向吸附保持部11倾斜上方延伸
的方式形成。
[0049]
在杯15的底部15x，形成着排出口15d。在底部15x的排出口15d的形成部分，安装着排液导管16。排液导管16的下端部连接于无图示的排液系统。
[0050]
如图2所示，俯视下在杯15的外周壁部15y的内周端部与吸附保持部11的外周端部之间，设置着多个(在本例子中为4个)下表面喷嘴17。多个下表面喷嘴17以俯视下包围吸附保持部11的方式将吸附保持部11的中心设为基准以等角度间隔配置。在各下表面喷嘴17的上端部，设置着朝向上方的液体喷出口17b。
[0051]
如图1所示，各下表面喷嘴17的液体喷出口17b在吸附保持部11的外周端部附近的位置，与由吸附保持部11吸附保持的衬底w的下表面对向。此外，涂布处理装置1具有在无图示的框体内收纳旋转保持装置10及液体供给装置20的构成。下表面喷嘴17固定在例如涂布处理装置1的框体。下表面喷嘴17将从清洗液供给系统18供给的清洗液从液体喷出口17b喷出到衬底w的下表面。
[0052]
针对具有所述构成的涂布处理装置1，说明涂布处理时的动作的概要。在开始衬底w的涂布处理时，首先由吸附保持部11以水平姿势保持衬底w。另外，以水平方向上外周壁部15y的内周面与衬底w的外周端部对向的方式，将杯15定位于上下方向。在所述状态下，溶剂喷嘴23利用无图示的喷嘴移动装置移动到衬底w的上方。从溶剂喷嘴23对衬底w的上表面喷出特定量的溶剂。之后，溶剂喷嘴23从衬底w的上方的位置移动到衬底w的侧方的位置。另外，衬底w通过旋转驱动部13进行动作而旋转。由此，衬底w的上表面由溶剂润湿。
[0053]
接下来，抗蚀剂喷嘴21利用无图示的喷嘴移动装置移动到衬底w的上方。在所述状态下，从抗蚀剂喷嘴21对衬底w的上表面喷出特定量的抗蚀剂液。由此，对旋转的衬底w的上表面涂布抗蚀剂液。从旋转的衬底w向外侧飞散的抗蚀剂液被杯15的外周壁部15y的内周面接住。将接住的抗蚀剂液收集在杯15的底部15x，从排出口15d通过排液导管16导向无图示的排液系统。如上所述，将衬底w的涂布处理中对衬底w的整个上表面涂布抗蚀剂液的步骤，也就是在衬底w的整个上表面形成抗蚀剂液的液膜的步骤称为液膜形成步骤。
[0054]
接下来，在停止从抗蚀剂喷嘴21向衬底w喷出抗蚀剂液的状态下，通过继续衬底w的旋转，甩开涂布在衬底w的上表面的抗蚀剂液中多余的抗蚀剂液。另外，残留于衬底w上的抗蚀剂液的液膜干燥。由此，在衬底w的上表面形成抗蚀剂膜。如上所述，将衬底w的涂布处理中使涂布于衬底w的上表面的抗蚀剂液的液膜干燥的步骤称为液膜干燥步骤。
[0055]
在衬底w的上表面形成抗蚀剂膜之后，为了去除附着在衬底w的下表面的抗蚀剂液或抗蚀剂膜，而从下表面喷嘴17向衬底w的下表面喷出清洗液。作为清洗液，与从所述溶剂喷嘴23供给到衬底w的上表面的溶剂同样，使用能够溶解抗蚀剂膜的溶剂。
[0056]
之后，停止从下表面喷嘴17向衬底w喷出清洗液。在所述状态下，通过继续衬底w的旋转，涂布在衬底w的下表面的清洗液干燥。由此，去除附着在衬底w的下表面的抗蚀剂液或抗蚀剂的固态物质。通过涂布处理装置1的所述一系列动作形成抗蚀剂膜的衬底w从涂布处理装置1搬出，并且由无图示的曝光装置实施曝光处理。
[0057]
[2]液膜干燥步骤中残留于衬底w的抗蚀剂液
[0058]
图3是成为图1的涂布处理装置1的处理物件的衬底w的俯视图。图4是图3的衬底w的a-a线剖视图。本实施方式的衬底w是具有约300mm的直径的圆形衬底，如图3及图4所示，具有上表面s1及下表面s2。在所述衬底w的外周端部，形成着缺口n(图3)。
[0059]
衬底w的上表面s1中，在距衬底w的外周端部一定宽度的部分，形成着向上方突出且沿所述衬底w的外周端部延伸的圆环状的凸部。将衬底w的凸部的形成部分称为边缘部(outer support ring：外支撑环)sr。在所述衬底w中，位于边缘部sr的内侧的部分的厚度(衬底的厚度)为100μm以下，小于边缘部sr的厚度。此外，边缘部sr的厚度大于100μm且为775μm以下，接近例如0.8mm。
[0060]
在以下的说明中，将衬底w的上表面s1中边缘部rp的内侧的区域称为内侧区域ia。图4中，将整个衬底w的剖视图中边缘部sr及它的周边部的放大剖视图表示于对白框内。
[0061]
如图4的对白框内所示，本实施方式的衬底w中，在边缘部sr与内侧区域ia的边界形成着落差st。这样，在位于边缘部sr的内周端部的落差st，容易在衬底w的涂布处理中的液膜干燥步骤中滞留抗蚀剂液。如果滞留的抗蚀剂液干燥，那么存在于所述落差st及它附近的抗蚀剂膜的厚度局部变大。这种抗蚀剂膜的厚度的不均一成为曝光不良及产生粒子的主要原因。
[0062]
图5是表示液膜干燥步骤中在衬底w的边缘部sr与内侧区域ia的边界的落差st滞留抗蚀剂液的例子的图。在图5中，上段、中段及下段按时点序列依序由放大剖视图表示液膜干燥步骤中存在于衬底w的边缘部sr及它的周边部的抗蚀剂液r1或抗蚀剂膜r2的状态。
[0063]
如图5的上段的剖视图所示，在液膜干燥步骤的开始时，在衬底w的上表面s1形成着具有流动性的抗蚀剂液r1的液膜。通过衬底w旋转，而对抗蚀剂液r1作用从衬底w的中心向外周端部的离心力。另外，在包围衬底w的空间内产生气流。由此，如图5的中段的剖视图中较粗的实线箭头所示，在液膜的上层部分流动的抗蚀剂液r1的一部分被甩开到衬底w的外侧。
[0064]
通过甩开流动的多余的抗蚀剂液r1，而在衬底w的上表面s1中，抗蚀剂液r1的液膜从衬底w的中心向外周端部薄膜化且连续干燥。这时，如图5的中段的剖视图中空白箭头所示，如果滞留在落差st的抗蚀剂液r1干燥，那么如图5的下段的剖视图所示，形成在落差st及它的周边部的抗蚀剂膜r2的厚度与其它部分相比变厚。
[0065]
如上所述，为了防止抗蚀剂液滞留在落差st，而考虑在液膜干燥步骤的期间中明显提高衬底w的转速的方法。在所述情况下，液膜干燥步骤中对流通于液膜的上层部分的抗蚀剂液r1作用更大的离心力。另外，在包围衬底w的空间内产生更强的气流。然而，如果在液膜干燥步骤的初始阶段明显提高衬底w的转速，那么横跨形成在衬底w上的整个抗蚀剂膜r2产生斑点。
[0066]
因此，在本实施方式中，液膜干燥步骤的衬底w的转速随着时间的经过变更为2阶段。具体来说，在液膜干燥步骤的开始时到液膜干燥步骤的结束时点之前的中间时点之间，衬底w的转速被调整为第1转速。之后，在中间时点到结束时点之间，衬底w的转速被调整为高于第1转速的第2转速。
[0067]
这里，将衬底w的内侧区域ia中包含衬底w的中心且相对于衬底w的中心成为同心的圆形的区域称为中央区域。另外，将衬底w的内侧区域ia中包围中央区域且包含衬底w的外周端部的区域称为圆环区域。此外，中央区域的直径为例如衬底w的直径的一半左右。
[0068]
在所述情况下，通过例如模拟或实验等，将第1转速规定为在形成于中央区域的抗蚀剂膜r2不产生斑点的程度的速度。另一方面，通过例如模拟或实验等，将第2转速规定为具有流动性的抗蚀剂液r1不滞留于落差st的程度的速度。此外，将中间时点规定为开始液
膜干燥步骤之后，衬底w的中央区域上的抗蚀剂液r1干燥且存在于圆环区域上的抗蚀剂液r1流动的状态的期间内。
[0069]
通过如上所述调整衬底w的转速，而在液膜干燥步骤的开始时点到中间时点内，能够不产生斑点地使中央区域上的抗蚀剂液r1干燥。另一方面，在液膜干燥步骤的中间时点到结束时点内，对流通于圆环区域上的抗蚀剂液r1作用更大的离心力。另外，在包围衬底w的空间内产生更强的气流。由此，防止抗蚀剂液r1滞留于落差st。因此，防止落差st及它的周边部的抗蚀剂膜r2的厚度局部变大。
[0070]
[3]涂布处理中的衬底w的转速的控制例
[0071]
图6是表示本发明的一实施方式的涂布处理中的衬底w的转速的控制例的图。在图6的上段，由图表表示图1的涂布处理装置1的涂布处理中的衬底w的转速的变化。在图6的上段的图表中，纵轴表示衬底w的转速，横轴表示时间。在图6的下段的多个对白框，由俯视图及纵剖视图表示在涂布处理中的多个时点存在于衬底w上的抗蚀剂液r1或抗蚀剂膜r2的状态。
[0072]
图7是表示图6的液膜干燥步骤中存在于衬底w的边缘部sr及它的周边部的抗蚀剂液r1或抗蚀剂膜r2的状态的变化的图。在图7中，从上到下按4个阶段的时点序列依序由放大剖视图表示液膜干燥步骤中存在于衬底w的边缘部sr及它的周边部的抗蚀剂液r1或抗蚀剂膜r2的状态。
[0073]
此外，衬底w的转速通过控制部30控制图1的旋转驱动部13进行调整。另外，控制部30控制图1的溶剂供给系统24，由此进行对衬底w的上表面s1的溶剂的供给及停止。另外，控制部30控制图1的涂布液供给系统22，由此进行对衬底w的上表面s1的抗蚀剂液r1的供给及停止。此外，控制部30控制图1的清洗液供给系统18，由此进行对衬底w的下表面s2的清洗液的供给及停止。
[0074]
在涂布处理装置1的涂布处理的初始状态下，具有图3及图4的构成的未处理的衬底w由图1的吸附保持部11以水平姿势吸附保持。这时，将衬底w的转速维持为0。此外，以杯15的外周壁部15y的内周面与衬底w的外周端部对向的方式，将杯15定位于上下方向。
[0075]
如图6所示，首先开始液膜形成步骤。在时点t1到时点t2的期间p1内，从图1的溶剂喷嘴23对衬底w的上表面s1供给特定量的溶剂。由此，如与时点t2对应的对白框内所示，在衬底w的上表面s1上保持特定量的溶剂。
[0076]
接下来，从时点t3到时点t4，衬底w的转速从0上升到s1，衬底w的上表面s1所保持的溶剂从衬底w的中心向衬底w的外周端部扩展。将转速s1设定于例如500rpm以上且1500rpm以下的范围内。
[0077]
如上所述，通过对未处理的衬底w的上表面s1供给溶剂，而改性衬底w的上表面s1，抗蚀剂液r1容易于衬底w的上表面s1扩展。这样，将在涂布抗蚀剂液r1之前改性衬底w的上表面s1的处理称为预润湿。此外，在预润湿中，衬底w也可旋转。在所述情况下，将衬底w的转速设定于例如大于0rpm且1000rpm以下的范围内。
[0078]
接下来，时点t4到时点t6的期间p2内，从图1的抗蚀剂喷嘴21对衬底w的上表面s1供给特定量的抗蚀剂液r1。这时，从时点t4到时点t6之前的时点t5，衬底w的转速上升到高于s1的s2。另外，从时点t5起一定期间内衬底w的转速维持于s2。将转速s2设定于例如1000rpm以上且3000rpm以下的范围内。由此，如与时点t5对应的对白框内所示，在衬底w的
上表面s1的中央部形成抗蚀剂液r1的块(核)。另外，从时点t5到时点t6，整形抗蚀剂液r1的核。
[0079]
从时点t5起一定期间内衬底w的转速维持于s2之后，到时点t6，衬底w的转速下降到低于s1及s2的s3。从时点t6起一定期间内衬底w的转速维持于s3。将转速s3设定于例如0rpm以上且500rpm以下的范围内。
[0080]
在从时点t6经过一定期间后，到时点t7，衬底w的转速上升到高于s2的s4，一定期间内衬底w的转速维持于s4。将转速s4设定于例如0rpm以上且3000rpm以下的范围内。另外，在从时点t7经过一定期间后，到时点t8，衬底w的转速下降到低于s4的s5。将转速s5设定于例如500rpm以上且1500rpm以下的范围内。从所述时点t6到时点t8，从衬底w的中心向外周端部扩展抗蚀剂液r1。由此，如与时点t8对应的对白框内所示，在衬底w的整个上表面s1形成抗蚀剂液r1的液膜，液膜形成步骤结束。
[0081]
接下来，开始液膜干燥步骤。在液膜干燥步骤中，从时点t8到时点t9，衬底w的转速维持于s5。时点t8相当于所述液膜干燥步骤的开始时点。转速s5相当于所述第1转速。
[0082]
在时点t8，如从图7上数起第1段剖视图所示，在衬底w的上表面s1形成着具有流动性的抗蚀剂液r1的液膜。在时点t8到时点t9之间，通过衬底w的转速维持于s5(第1转速)，而如图7上数起第2段剖视图中较粗的实线箭头所示，在液膜的上层部分流动的抗蚀剂液r1的一部分甩开到衬底w的外侧。这时，在衬底w的中央区域，抗蚀剂液r1从衬底w的中心向外周端部依序干燥。
[0083]
时点t9相当于所述的液膜干燥步骤的中间时点。在时点t9，如与图6的时点t9对应的对白框内所示，在衬底w的上表面s1的中央区域形成着抗蚀剂膜r2。另一方面，在衬底w的上表面s1的圆环区域，具有流动性的抗蚀剂液r1从衬底w的中央向衬底w的外周端部流通。
[0084]
之后，在时点t9衬底w的转速上升到高于s5的s6。将转速s6设定于例如1500rpm以上且3500rpm以下的范围内。从时点t9到时点t10，衬底w的转速维持于s6。转速s6相当于所述第2转速。在时点t10液膜干燥步骤结束。由此，在时点t10，如与图6的时点t10对应的对白框内所示，在衬底w的整个上表面s1形成抗蚀剂膜r2。时点t10相当于所述的液膜干燥步骤的结束时点。
[0085]
在时点t9到时点t10之间，通过衬底w的转速维持于s6(第2转速)，而如从图7上数起第3段剖视图中较粗的实线箭头所示，在液膜的上层部分流动的抗蚀剂液r1被更强地甩开到衬底w的外侧。由此，防止在落差st及它的周边部滞留抗蚀剂液r1，且存在于衬底w的圆环区域的抗蚀剂液r1干燥。因此，在时点t10，如从图7上数起第4段剖视图所示，形成于落差st及它的周边部的抗蚀剂膜r2的厚度与其它部分大致相等。根据所述结果，在液膜干燥步骤结束时，在包含落差st的衬底w的整个上表面s1，以均一的厚度形成抗蚀剂膜r2。
[0086]
在经过时点t10之后，一定期间内衬底w的转速维持于s5。之后，在时点t11转速下降到低于s5及s6的s8。在所述状态下，一定期间内从图1的多个下表面喷嘴17对衬底w的下表面s2供给清洗液。由此，由清洗液去除附着于衬底w的下表面s2的抗蚀剂液r1或抗蚀剂的固态物质。
[0087]
这样，在洗净衬底w的下表面的步骤(所谓背面清洗步骤)中，将衬底w的转速设定为低于由液膜干燥步骤设定的转速。因此，在背面清洗步骤中，与使衬底w以液膜干燥步骤中的转速旋转的情况相比，能够减少从衬底w飞散的清洗液的量。由此，防止从衬底w的下表
面s2飞散的清洗液附着于衬底w的上表面s1上所形成的抗蚀剂膜r2上。结果，能够防止产生衬底w的处理不良。通过所述背面清洗步骤结束，而结束衬底w的涂布处理。
[0088]
在所述图6的例子中，时点t8到时点t10的时间的长度(液膜干燥步骤的开始到结束的时间)为例如15秒以上且30秒以下。另外，时点t8到时点t9的时间的长度为例如10秒以上且20秒以下。
[0089]
[4]液膜干燥步骤的中间时点
[0090]
如上所述，液膜干燥步骤的中间时点规定为在开始液膜干燥步骤之后，衬底w的中央区域上的抗蚀剂液r1干燥且存在于圆环区域上的抗蚀剂液r1流动的状态的期间内。
[0091]
这里，例如图6的例子中，在液膜干燥步骤中将衬底w的转速固定维持于s5的情况下，衬底w上的所有抗蚀剂液r1干燥之前，由于流动于液膜的上层部分的抗蚀剂液r1产生干涉条纹。所述干涉条纹能够根据衬底w的转速及抗蚀剂液r1的种类目视。
[0092]
因此，在能够确认所述干涉条纹的情况下，优选为将中间时点规定为开始液膜干燥步骤之后，供给到衬底w的上表面s1的抗蚀剂液r1的表面所产生的干涉条纹消失之前的时点。由此，通过在液膜干燥步骤的中间时点使衬底w的转速上升，而能够顺滑甩开存在于衬底w的外周部及它的附近且具有流动性的抗蚀剂液r1。
[0093]
[5]效果
[0094]
(1)在所述涂布处理装置1中，对具有边缘部sr的衬底w实施涂布处理。所述涂布处理包含液膜形成步骤及液膜干燥步骤。首先，在液膜形成步骤中，预润湿后对旋转的衬底w的上表面s1供给抗蚀剂液r1。由此，对衬底w的整个上表面s1扩展抗蚀剂液，液膜形成步骤结束。
[0095]
接下来，在液膜干燥步骤中，为了使衬底w干燥，而从开始时点到中间时点衬底以第1转速旋转。由此，位于衬底w的中央区域且具有流动性的抗蚀剂液向衬底w的外周部移动。因此，衬底w的上表面s1的中央区域干燥。
[0096]
接下来，从液膜干燥步骤的中间时点到结束时点衬底w以高于第1转速的第2转速旋转。在所述情况下，对在衬底w的外周部及它的附近流动的抗蚀剂液r1作用更大的离心力。另外，在包围衬底w的空间，产生更大的气流。由此，在衬底w的上表面s1上从衬底w的中心向外周部流动的抗蚀剂液r1的大部分从衬底w的中央区域超过边缘部sr飞散到衬底w的外侧。换句话说，在衬底w的上表面s1上导向边缘部sr与内侧区域ia的边界的落差st的不需要的抗蚀剂液r1被甩开到衬底w的外侧。
[0097]
结果，能够防止起因于涂布处理时不需要的抗蚀剂液r1残留于衬底w上而产生衬底w的处理不良及衬底w的污染。
[0098]
(2)在图6的例子中，第2转速也就是s7设定为高于第1转速也就是s4的2倍的转速。在所述情况下，对导向位于边缘部sr的内缘的落差st的不需要的抗蚀剂液r1作用更大的离心力。另外，在包围衬底w的空间产生更大的气流。由此，边缘部sr的内侧的不需要的抗蚀剂液r1被更顺滑地甩开到衬底w的外侧。
[0099]
[6]确认试验
[0100]
本发明者们为了确认所述涂布处理的效果，而进行以下的确认试验。首先，本发明者们通过依照图6的例子进行涂布处理来制作实施例的衬底w。在以下的说明中，将所述衬底w称为实施例衬底w1。另外，本发明者们除在液膜干燥步骤的期间中将衬底w的转速固定
维持为第1转速(s5)的点以外还依照图6的例子进行涂布处理，由此制作比较例的衬底w。在以下的说明中，将所述衬底w称为比较例衬底w2。此外，在制作实施例衬底w1及比较例衬底w2时，形成抗蚀剂膜r2之后，去除存在于包含边缘部sr的衬底周缘部的抗蚀剂膜r2的部分。
[0101]
本发明者们针对已制作的实施例衬底w1及比较例衬底w2，测定通过各衬底的中心的直线上的抗蚀剂膜r2的膜厚分布。图8是表示实施例衬底w1及比较例衬底w2的抗蚀剂膜r2的膜厚分布的一部分的图。在图8中，与实施例衬底w1及比较例衬底w2的示意性俯视图一起，由放大的图表表示示意性俯视图中由虚线包围的2个部分的膜厚分布。
[0102]
在图8的图表中，纵轴表示抗蚀剂膜r2的膜厚，横轴表示通过衬底的中心的直线l上的位置。实施例衬底w1及比较例衬底w2的直径都为300mm。在横轴上，“147.0”表示直线l上从衬底w的中心向一方向(在图8的例子中为右方向)分离147mm的位置。另外，
“‑
147.0”表示直线l上从衬底w的中心向反方向(在图8的例子中为左方向)分离147mm的位置。另外，在横轴上，以空白的箭头表示直线l上的落差st的位置。此外，在图8的图表中，实线表示与实施例衬底w1对应的膜厚分布，一点划线表示与比较例衬底w2对应的膜厚分布。
[0103]
如图8所示，形成于实施例衬底w1的落差st及它的附近的抗蚀剂膜r2的膜厚与形成于比较例衬底w2的落差st及它的附近的抗蚀剂膜r2的膜厚相比非常小。由此，能够确认形成于实施例衬底w1的抗蚀剂膜r2的膜厚分布与形成于比较例衬底w2的抗蚀剂膜r2的膜厚分布相比更均一化。
[0104]
[7]其它实施方式
[0105]
(1)在所述实施方式的图4的衬底w中，形成于边缘部sr与内侧区域ia的边界的落差st虽然包含2个落差，但是本发明不限定于所述。在成为处理物件的衬底w中，落差st可只包含1个落差。另外，落差st也可形成为在衬底w的纵剖面中，边缘部sr的内周面与内侧区域ia以曲线连接。
[0106]
(2)在所述实施方式的图6的例子中，虽然液膜形成步骤中设定的衬底w的转速s3、s1、s2、s4以依序变高的方式设定，但是转速s1～s4的关系不限定于所述的例子。转速s1～s4的每一个只要设定于所述实施方式中例示的速度的范围内即可。
[0107]
(3)在所述实施方式的图6的例子中，虽然在液膜形成步骤进行预润湿，但是本发明不限定于所述。也可在液膜形成步骤中不进行预润湿。
[0108]
(4)在所述实施方式的图6的例子中，虽然在液膜形成步骤中，对旋转的衬底w的上表面s1供给抗蚀剂液r1，但是本发明不限定于所述。也可在液膜形成步骤中，对停止旋转的衬底w供给特定量的抗蚀剂液r1之后，通过在停止抗蚀剂液r1的供给的状态下使衬底w旋转来对衬底w的整个上表面s1涂布抗蚀剂液r1。
[0109]
(5)在所述实施方式的涂布处理装置1中，虽然为了对衬底w的下表面s2供给清洗液而设置4个下表面喷嘴17，但是本发明不限定于所述。对衬底w的下表面s2供给清洗液的下表面喷嘴17可为1个，可为2个，也可为3个。或者，下表面喷嘴17的数量也可为5个以上。
[0110]
(6)在所述实施方式的涂布处理装置1中，虽然作为涂布液对衬底w供给抗蚀剂液r1，但是本发明并非限定于所述。在涂布处理装置1中，可将防反射膜用的涂布液供给到衬底w。或者，在涂布处理装置1中，也可将soc(spin on carbon：旋涂碳)膜、sog(spin on glass：旋涂玻璃)膜或siarc(si-rich anti reflective coating：富硅防反射涂层)膜用的涂布液供给到衬底w。
[0111]
(7)在所述实施方式中，虽然将液膜干燥步骤的中间时点规定为在液膜干燥步骤的开始时点之后，衬底w的中央区域上的抗蚀剂液r1干燥且存在于圆环区域上的抗蚀剂液r1流动的状态的期间内，但是本发明不限定于所述。液膜干燥步骤的中间时点不限定于所述期间，只要规定于液膜干燥步骤的开始时点之后且结束时点之前即可。
[0112]
[8]权利要求的各构成要件与实施方式的各要件的对应关系
[0113]
以下，对权利要求的各构成要件与实施方式的各要件的对应的例子进行说明。在所述实施方式中，抗蚀剂膜r2为涂布膜的例子，涂布处理装置1为涂布处理装置的例子，上表面s1为第1面的例子，下表面s2为第2面的例子，边缘部sr为凸部的例子，旋转保持装置10为旋转保持部的例子，抗蚀剂液r1为涂布液的例子，液体供给装置20为涂布液供给部的例子，控制部30为控制部的例子，且下表面喷嘴17及清洗液供给系统18为清洗液供给部的例子。
[0114]
另外，液膜干燥步骤的开始时点(图6的时点t8)为第1时点的例子，液膜干燥步骤的中间时点(图6的时点t9)为第2时点的例子，液膜干燥步骤的结束时点(图6的时点t10)为第3时点的例子，液膜干燥步骤的衬底w的转速s5为第1转速的例子，液膜干燥步骤的衬底w的转速s6为第2转速的例子，背面清洗步骤的衬底w的转速s8为第3转速的例子。作为权利要求的各构成要件，也可使用具有权利要求所述的构成或功能的其它各种要件。