CN1235267C - 处理溶液施用方法 - Google Patents
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Abstract
执行基片旋转步骤以便使基片以100rpm至500rpm的第一旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转。然后，执行第一施用步骤以便通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使喷嘴从与旋转中的基片的一个边缘相对的位置移至与基片的旋转中心相对的位置而向基片表面供应处理溶液。接着，执行第二施用步骤以便通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使喷嘴停止于与旋转中的基片的旋转中心相对的位置上而向基片表面供应处理溶液。最后，执行薄膜厚度调整步骤以便停止从喷嘴输送处理溶液，并使基片以比第一旋转速度更快的第二旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理溶液施用方法，用于将处理溶液如抗蚀剂施用于基片如半导体晶片的表面上。
背景技术
在将处理溶液如抗蚀剂施用于基片表面上的常规方法中，处理溶液的供应位置邻近在平行于其主平面的平面上高速旋转的基片的中心。供应的处理溶液在离心力的作用下展开以便覆盖基片的整个表面。这种方法被称为旋涂法，它的一个缺点是当抗蚀剂覆盖住基片的整个表面时要消耗大量的抗蚀剂。
在这种情况下，提出了一种不同的方法来用于将处理溶液施用于基片的整个表面上。在这种方法中，当旋转基片时，从其尖端输送处理溶液的喷嘴在两个位置之间移动，一个位置是尖端与基片的旋转中心相对的位置，而另一个位置是尖端与基片的一个边缘相对的位置。例如，这种施用方法公开于日本专利公开文本(未审查)No.2000-350955和2001-113217以及美国专利No.6,191,053；5,094,884和5,885,661中。
图20为一个放大的不完全剖视图，示出了施用于晶片W上的处理溶液101、102。
随晶片W的表面情况而定，晶片表面可能对抗蚀剂具有较差的可湿性。因此，在上面提到的处理溶液的常规施用方法中，在邻近旋转中心和其它位置处，晶片W表面上对抗蚀剂或处理溶液的斥力会使处理溶液101造成遗漏或不匀，因而产生空隙103和104，如图20中所示。如图20中的数字102所标示，另外施用大量的处理溶液对处理溶液的遗漏或不匀具有一定效果。然而，这种措施会产生的不同问题是需要过多的涂敷溶液。
在此以前提出的将处理溶液施用于晶片W的表面上的另外一种方法中，送往晶片W表面的处理溶液停止输送一次，然后晶片W再次旋转。这个步骤将处理溶液从晶片W的中心沿径向向晶片W的边缘展开，从而使晶片W表面上方的处理溶液的厚度保持一致。根据这种方法，即使在临近晶片W的边缘处发生溶液遗漏或不匀的情况时，晶片W的旋转使得位于邻近晶片W的中心处的处理溶液的过剩部分沿径向向晶片W的边缘展开。这可以产生一定效果而不会增加处理溶液的总量。然而，当在邻近晶片W的中心处因处理溶液的遗漏或不匀而产生空隙104时，晶片W的旋转不能消除溶液的遗漏或不匀，因为没有东西来补偿邻近晶片W的中心处的溶液缺乏情况。
在上述的处理溶液常规施用方法中，从喷嘴输送处理溶液的定时和喷嘴的运动的偏差也会造成邻近基片中心处的处理溶液遗漏或不匀的情况。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种处理溶液施用方法，用于将处理溶液均匀地施用于基片的整个表面上而不需要大量处理溶液。
根据本发明，以上目的通过一种包括如下步骤的处理溶液施用方法来实现，这些步骤是：基片旋转步骤，用于使基片以100rpm至500rpm的第一旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转，第一施用步骤，用于通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使喷嘴从与旋转中的基片的一个边缘相对的位置移向与基片的旋转中心相对的位置而向基片表面供应处理溶液，第二施用步骤，用于通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使喷嘴停止于与旋转中的基片的旋转中心相对的位置上而向基片表面供应处理溶液，以及薄膜厚度调整步骤，用于停止从喷嘴输送处理溶液，并使基片以比第一旋转速度更快的第二旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转。
利用这种处理溶液施用方法，可以将处理溶液例如抗蚀剂均匀地施用于基片的整个表面上而不需要大量的溶液。
在本发明的一个优选实施例中，第二旋转速度为1000rpm至3500rpm。
根据本发明的另一个方面，一种处理溶液施用方法包括如下步骤：基片旋转步骤，用于使基片以第一旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转，第一施用步骤，用于通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使喷嘴从与旋转中的基片的一个边缘相对的位置移向与基片的旋转中心相对的位置而向基片表面供应处理溶液，第二施用步骤，用于通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使喷嘴停止于与旋转中的基片的旋转中心相对的位置上而向基片表面供应处理溶液，第三施用步骤，用于通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使喷嘴从与旋转中的基片的旋转中心相对的位置移向与基片的一个边缘相对的位置而向基片表面供应处理溶液，以及薄膜厚度调整步骤，用于停止从喷嘴输送处理溶液，并使基片以比第一旋转速度更快的第二旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转。
在第二施用步骤中，基片优选地以比第一旋转速度更慢的第三旋转速度旋转，例如100rpm至300rpm。
通过阅读对本发明的实施例的以下详细描述，将会对本发明的其它特征和优点有清楚了解。
附图说明
为对本发明进行示例说明，在图中示出了目前优选的几种形式，然而应当理解本发明并不限于所示的确切布置方案和手段。
图1是一个侧视图，示意性示出了一种用于实现本发明的处理溶液施用设备；
图2是一个平面图，示意性示出了处理溶液施用设备；
图3是一个喷嘴的底视图；
图4是喷嘴的剖视图；
图5是一个说明性视图，示出了六个处理溶液出口的一种角度布置方案；
图6是一个方框图，示出了处理溶液施用设备的一种主电子构成；
图7是一种处理溶液施用操作过程的流程图；
图8是处理溶液施用操作过程的流程图；
图9是一个说明性视图，示出了喷嘴上的处理溶液出口的一种改型布置方案；
图10是一个说明性视图，示出了喷嘴上的处理溶液出口的另一种改型布置方案；
图11是一个说明性视图，示出了喷嘴上的处理溶液出口的又一种改型布置方案；
图12是一个说明性视图，示出了喷嘴上的处理溶液出口的另外一种改型布置方案；
图13是一个说明性视图，示出了喷嘴上的处理溶液出口的另外一种改型布置方案；
图14是一个说明性视图，示出了喷嘴上的处理溶液出口的另外一种改型布置方案；
图15是一个侧视图，示意性示出了一种用于实现本发明的处理溶液施用设备；
图16是一个平面图，示意性示出了处理溶液施用设备；
图17是一种处理溶液施用操作过程的流程图；
图18是处理溶液施用操作过程的流程图；
图19是一个放大的不完全剖视图，示出了施用于一个晶片上的处理溶液；以及
图20是一个放大的不完全剖视图，示出了现有技术中施用于一个晶片上的处理溶液。
具体实施方式
下文将参照附图对本发明的一个实施例进行描述。图1是一个侧视图，示意性示出了一种用于实现本发明的处理溶液施用设备。图2是该设备的一个平面图。
这种处理溶液施用设备包括一个旋转卡头13，用于通过吸引力在其后表面上支承着晶片W。旋转卡头13通过轴12连接于马达11上。这样，就可以操作马达11而使得由旋转卡头13吸引支承着的晶片W在平行于晶片W的主平面的平面内旋转。
处理溶液施用设备包括一个喷嘴17，用于向晶片W的表面供应作为处理溶液的抗蚀剂。喷嘴17连接于臂16上。臂16由一个移动装置45支承着，移动装置45具有一个内置式移动机构以便沿导轨44移动。这样，喷嘴17就在移动装置45驱动下在两个位置之间平行于晶片W的主平面水平移动，其中一个位置与旋转中的晶片W的一个边缘相对，在图1和2中标为(A)，而另一个位置与旋转中的晶片W的旋转中心相对，在图1和2中标为(B)。
图3是喷嘴17的底视图。图4是喷嘴17的剖视图。
喷嘴17包括一个限定了一个内部空腔23的主体22。该空腔22通过形成于一对转角调整构件24和25以及一个固定式构件26中的通道而与处理溶液供应管27相连接。供应管27通过开关阀28与一个图中未示出的处理溶液源相连接。
喷嘴17的主体22具有六个处理溶液出口21，它们以固定间隔布置于其底面上。每个处理溶液出口21具有一个与主体22的空腔23相连接的排出口。通过一对转角调整构件24和25的作用，可以将主体22调整至选定的转动位置，如图3中的箭头所示。这就使得能够对主体22底面上的六个处理溶液出口21的布置方向进行调整。
图5是一个说明性视图，用于示出六个处理溶液出口21的布置方向的一个角度位置。
在图5所示的状态下，角θ形成于与晶片W的圆周的切线，即绕着晶片W的旋转中心的圆的切线成直角延伸的法线和六个处理溶液出口21的布置方向之间(即喷嘴17的移动方向和六个处理溶液出口21的布置方向之间)。在这种状态下，六个处理溶液出口21的布置方向和与晶片W的圆周(即绕着晶片W的旋转中心的圆)相切的方向相交成90度-θ角。通过以上转角调整构件24的作用，主体22可以进行转动以调整角θ，从而调整六个处理溶液出口21的布置方向和与绕着晶片W的旋转中心的圆相切的方向相交所成的角。
图3中所示的喷嘴17具有六个以固定间隔布置的处理溶液出口21。因此，处理溶液以固定间距从喷嘴17向晶片W供应。与没有间距而向晶片W的整个表面上供应处理溶液的情况相比，通过以固定间距从喷嘴17向晶片W供应处理溶液，可以减少消耗的处理溶液，特别是在靠近晶片W的边缘处。另外，在没有间距而向晶片W的整个表面上供应处理溶液的情况中，处理溶液易于在旋转产生的离心力作用下而从重叠部分流向晶片W的边缘。由于在随后将要描述的薄膜厚度调整步骤之前的施用步骤中处理溶液从晶片W上溢出，因此处理溶液的消耗量就会增多并且/或者不匀地施用于晶片W上。通过以固定间距将处理溶液施用于晶片W上，就可以避免这些麻烦。这样，处理溶液就可以均匀地施用于晶片W的表面上，同时可以限制处理溶液的消耗。在下文将要描述的薄膜厚度调整步骤中，以固定间距供应的处理溶液在晶片W的整个表面上展开。
这时，最好是根据处理溶液的粘度和晶片W的可湿性来调整向晶片W供应的处理溶液的间隔。为此，这种处理溶液施用设备通过调整六个处理溶液出口21的布置方向和与绕着晶片W的旋转中心的圆相切的方向相交所成的角而调整向晶片W供应的处理溶液的间隔。
图6是一个方框图，示出了以上处理溶液施用设备的一种主电子构成。
这种处理溶液施用设备包括一个控制单元30，该控制单元30具有一个用于存储控制设备所需的操作程序的只读存储器31、一个用于在控制操作过程中临时存储数据等等的随机存储器32、以及一个用于执行逻辑运算的中央处理器33。控制单元30通过一个接口34与前文提到的开关阀28、马达11和移动装置45相连接。这样，控制单元30控制着旋转卡头13的旋转速度、臂16的移动速度以及处理溶液从喷嘴17的输送定时。
明确地说，控制单元30控制着旋转卡头13的旋转速度和移动装置45的移动速度以便使得在由旋转卡头13所支承的晶片W的一次转动中，如图5所示，喷嘴17移动L+P的距离，即沿垂直于和绕着晶片W的旋转中心的圆相切的方向的方向(即喷嘴移动方向)观察的喷嘴17上的六个处理溶液出口21的布置长度L和沿喷嘴17的移动方向观察的每对邻近出口21之间的间距或节距P之和。如果处理溶液出口21的数目为n，则P＝L/(n-1)。另外，控制单元30根据喷嘴17相对于随旋转卡头13旋转的晶片W的位置而控制着开关阀28的打开和关闭。
下面，将对通过使用以上处理溶液施用设备向晶片W施用处理溶液的操作进行描述。图7和8是处理溶液施用操作过程的流程图。
当启动处理溶液施用操作时，喷嘴17位于与由旋转卡头13所支承的晶片W的边缘相对的位置，在图1和2中标为(A)。
在这种状态下，驱动旋转卡头13以便使晶片W以第一旋转速度在平行于主平面的平面中旋转(步骤S1)。优选地，第一旋转速度为100rpm至500rpm的量级。
然后，打开开关阀28以便从喷嘴17输送处理溶液(步骤S2)，并且臂16随移动装置45一起移动以便将喷嘴17移向晶片W的旋转中心(步骤S3)。在这种状态下，晶片W的旋转速度大约为100rpm至500rpm以防处理溶液向晶片W之外散开。这样，就能够适当地供应处理溶液而同时能够避免处理溶液过多消耗并且不会在晶片W表面上留下处理溶液遗漏或不匀的情况。
如前文中所提到的那样，控制单元30控制着旋转卡头13的旋转速度和移动装置45的移动速度以便使得在由旋转卡头13所支承的晶片W的一次旋转中，喷嘴17移动L+P的距离，即沿垂直于和绕着晶片W的旋转中心的圆相切的方向的方向(即喷嘴移动方向)观察的喷嘴17上的六个处理溶液出口21的布置长度L和沿喷嘴17的移动方向观察的每对邻近出口21之间的间距或节距P之和(图5)。此处处理溶液出口21的数目为n，则P＝L/(n-1)。这种控制方法能够有效地向晶片W的整个表面供应处理溶液而同时可以避免处理溶液重复供向晶片W表面上的相同位置。因此，就可以进行下文中将要述及的薄膜厚度调整步骤而不会遇到处理溶液已从溶液重复供应的位置处散开的现象，因此不可能在邻近这些位置的区域上形成处理溶液均匀的情况。这样，就可以利用少量的处理溶液来高效地对晶片W进行处理。
当喷嘴17到达与晶片W的旋转中心相对的在图1和2中标为(B)的位置(步骤S4)时，喷嘴17停止移动(步骤S5)。在这种状态下经过大约0.1至1秒以便向晶片W的旋转中心周围供应所需数量的处理溶液(步骤S6)的时候，开关阀28关闭以便停止从喷嘴17输送处理溶液(步骤S7)。在这种状态下，所需数量的处理溶液已从保持静止的喷嘴17供向晶片W的旋转中心周围的区域，易于造成施用处理溶液不匀的情况。
这时，优选地，喷嘴17的位置使得处理溶液出口21中的任一个与晶片W的旋转中心相对。这种设置能够保证向晶片W的旋转中心供应处理溶液。
然后，驱动旋转卡头13以便使晶片W以第二旋转速度在平行于主平面的平面中旋转(步骤S8)。优选地，第二旋转速度为1000rpm至3500rpm的量级。结果，已供的处理溶液在离心力作用下在晶片W的表面上展开，从而在晶片W的表面上形成均匀的处理溶液薄膜。
图19是一个放大的不完全剖视图，示出了施用于晶片W上的处理溶液100的情况。
在这个实施例中，如图19所示，供向旋转中心周围处的处理溶液数量大于晶片W的其它区域。处理溶液按固定间隔供向晶片W，这就可能在晶片W表面上产生未被处理溶液覆盖的区域。然而，晶片W的旋转使处理溶液从邻近旋转中心处向晶片W的周边区域展开。这样就可以在晶片表面上形成均匀薄膜而不会产生施用遗漏或不匀的情况，并且不会增加处理溶液的总体数量。即使在晶片W具有很差的可湿性和处理溶液施用步骤在邻近晶片W的中心处留下施用遗漏或不匀的情况时，遗漏或不匀情况也可以在随后的薄膜厚度调整步骤中通过向晶片W的旋转中心周围的区域增加供应处理溶液而得以消除。另外，如图19中所示，处理溶液的供应可以使得其线宽从晶片W的边缘向中心逐渐增大。这就使得处理溶液在随后的厚度调整步骤中能够均匀有效地展开于晶片表面上。
在经过一个固定时间(步骤S9)从而在晶片W的表面上形成均匀的处理溶液薄膜后，旋转卡头13停止旋转(步骤S10)以便结束处理溶液施用操作。
下面，将对本发明的另一个不同实施例中的处理溶液施用设备进行描述。
如图3中所示，上述处理溶液施用设备的喷嘴17具有六个以固定间隔布置在主体22的底面上的处理溶液出口21。如图9中所示，本实施例的处理溶液施用设备包括的一个喷嘴17具有布置于主体22的底面上的七个处理溶液出口21，它们位于一个正六边形的各个顶点上和连接这些顶点的圆的中心处。这种处理溶液施用设备的其它方面与前述实施例相同，因而将不进行具体描述。
如图9所示，在本实施例的喷嘴17中，布置于正六边形的顶点上的处理溶液出口21之一与喷嘴17的移动方向(图9中的水平方向)成角θ2。布置于正六边形的顶点上的处理溶液出口21彼此相隔60度，在图9中由θ1表示。
此处七个处理溶液出口21按照这种方式布置于喷嘴17上并且θ2的值大约为10.89度，并且这些处理溶液出口21在喷嘴17的移动方向(图9中的水平方向)上相隔固定间距，在图9中用P表示。
具有本实施例的喷嘴17的处理溶液施用设备也按照图7和8的流程图中所示的顺序执行将处理溶液施用于晶片W上的操作。
这样，当启动处理溶液施用操作时，喷嘴17位于与由旋转卡头13所支承的晶片W的边缘相对的位置，在图1和2中标为(A)。在这种状态下，喷嘴17的定向使得图9中的水平方向与喷嘴17的移动方向相对应。在这种状态下，七个处理溶液出口21在喷嘴17的移动方向上相隔固定节距P。这样，处理溶液将能够以固定节距从该喷嘴17供向晶片W。
在这种状态下，驱动旋转卡头13以便使晶片W以第一旋转速度在平行于主平面的平面中旋转(步骤S1)。优选地，与前述实施例一样，第一旋转速度为100rpm至500rpm的量级。
然后，打开开关阀28以便从喷嘴17输送处理溶液(步骤S2)，并且臂16随移动装置45一起移动以便将喷嘴17移向晶片W的旋转中心(步骤S3)。在这种状态下，晶片W的旋转速度大约为100rpm至500rpm以防处理溶液向晶片W之外散开。这样，就能够适当地供应处理溶液而同时能够避免处理溶液过多消耗并且不会在晶片W表面上留下处理溶液遗漏或不匀的情况。
如前文中所提到的那样，与没有间距而向晶片W的整个表面上供应处理溶液的情况相比，通过以固定间距从喷嘴17向晶片W供应处理溶液，可以减少消耗的处理溶液，特别是在靠近晶片W的边缘处。另外，在没有间距而向晶片W的整个表面上供应处理溶液的情况中，处理溶液易于在旋转产生的离心力作用下而从重叠部分流向晶片W的边缘。在随后将要描述的薄膜厚度调整步骤之前的施用步骤中，处理溶液可能从晶片W上溢出并且/或者不匀地施用于晶片W上。通过以固定间距将处理溶液施用于晶片W上，就可以避免这些麻烦。这样，就可以在减少处理溶液数量的情况下，均匀地覆盖晶片W的表面。在下文将要描述的薄膜厚度调整步骤中，以固定间距供应的处理溶液在晶片W的整个表面上展开。
控制单元30控制着旋转卡头13的旋转速度和移动装置45的移动速度以便使得在由旋转卡头13所支承的晶片W的一次旋转中，喷嘴17移动L+P的距离，即沿垂直于和绕着晶片W的旋转中心的圆相切的方向的方向(即喷嘴移动方向)观察的喷嘴17上的六个出口21的布置长度L和沿喷嘴17的移动方向观察的每对邻近出口21之间的间距或节距P之和(图5)。此处出口21的数目为n，则P＝L/(n-1)。这种控制方法能够有效地向晶片W的整个表面供应处理溶液而同时可以避免处理溶液重复供向晶片W表面上的相同位置。因此，就可以进行下文中将要述及的薄膜厚度调整步骤而不会遇到处理溶液已从溶液重复供应的位置处散开的现象，因此不可能在邻近这些位置的区域上形成处理溶液均匀的情况。这样，就可以利用少量的处理溶液来高效地对晶片W进行处理。
当喷嘴17到达与晶片W的旋转中心相对的在图1和2中标为(B)的位置(步骤S4)时，喷嘴17停止移动(步骤S5)。在这种状态下经过大约0.1至1秒以便向晶片W的旋转中心周围供应所需数量的处理溶液(步骤S6)的时候，开关阀28关闭以便停止从喷嘴17输送处理溶液(步骤S7)。在这种状态下，所需数量的处理溶液已从保持静止的喷嘴17供向晶片W的旋转中心周围的区域，易于造成施用处理溶液不匀的情况。
这时，优选地，喷嘴17的位置使得处理溶液出口21中的任一个与晶片W的旋转中心相对。这种设置能够保证向晶片W的旋转中心供应处理溶液。
在这种情况下特别优选的是喷嘴17的位置使得位于中心的处理溶液出口21(即位于连接六边形的顶点的圆的中心处的出口21)与晶片W的旋转中心相对。也就是说，当如前述实施例那样处理溶液出口21线性布置时，由于晶片W的转角不同，因此从喷嘴17停止运动直到停止输送处理溶液为止，晶片W的转数的整数发生任何偏差都会导致供向与喷嘴17相对的区域的处理溶液的数量发生变化。通过定位喷嘴17以便使得位于中心处的处理溶液出口21与晶片W的旋转中心相对，可以避免这种麻烦。
随后，驱动旋转卡头13以便使晶片W以第二旋转速度在平行于主平面的平面中旋转(步骤S8)。优选地，与前述实施例一样，第二旋转速度为1000rpm至3500rpm的量级。结果，已供的处理溶液在离心力作用下在晶片W的表面上展开，从而在晶片W的表面上形成均匀的处理溶液薄膜。
另外在本实施例中，如图19所示，供向旋转中心周围处的处理溶液数量大于晶片W的其它区域。处理溶液按固定间隔供向晶片W，这就可能在晶片W表面上产生未被处理溶液覆盖的区域。然而，晶片W的旋转使处理溶液从邻近旋转中心处向晶片W的周边区域展开。这样就可以在晶片表面上形成均匀薄膜而不会产生施用遗漏或不匀的情况，并且不会增加处理溶液的总体数量。即使在晶片W具有很差的可湿性和处理溶液施用步骤在邻近晶片W的中心处留下施用遗漏或不匀的情况时，遗漏或不匀情况也可以在随后的薄膜厚度调整步骤中通过向晶片W的旋转中心周围的区域增加供应处理溶液而得以消除。另外，如图19中所示，处理溶液的供应可以使得其线宽从晶片W的边缘向中心逐渐增大。这就使得处理溶液在随后的厚度调整步骤中能够均匀有效地展开于晶片表面上。
在经过固定时间(步骤S9)从而在晶片W的表面上形成均匀的处理溶液薄膜后，旋转卡头13停止旋转(步骤S10)以便结束处理溶液施用操作。
本实施例中的喷嘴17具有布置于一个正六边形的各个顶点上和连接这些顶点的圆的中心处的处理溶液出口21。图9中的角θ2设置成10.89度左右，并且这些处理溶液出口21可以在喷嘴17的移动方向(图9中的水平方向)上相隔固定节距P。然而，本发明并不限于这种布置方案。
举例来说，本发明可以使用如图10中所示的喷嘴17。该喷嘴17具有总共11个处理溶液出口21，它们布置于一个圆上的十边形顶点和圆的中心处。该十边形并非正十边形，以便使得各个出口21可在喷嘴17的移动方向(图10中的水平方向)上相隔恒定的节距P。
同样，如图11中所示，所使用的喷嘴17可具有总共九个处理溶液出口21，它们布置于一个圆上的八边形顶点和圆的中心处。该八边形并非正八边形，以便使得各个出口21可在喷嘴17的移动方向(图11中的水平方向)上相隔恒定的节距P。
在每个以上实例中，处理溶液出口21都布置于一个多边形的顶点和连接这些顶点的圆的中心处。然而，位于连接这些顶点的圆的中心处的出口21可以省掉。
图12是一个说明性视图，示出了这种喷嘴17上的处理溶液出口21的一种布置方案。该处理溶液施用设备的喷嘴17的处理溶液出口21布置于主体22的底面上的五边形的顶点上。这些处理溶液出口21布置在公共的圆上。这些处理溶液出口21关于直线对称，其中图12中所示的角θ3设定为72.25度，θ4设定为79.32度而θ5设定为56.87度。利用这种布置方案，各个处理溶液出口21就可在喷嘴17的移动方向(图12中的水平方向)上相隔恒定的节距P。
同样，如图13中所示，处理溶液出口21可以布置于某个圆上的六边形顶点上。如图14中所示，出口21可以布置于某个圆上的七边形顶点上。
下面对本发明的另一个实施例中的处理溶液施用方法进行描述。图15是一个侧视图，示意性示出了一种用于实现本发明的处理溶液施用设备。图16为该设备的平面图。
在前述实施例中，喷嘴17从与旋转卡头13上的晶片W的边缘相对的在图1和2中标为(A)的位置向与晶片W的旋转中心相对的在图1和2中标为(B)的位置移动。在本实施例中，喷嘴17从与旋转卡头13上的晶片W的边缘相对的在图15和16中标为(A)的位置向与晶片W的旋转中心相对的在图15和16中标为(B)的位置移动，并继续向与晶片W的另一相对边缘相对的在图15和16中标为(C)的位置移动。本实施例中所使用的处理溶液施用设备和喷嘴17具有与前述实施例中相同的构型。
图17和18是根据本实施例的处理溶液施用操作过程的流程图。
当启动本实施例的处理溶液施用操作时，喷嘴17位于与由旋转卡头13所支承的晶片W的边缘相对的位置，在图15和16中标为(A)。
在这种状态下，驱动旋转卡头13以便使晶片W以第一旋转速度在平行于主平面的平面中旋转(步骤S 11)。优选地，第一旋转速度为100rpm至500rpm的量级。
然后，打开开关阀28以便从喷嘴17输送处理溶液(步骤S12)，并且移动臂16以便将喷嘴17移向晶片W的旋转中心(步骤S13)。在这种状态下，晶片W的旋转速度大约为100rpm至500rpm，这样就能够适当地供应处理溶液而不会消耗大量处理溶液。
当喷嘴17到达与晶片W的旋转中心相对的在图15和16中标为(B)的位置(步骤S14)时，喷嘴17停止移动(步骤S15)并且驱动旋转卡头13以便使晶片W以第三旋转速度旋转(步骤S16)。
优选地，第三旋转速度为100rpm至300rpm的数量级。在这种状态下，所需数量的处理溶液已从保持静止的喷嘴17供向晶片W的旋转中心周围的区域，易于造成施用处理溶液不匀的情况。晶片W的100rpm至300rpm的旋转速度就会产生减小用于展开施用于晶片W的旋转中心周围的处理溶液的离心力的作用的效果。
在这种状态下经过大约0.1至1秒(步骤S17)，喷嘴17从与晶片W的旋转中心相对的在图15和16中标为(B)的位置移向与晶片W的边缘相对的在图15和16中标为(C)的位置(步骤S18)。这时，驱动旋转卡头13以便再次使晶片以第一旋转速度旋转(步骤S19)。同样，在这种状态下，晶片W的旋转速度大约为100rpm至500rpm，这样就能够适当地供应处理溶液而不会消耗大量处理溶液。
当喷嘴17到达与旋转卡头13上的晶片W的边缘相对的在图15和16中标为(C)的位置(步骤S20)时，开关阀28关闭以便停止从喷嘴17输送处理溶液(步骤S21)，并且喷嘴17的运动也停止(步骤22)。
然后，驱动旋转卡头13以便使晶片W以第二旋转速度在平行于主平面的平面中旋转(步骤S23)。优选地，第二旋转速度为1000rpm至3500rpm的量级。结果，已供的处理溶液在离心力作用下在晶片W的表面上展开，从而在晶片W的表面上形成均匀的处理溶液薄膜。
在经过固定时间(步骤S24)从而在晶片W的表面上形成均匀的处理溶液薄膜后，旋转卡头13停止旋转(步骤S25)以便结束处理溶液施用操作。
在以上实施例中，喷嘴17从与旋转卡头13上的晶片W的边缘相对的在图15和16中标为(A)的位置向与晶片W的旋转中心相对的在图15和16中标为(B)的位置移动，并继续向与晶片W的另一相对边缘相对的在图15和16中标为(C)的位置移动。然而，喷嘴17也可以从与旋转卡头13上的晶片W的边缘相对的在图15和16中标为(A)的位置向与晶片W的旋转中心相对的在图15和16中标为(B)的位置移动，并随后移回至与旋转卡头13上的晶片W的边缘相对的在图15和16中标为(A)的位置。
在每个前述实施例中，喷嘴17线性地沿随着旋转卡头13一起旋转的晶片W的直径移动。相反，臂16可以适于绕垂直轴线摆动以便使喷嘴17沿弓形轨迹摆动。
在前述实施例中，喷嘴17在与旋转晶片W的边缘相对的在图1和2中标为(A)的位置和与旋转晶片W的旋转中心相对的在图1和2中标为(B)的位置之间移动。喷嘴17的运动范围并不限于以上范围。举例来说，位置(A)可以由在与旋转晶片W的边缘相对的位置内侧的位置所代替。
在前述实施例中，所述的处理溶液的线宽从晶片W的边缘向中心逐渐增大，如图19中所示。然而，本发明并不限于这种实施例。举例来说，处理溶液可以按恒量供向远离晶片W的旋转中心的区域，而只向邻近晶片W的旋转中心的区域增加供应量。只要增加向邻近晶片W的旋转中心的区域供应的处理溶液数量，邻近晶片W的旋转中心的增加数量的处理溶液就能有效消除晶片W的旋转中心周围的任何溶液遗漏或不匀情况并在薄膜厚度调整步骤中将溶液展开于晶片W的整个表面上。
在前述实施例中，所述的控制单元30控制着马达11的转动速度和移动装置45的移动速度以便使得在由旋转卡头13所支承的晶片W的一次旋转中，喷嘴17沿垂直于和绕着晶片W的旋转中心的圆相切的方向的方向移动L+P的距离(图5)。然而，本发明并不限于这种实施例。举例来说，控制单元30可以控制马达11的转动速度和移动装置45的移动速度以便使得在晶片W的一次旋转中，喷嘴17沿垂直于和绕着晶片W的旋转中心的圆相切的方向的方向移动至少L+P或者最多L+P的距离。
在前述实施例中，优选地，从喷嘴17的每个处理溶液出口21供应的处理溶液的线宽基本上大于每个出口21的直径。假定从喷嘴17的每个处理溶液出口21供应的处理溶液的线宽等于每个出口21的直径，则各线之间的间隔必须减小到一定程度以便覆盖晶片W的整个表面，尽管在晶片W中心周围处理溶液的供应量增加。然后，晶片W的旋转速度和喷嘴17的移动速度必须增大以便在不增加处理溶液总量的情况下将处理溶液供向晶片W上所有各处。增大晶片W的旋转速度将会使大量的处理溶液从晶片W上散开。通过以基本上大于每个出口21的直径的线宽从喷嘴17的每个处理溶液出口21供应处理溶液，就可以高效地将处理溶液施用于晶片W的整个表面上而同时使晶片W低速旋转。
在不背离其精神或基本属性的情况下，本发明可以以其它具体形式实现，并且，相应地，在指示本发明的范围时，应当参照所附权利要求，而非以上说明书。
Claims (17)
1.一种处理溶液施用方法，包括：
基片旋转步骤，用于使基片以100rpm至500rpm的第一旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转；
第一施用步骤，用于通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使所述喷嘴从与旋转中的基片的一边缘相对的位置移向与基片的旋转中心相对的位置而向基片表面供应处理溶液；
第二施用步骤，用于通过在从所述喷嘴输送处理溶液的同时使所述喷嘴停止于与旋转中的基片的旋转中心相对的位置上而向基片表面供应处理溶液；以及
薄膜厚度调整步骤，用于停止从所述喷嘴输送处理溶液，并使基片以比所述第一旋转速度更快的第二旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转。
2.根据权利要求1所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴包括多个处理溶液出口，所述处理溶液出口沿着与垂直于喷嘴移动方向的切线方向相交的方向布置。
3.根据权利要求2所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴可以进行调整以便改变所述处理溶液出口的布置方向与垂直于喷嘴移动方向的切线方向相交而成的角。
4.根据权利要求1所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴包括布置于一多边形的各顶点上的多个处理溶液出口。
5.根据权利要求1所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴包括布置于一多边形的各顶点和连接所述这些顶点的圆的中心上的多个处理溶液出口。
6.根据权利要求1所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴包括布置于一正六边形的各顶点和连接所述这些顶点的圆的中心上的多个处理溶液出口。
7.根据权利要求1所述的处理溶液施用方法，其特征在于，在所述第一施用步骤中的基片的一次旋转中，所述喷嘴移动的量与所述喷嘴上的多个出口沿所述喷嘴的移动方向的布置长度和所述出口沿所述喷嘴的移动方向的节距之和相对应。
8.根据权利要求1所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述第二旋转速度为1000rpm至3500rpm。
9.一种处理溶液施用方法，包括：
基片旋转步骤，用于使基片以第一旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转；
第一施用步骤，用于通过在从喷嘴输送处理溶液的同时使所述喷嘴从与旋转中的基片的一边缘相对的位置移向与基片的旋转中心相对的位置而向基片表面供应处理溶液；
第二施用步骤，用于通过在从所述喷嘴输送处理溶液的同时使所述喷嘴停止于与旋转中的基片的旋转中心相对的位置上而向基片表面供应处理溶液，在所述第二施用步骤中，基片以比所述第一旋转速度更慢的第三旋转速度旋转；
第三施用步骤，用于通过在从所述喷嘴输送处理溶液的同时使所述喷嘴从与旋转中的基片的旋转中心相对的位置移向与基片的一边缘相对的位置而向基片表面供应处理溶液；以及
薄膜厚度调整步骤，用于停止从所述喷嘴输送处理溶液，并使基片以比所述第一旋转速度更快的第二旋转速度在平行于其主平面的平面中旋转。
10.根据权利要求9所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴包括多个处理溶液出口，所述处理溶液出口沿着与垂直于喷嘴移动方向的切线方向相交的方向布置。
11.根据权利要求9所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴包括布置于一多边形的各顶点上的多个处理溶液出口。
12.根据权利要求9所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴包括布置于一多边形的各顶点和连接所述这些顶点的圆的中心上的多个处理溶液出口。
13.根据权利要求9所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述喷嘴包括布置于一正六边形的各顶点和连接所述这些顶点的圆的中心上的多个处理溶液出口。
14.根据权利要求9所述的处理溶液施用方法，其特征在于，在所述第一施用步骤中的基片的一次旋转中，所述喷嘴移动的量与所述喷嘴上的多个出口沿所述喷嘴的移动方向的布置长度和所述出口沿所述喷嘴的移动方向的节距之和相对应。
15.根据权利要求9所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述第三旋转速度为100rpm至300rpm。
16.根据权利要求9所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述第一旋转速度为100rpm至500rpm。
17.根据权利要求9所述的处理溶液施用方法，其特征在于，所述第二旋转速度为1000rpm至3500rpm。
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