JP4041301B2

JP4041301B2 - 液膜形成方法

Info

Publication number: JP4041301B2
Application number: JP2001320896A
Authority: JP
Inventors: 誠宮原; 一寿伊藤; 信一伊藤
Original assignee: Toshiba Corp; CKD Corp
Current assignee: Toshiba Corp; CKD Corp
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2021-10-18
Also published as: JP2003117477A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板に対して液体を螺旋状の軌跡を描くように塗布して成膜を行う液膜形成方法に関し、特に液体を吐出する液体供給ノズルの位置、該ノズルから吐出される液体の液体供給速度、及び被処理基板の回転数の３パラメータを同時に制御して行う液膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス製造におけるリソグラフィ工程では、被処理基板の表面に薬液を塗布する液膜形成方法にスピンコート法が採用されていた。しかし、この方法ではウェハ表面から薬液が多く飛散してしまうために無駄が多く、そうして排出された薬液による環境への影響もあった。また、方形の基板や１２インチ以上の大きい円形基板の場合には、基板の外周部で乱気流が生じて膜厚が不均一になるという問題があった。
そこで従来から、使用する薬液の量を極力少なくするための方法として、特開２０００−２８８４５０号公報や特開２０００−３５０９５５号公報などで、回転する被処理基板に対して薬液供給ノズルを径方向へ移動させる間に薬液を吐出し、その被処理基板に対して薬液を螺旋状の軌跡を描くようにして塗布する液膜形成方法が採用されている。
【０００３】
そして当該公報には、その液膜形成を行うに際して、被処理基板上を移動する際、薬液供給ノズルからのレジスト液の吐出、その吐出の際の薬液供給速度、薬液供給ノズルの移動、その移動速度、基板の回転、およびその回転速度を適宜制御することが記載されている。
すなわち特開２０００−２８８４５０号公報の方法では、例えば薬液供給ノズルからの薬液の吐出に関し、薬液供給ノズルを基板上で移動している際、薬液の吐出を連続し、または薬液供給ノズルの基板上の位置に応じて薬液の吐出を中断して、膜厚の均一化やレジスト使用量の削減を図るようにしている。そして、特開２０００−３５０９５５号公報の方法では、薬液供給ノズルが移動する間に薬液供給量を漸次多くして基板の中央部と周辺部との間で単位面積あたりの薬液塗布量を等量にして均一な膜を形成するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の膜形成方法では、いわゆる螺旋塗布で均一な液膜を形成するのに必要な薬液供給ノズルの移動速度、薬液供給速度及び基板回転数の３パラメータ全てが時間に対して可変として扱われていなかったため、薬液の飛散による問題は解決されても均一な液膜を得るという点では信頼性が低かった。
【０００５】
そこで本発明は、かかる従来の課題を解決すべく、３パラメータの同時制御により被処理基板上に液体を均一に塗布するための信頼性を向上させた液膜形成方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
請求項１に係る液膜形成方法は、回転する被処理基板に対して径方向に移動しつつ液体を吐出する液体供給部の移動区間の一端を第１の位置として設定する工程と、前記液体供給部が、前記被処理基板の液体供給領域の最外径に位置する時の前記被処理基板の回転数と該基板への滴下液体の想定される軌跡の単位長さあたりの液体供給量ｑout を決定する工程と、前記液体供給部が任意の位置に存在する時、被処理基板が１周する毎に生じる前記液体供給部の径方向の移動ピッチが変化するように、移動ピッチを設定する工程と、第１の位置、その第１の位置における前記液体供給部の移動ピッチ、及び前記液体供給量ｑout から、第１の位置における前記液体供給部からの液体供給速度と被処理基板回転数を決定する工程と、前記液体供給部が第１の位置に位置してから前記被処理基板を単位時間回転させたときの回転角と、第１の位置における前記液体供給部の移動ピッチとから、単位時間後に前記液体供給部が位置する第２の位置を決定する工程と、第２の位置が移動区間の他端に至るまで、第２の位置を新たな第１の位置として再設定して、第１の位置における前記液体供給部からの液体供給速度と被処理基板回転数の決定、液体供給速度と時間に対する前記液体供給部の径方向位置との関係、及び、被処理基板回転数と時間に対する前記液体供給部の径方向位置との関係をそれぞれ関数として決定する工程と、決定された関数に基づいて液体供給部の径方向位置と、液体供給速度と被処理基板回転数の算出された制御値と現在値とが一致するか否かを確認して、前記制御値の誤差補正を繰り返し行って、前記被処理基板上に液膜の形成を行うことを特徴とする。
【００１２】
そして、こうした発明に対しては前記請求項２及び請求項３に係る実施態様が好ましい。
前記被処理基板に対して径方向に移動する液体供給部の移動方向が、中心部側から周辺部側、または周辺部側から中心部側であり、その移動に伴う液膜形成処理を単位時間毎に得られた前記制御値により液体供給部の径方向位置、液体供給速度及び被処理基板回転数の制御を繰り返し行って、前記被処理基板上に液膜を形成すること。
また、直前の制御値だけではなく、被処理基板の径方向でフィードバックをかけるために、被処理基板の１回転前の制御値も、前記関数に基づいて算出された制御値を補正する際に利用すること。
【００１３】
よって、本発明によれば、被処理基板上に載った液体が遠心力によって移動しないように液体供給部の移動位置、液体供給部から吐出される液体の供給速度、及び被処理基板の回転数を単位時間毎に求め、この３パラメータを同時に制御するので、被処理基板上に螺旋状の軌跡を描いて液体を塗布する螺旋塗布において液膜を均一化するための塗布制御の信頼性を向上させることができる。その結果、被処理基板上の液膜が従来のものに比べてより均一に塗布され、最終製品の品質向上にも大きく寄与することになる。そして特に、こうした３パラメータの同時制御を予め設定された関数に基づいて行うようにしたため、制御を容易に行うことができる。
また、関数に基づく制御は、被処理基板に対する液体供給部の径方向移動を中心部側から周辺部側またはその逆方向のいずれでも、同じように液膜を高いレベルで均一化させる制御を行うことができる。更に、１回転前の値に基づいても制御値の補正を行うため、螺旋状の軌跡を描く液体塗布を１回転単位で適切に制御することができる。
【００１４】
請求項４に係る液膜形成方法は、回転する被処理基板に対してその上を径方向に移動する液体供給部から液体を吐出することにより、被処理基板上に液体による螺旋状の軌跡を描いて液膜形成する方法であって、前記液体供給部から吐出されて前記被処理基板上に載った液体が遠心力によって移動しないように、前記液体供給部の被処理基板中心からの径方向位置ｒにおける液体の供給速度Ｖと、前記被処理基板の回転数Ｗとの積が一定となる関係を維持しながら、前記被処理基板の回転数Ｗを低下させるとともに、前記液体の供給速度Ｖを増加させる場合に、前記液体供給部の移動位置と、前記液体供給部から吐出される液体の供給速度と、前記被処理基板の回転数とをそれぞれ処理時間ｔに応じて制御するための関数を予め設定しておき、その関数に基づいて処理時間ｔにおける前記液体供給部の移動位置と、前記液体供給部から吐出される液体の供給速度と、前記被処理基板の回転数とを随時求めながら制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
そして、係る発明に対しては前記請求項５乃至請求項１１に係る実施態様が好ましい。
すなわち、前記液体供給部から吐出した液体によって前記被処理基板に液膜を形成する処理過程が複数の領域に分けられ、前記関数が、それぞれの領域に対して設けられていること。
前記領域の境界が、理論値に近似させるように前記関数を求めようとした場合に、その関数における誤差が大きくなる部分に設けられていること。
前記領域の境界が、前記被処理基板の回転数制御が制御限界値になったところ、または液体供給部から吐出される液体の液体供給速度が制御限界値になったところに設けられていること。
前記領域の境界が、処理時間ｔに対する前記液体供給部の移動位置制御、前記液体供給部から吐出される液体の供給速度制御、前記被処理基板の回転数制御のいずれかの値の変曲点に定められていること。
【００１６】
前記領域の境界で、処理時間ｔの関数が連続となるように関数の次数と係数が決定されること。
前記被処理基板の回転数制御が、回転接線方向加速度の符号が反転することのないように行われ、該制御を反映して液体の供給速度が制御されること。
前記液体供給部が前記被処理基板の最外径ｒout で定められた基板の回転数Ｗout 、及び該液体供給部からの液体供給速度Ｖout に対し、前記液体供給部が基板中心から距離ｒに位置するときの基板回転数Ｗが（ｒout ／ｒ）の平方根と係数ｂとＷout との積で定められ、且つ供給速度ＶがＶout を（ｒout ／ｒ）の平方根と係数ｂで除した値で定められること。
【００１７】
よって、本発明によれば、被処理基板上に載った液体が遠心力によって移動しないように液体供給部の移動位置、液体供給部から吐出される液体の供給速度、及び被処理基板の回転数を随時求め、この３パラメータを同時に制御するので被処理基板上に螺旋状の軌跡を描いて液体を塗布する螺旋塗布において液膜を均一化するための塗布制御の信頼性を向上させることができる。その結果、被処理基板上の液膜が従来のものに比べてより均一に塗布され、最終製品の品質向上にも大きく寄与することになる。そして特に、こうした３パラメータの同時制御を予め設定された関数に基づいて行うようにしたため、制御を容易に行うことができる。
【００１８】
また、実施態様により次のような効果も奏する。即ち、関数を複数の領域に分けて設定したことにより、遠心力など変化する状態に応じた適切な制御を行うことができる。領域の境界を理論値との誤差が大きくなる部分に設けたことにより、制御に適切な関数を得ることができる。領域の境界を機器の制御限界値に設けたことにより、液膜形成装置を構成する各機器の性能に応じた適切な制御を行うことできる。３パラメータを同時に制御する本発明では、いずれかの値の変曲点によって領域の境界を定めることにより、３パラメータを最も好ましい状態で制御することができる。更に、こうした境界で処理時間ｔの関数が連続となるように関数の次数と係数を決定することにより、塗布状態の急激な変化を防止して均一な液膜を形成することができる。また、被処理基板の回転が急激に変化しないように回転数制御を行うため、被処理基板上に塗布された液体の加速変化による移動を防止できる。
【００１９】
請求項１２に係る液膜形成方法は、回転する被処理基板に対して径方向に移動しつつ液体を吐出する液体供給部の移動区間の一端を第１の位置として設定する工程と、前記液体供給部が、前記被処理基板の液体供給領域の最外径に位置する時の前記被処理基板の回転数と該基板への滴下液体の想定される軌跡の単位長さあたりの液体供給量ｑout を決定する工程と、第１の位置、その第１の位置における前記液体供給部の移動ピッチ、及び前記液体供給量ｑout から、第１の位置における前記液体供給部からの液体供給速度と被処理基板回転数を決定する工程と、前記液体供給部が第１の位置に位置してから前記被処理基板を単位時間回転させたときの回転角と、第１の位置における前記液体供給部の移動ピッチとから、単位時間後に前記液体供給部が位置する第２の位置を決定する工程と、第２の位置が移動区間の他端に至るまで、第２の位置を新たな第１の位置として再設定して、第１の位置における前記液体供給部からの液体供給速度と被処理基板回転数の決定、液体供給速度と時間に対する前記液体供給部の径方向位置との関係、及び、被処理基板回転数と時間に対する前記液体供給部の径方向位置との関係をそれぞれ関数として決定する工程と、決定された関数に基づいて液体供給部の径方向位置と、液体供給速度と被処理基板回転数の算出された制御値と現在値とが一致するか否かを確認して、前記制御値の誤差補正を繰り返し行って、前記被処理基板上に液膜の形成を行うことを特徴とする。
【００２０】
そして、こうした発明に対しては前記請求項１３及び請求項１４に係る実施態様が好ましい。
前記被処理基板に対して径方向に移動する液体供給部の移動方向が、中心部側から周辺部側、または周辺部側から中心部側であり、その移動に伴う液膜形成処理を単位時間毎に得られた前記制御値により液体供給部の径方向位置、液体供給速度及び被処理基板回転数の制御を繰り返し行って、前記被処理基板上に液膜を形成すること。
また、直前の制御値だけではなく、被処理基板の径方向でフィードバックをかけるために、被処理基板の１回転前の制御値も、前記関数に基づいて算出された制御値を補正する際に利用すること。
【００２１】
よって、本発明によれば、被処理基板上に載った液体が遠心力によって移動しないように液体供給部の移動位置、液体供給部から吐出される液体の供給速度、及び被処理基板の回転数を単位時間毎に求め、この３パラメータを同時に制御するので被処理基板上に螺旋状の軌跡を描いて液体を塗布する螺旋塗布において液膜を均一化するための塗布制御の信頼性を向上させることができる。その結果、被処理基板上の液膜が従来のものに比べてより均一に塗布され、最終製品の品質向上にも大きく寄与することになる。そして特に、こうした３パラメータの同時制御を予め設定された関数に基づいて行うようにしたため、制御を容易に行うことができる。
また、関数に基づく制御は、被処理基板に対する液体供給部の径方向移動を中心部側から周辺部側またはその逆方向のいずれでも、同じように液膜を高いレベルで均一化させる制御を行うことができる。更に、１回転前の値に基づいても制御値の補正を行うため、螺旋状の軌跡を描く液体塗布を１回転単位で適切に制御することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る液膜形成方法の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明に係る液膜形成方法を実行するための螺旋塗布装置を示した構成図である。
螺旋塗布装置１は、箱形の装置本体２内に駆動系が構成され、先ず装置本体２の底面に回転駆動モータ３が配置され、上方に突き出た回転軸に回転テーブル４が取り付けられている。回転テーブル４には、上面に吸着プレート５が設けられ、その上に載置された被処理基板１０を水平に真空吸着し、回転駆動モータ３の回転出力によって回転させるように構成されている。
【００２３】
回転駆動モータ３上には処理容器６が形成され、回転テーブル４及びその上の被処理基板１０を包み込むようになっている。そして、その処理容器６の蓋６ａには、その上から被処理基板１０に対して薬液を落とすためのスリット６ｓが径方向に形成されている。スリット６ｓは、回転テーブル４の中心、すなわち載置された被処理基板の中心から液膜の最外径となる位置まで直線状に切り欠かれている。そうしたスリット６ｓを有する蓋６ａ上には、スリット６ｓの両端に処理容器６外から吐出される薬液を受けるための受皿７ａ，７ｂが設けられている。これは、被処理基板１０へ塗布する時以外に薬液供給ノズル８から吐出される薬液を受ける必要があるからである。
【００２４】
装置本体２内には、被処理基板１０へ薬液を塗布するための薬液供給ノズル８が移動可能に設けられいている。この薬液供給ノズル８は、被処理基板１０の径方向に沿ったスリット６ｓ上を移動するようにノズル移動機構が処理容器６上に構成されている。具体的には、スライドレール１１とノズル移動モータ１２に連結された回転軸１３とが並設され、スライドレール１１を摺動して直線往復運動する薬液供給ノズル８と回転軸１３との間に、ノズル移動モータ１２の回転力を薬液供給ノズル８の直線運動に変えるボールネジや磁気ネジが構成されている。
【００２５】
薬液供給ノズル８は、薬液を収容した薬液タンク１５に対し、薬液供給ポンプ１６を介してチューブ１７，１７によって接続されている。この薬液供給ポンプ１６は、空気圧供給弁１８からの空気圧によってポンプ室２５上に設けられたダイヤフラム２１を動作させることによって、薬液タンク１５から薬液供給ノズル８へと薬液を所定の圧力で供給するようにしたものであり、薬液の吐出圧力を検出する圧力センサ２２が内蔵され、ポンプ室２５の入力側及び出力側には、ポンプ室２５に薬液を蓄えて所定圧で供給するために薬液供給遮断弁２３と薬液排出遮断弁２４とがそれぞれ設けられている。
【００２６】
次に螺旋塗布装置１には、こうして構成された駆動系を制御するための制御系が構成されている。本実施形態では、被処理基板１０の回転数、薬液供給ノズル８の駆動速度（薬液供給ノズル８の位置）、そして薬液供給ノズル８からの薬液供給速度（薬液の吐出圧力）をパラメータとして、これらを同時に制御するように構成されている。そこで、回転駆動モータ３に対しては回転用コントローラ３１が、ノズル移動モータ１２に対してはノズル移動用コントローラ３２が、また空気圧供給弁１８と圧力センサ２２にはポンプ用コントローラ３３が接続されている。そして、薬液が被処理基板上に供給される間、被処理基板１０の回転数、薬液供給ノズル８の駆動速度（薬液供給ノズル８の位置）、及び薬液供給ノズル８からの薬液供給速度（薬液の吐出圧力）が各コントローラ３１，３２，３３により管理されるが、更にこれらにはメインコントローラ３０が接続され統括管理できるように構成されている。
【００２７】
続いて、螺旋塗布装置１を利用した液膜形成方法について以下に説明する。本実施形態の液膜形成方法は、スピンコート法に代えて、薬液供給ノズル８から吐出される微細噴流の薬液を、回転する被処理基板１０に対して螺旋状に塗布するいわゆる螺旋塗布を実行するものである。そこで先ず、回転駆動モータ３によって回転テーブル４に回転が与えられ、吸着プレート５に保持された被処理基板１０が回転駆動モータ３の出力に応じた所定の回転数で回転する。一方、薬液タンク１５内の薬液が薬液供給ポンプ１６によって薬液供給ノズル８へ圧送され、微細噴流となった薬液が薬液供給ノズル８から直下に吐出される。薬液は細い流線となって途切れることなく吐出され、薬液供給ノズル８が移動する間にスリット６ｓを通って被処理基板１０上に供給される。
【００２８】
被処理基板１０に対する薬液の供給は、その中心部から周辺側に向けて、又は周辺部から中心側に向けて薬液供給ノズル８が移動する際に行われる。薬液供給ノズル８の移動はノズル移動モータ１２の駆動によって行われ、回転軸１３に回転が与えられると、その回転が不図示のボールネジや磁気ネジによって薬液供給ノズル８の直線運動に変換される。そのため、薬液供給ノズル８は、スライドレール１１を摺動してリット６ｓの上方を吐出口を真下にした姿勢を崩さずに移動していく。
【００２９】
ここで図２は、螺旋塗布のイメージ図であるが、液膜形成時には、回転する被処理基板１０に対して径方向に移動する薬液供給ノズル８から薬液が吐出されると、被処理基板１０上には、図示するように微細噴流の薬液が流線になって渦巻き状に順次供給されていく。そして渦巻き状に供給された薬液は広がって隣接する薬液同士が結合し、被処理基板１０上には一つの液膜が形成される。
こうして形成された被処理基板１０上の液膜は、その後、液膜中にある溶剤の乾燥除去が行われるが、その乾燥手法には、加熱、溶剤の飽和蒸気圧以下での減圧乾燥、表面の気流に接触させる手法などが用いられる。
【００３０】
ところで、回転駆動モータ３などが前述したように駆動して行われる本実施形態の螺旋塗布は、各機器の制御プログラムが格納されており、これに従ってメインコントローラ３０の管理の下、各コントローラ３１，３２，３３からの制御指令によって実行される。すなわち、回転駆動モータ３、ノズル移動モータ１２及び薬液供給ポンプ１６の各機器は、前述したように被処理基板１０の回転数、薬液供給ノズル８の移動速度（薬液供給ノズル８の位置）、そして薬液供給ノズル８からの薬液供給速度（薬液の吐出圧力）をパラメータとした処理時間ｔに対する高次関数（以下、次数が１／２であるものも「高次関数」に含まれるとする。）で制御されるようになっている。図３は、各機器がそうした高次関数を基に制御された場合の処理時間ｔに対応したノズル位置（ａ）、吐出圧力（ｂ）及び基板の回転数（ｃ）をそれぞれ示したものである。
【００３１】
一方、図５は、高次関数に基づいて３パラメータを制御しながら被処理基板１０上に薬液を塗布するための塗布制御フローを示した図である。螺旋塗布装置１のメインコントローラ３０には、この塗布制御フローを実行するための処理プログラムが記憶されている。そこで、このフローに従った塗布処理について説明していく。
先ず、被処理基板１０への薬液塗布の開始信号が入力されると、薬液供給ノズル８の配置や薬液供給ポンプ１６の弁開閉など、各駆動系が所定の状態になるよう初期化処理が行われる（Ｓ１）。初期化処理の具体的動作としは、先ず薬液供給ノズル８が中心側の受皿７ａ上に配置される。そして、薬液供給ポンプ１６では、薬液供給遮断弁２３を開けられて薬液排出遮断弁２４が閉じられ、薬液タンク１５からポンプ室２５内に薬液が吸引されたところで薬液供給遮断弁２３が閉じられる。
【００３２】
そして、初期化処理が行われた後は、続いて薬液吐出安定化処理が行われる（Ｓ２）。薬液吐出安定化処理は、図３に示す高次関数による各パラメータ制御を実行するための準備工程であり、図６は、この薬液吐出安定化処理を示すサブフローを示したものである。また図４は、その薬液吐出安定化処理における処理時間に対応した基板中心を基準とした、基板径方向のノズル位置（ａ）、吐出圧力（ｂ）及び被処理基板の回転数（ｃ）をそれぞれ示したものである。
【００３３】
先ず、薬液供給ポンプ１６では、遮断弁２３，２４が共に閉じられ、ポンプ室２５内の薬液が、空気圧供給弁１８からの空気圧により駆動するダイヤフラム２１によって加圧される。この加圧力は圧力センサ２２によって検出されており、空気圧供給弁１８がその検出値に基づくポンプ用コントローラ３３の制御によって、図４（ｂ）に示すよう薬液の吐出圧力が０．３ＭＰａに調整される（Ｓ１０１）。また回転用コントローラ３１によって回転駆動モータ３に回転が与えられ、徐々に被処理基板１０の回転数が上げられる（Ｓ１０２）。そして、処理開始後２ｓｅｃの時間経過が確認され（Ｓ１０３）、その時間経過によって（Ｓ１０３：ＹＥＳ）薬液供給ポンプ１６の薬液供給遮断弁２３が開けられる（Ｓ１０４）。そのため、薬液供給ノズル８からは０．３ＭＰａで薬液が吐出されるが、この時点では薬液供給ノズル８が受皿７ａ上にあるため、薬液は全て受皿７ａに受け取られる。
【００３４】
その後も被処理基板１０の回転数は、図４（ｃ）に示すように直線的に更に加速され続ける（Ｓ１０５）。そして、処理時間が６ｓｅｃになるまではこの状態が継続され、処理時間が６ｓｅｃになったところで（Ｓ１０６：ＹＥＳ）図４（ｂ）に示すように２ｓｅｃかけて薬液の吐出圧力が０．２ＭＰａまで減圧される（Ｓ１０７）。吐出圧力の低下は、圧力センサ２２からの検出値に基づいて空気圧供給弁１８が制御され、空気圧によってポンプ室２５内の薬液を圧送するダイヤフラム２１の加圧力が抑えられていく。こうして吐出圧力の減圧を０．２ＭＰａまでとしているのは、薬液供給ノズル８から薬液を微細噴流として吐出することのできる薬液供給ポンプ１６の制御限界値が０．２ＭＰａだからである。
【００３５】
そして、その後も更に被処理基板１０の回転数が図４（ｃ）に示すように直線的に加速されつづけ（Ｓ１０８）、被処理基板１０へ薬液の塗布を開始する初期回転数（１８０ｒｐｍ）になったか否かの確認が行われる（Ｓ１０９）。１８０ｒｐｍを初期回転数としているのは、当該回転数が回転駆動モータ３の性能による制御限界値だからである。そこで、被処理基板１０の回転が初期回転数に達すれば、図４（ｃ）に示すよう回転数が一定になるように制御される。次に、薬液の吐出圧力は０．２ＭＰａで安定しており、更にこの被処理基板１０の回転も初期回転数で安定したところで（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、これまで受皿７ａ上にあった薬液供給ノズル８の移動が開始される（Ｓ１１０）。
【００３６】
薬液供給ノズル８は、被処理基板１０の中心を基準に一方向のをプラス範囲とし、その逆方向をマイナス範囲としている。そこで薬液供給ノズル８は、Ｓ１１０で移動を開始するまではマイナス範囲に配置された受皿７ａ上に位置しており（図４（ａ）参照）、処理開始後１０ｓｅｃ程で基板中心へプラス方向の移動が始められる。薬液供給ノズル８の位置はエンコーダ等の検出器からの信号によって検出され、基板中心（ノズル原点）に到達したか否かが確認される（Ｓ１１１）。薬液供給ノズル８は、図４（ａ）に示すように処理開始後１２ｓｅｃの時点でノズル原点に到達し（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、これによって薬液吐出安定化処理（Ｓ２）が終了する。従って、薬液吐出安定化処理が終了した時点では、図４に示すように薬液供給ノズル８が被基板基板８の中心に位置し、薬液の吐出圧力が０．２ＭＰａに、そして被処理基板１０の回転数が１８０ｒｐｍにて安定している。
【００３７】
そこで、薬液を被処理基板１０上へ実際に吐出する塗布処理は、こうして薬液供給ノズル８が基板中心に到達した直後から開始される。図３では、薬液供給ノズル８が被処理基板１０の中心に位置した時点を０時として示している。
螺旋塗布の制御は、図５に示す制御フローに戻って各機器の現在値が確認される（Ｓ３）。すなわち、回転駆動モータ３の回転数、薬液供給ノズル８の位置、及び薬液供給ポンプ１６の吐出圧力が、各コントローラ３１，３２，３３に送られる情報によって各機器の現在値として取り込まれる。こうした各機器の現在値は、薬液供給ノズル８が移動する間、単位時間毎に確認される。
【００３８】
次に、被処理基板１０に薬液が被処理基板１０上に塗布された場合、その液膜の周辺部分がどのような状態になるかの確認が行われる（Ｓ４）。すなわち、薬液供給ノズル８が被処理基板１０の薬液供給領域の最外径に位置した場合に、被処理基板１０上に塗布された薬液が飛散しないような被処理基板１０の回転数と、その被処理基板１０へ塗布する滴下薬液の想定される軌跡の単位長さあたりの薬液供給量ｑout の各々の各値が求められる。
【００３９】
そして、こうして得られた任意の位置における各機器の現在値と周辺部の値とを基に、単位時間毎に薬液供給ノズル８の移動速度（薬液供給ノズル８の移動位置）、薬液供給速度（薬液の吐出圧力）、及び被処理基板１０の回転数の３パラメータについて、予め設定されている高次関数に基づく制御値の計算が行われる（Ｓ５）。このとき、被処理基板１０上に塗布された薬液が遠心力によって流れないようにすることに注意する必要があるが、高次関数は、そうした点を考慮して設定されたものである。そこで、高次関数の設定について以下に説明する。
【００４０】
先ず、単位面積当たりの塗布量を一定にする場合、特に中心部では径が小さい反面、薬液の吐出圧力を０．２ＭＰａ以下に落とせないため、径方向に隣り合う薬液が重ならないように被処理基板１０が１周する毎に生じる径方向の移動ピッチｄｒを大きくする必要がある。その一方で、薬液供給ノズル８の移動に従い径は大きくなるため、径方向の移動ピッチｄｒを小さくする必要がある。そこで、被処理基板１０上に薬液を螺旋状に塗布する薬液供給ノズル８の径方向の移動ピッチｄｒは、その直前の移動ピッチｄｒ０に１より小さい変化率ａを乗じた値で決定され、ピッチ間隔は液膜の周辺部側に移動する間、徐々に狭められるよう設定する。
【００４１】
具体的には、被処理基板１０が１回転する毎に、薬液供給ノズル８の移動ピッチ変化率ａを０．９９（１％減少）するようにした。被処理基板１０の中心を基準とした螺旋の数を周値ｎ（ｎ＞０の実数）と定義すると、この周値ｎを用い、ｎ＝１における薬液供給ノズル８の移動ピッチｄ１を用いると、周値ｎにおける径方向の移動ピッチｄｎは、
ｄｎ＝ｄ１×ａ^n-1 （１）
＝ｄ１×０．９９^n-1
と表すことができる。このときの薬液供給ノズル８の径方向位置Ｒｎは、
Ｒｎ＝ｄ１×（１−ａ^n-1）／（１−ａ）（２）
＝ｄ１×（１−０．９９^n-1）／（１−０．９９）
と表すことができる。
【００４２】
上記ｄｎが一定（ａ＝１）の場合には、被処理基板１０の中心からの距離ｒにおける面積変化率は２πｒである。被処理基板１０の中心からの距離ｒにおける面積変化率は、被処理基板１０の中心からの距離ｒに比例しているので、薬液供給最外径ｒout と、その時の滴下薬液の想定される軌跡の単位長さあたりの薬液供給量ｑout との比と、被処理基板１０の中心からの距離ｒと薬液供給量ｑとの比とを等しくする必要がある。
従って、被処理基板１０の中心からの距離ｒでの薬液供給量ｑは、
ｑ＝ｑout ×ｒ／ｒout （３）
とする必要がある。
【００４３】
また、被処理基板１０の中心からの距離ｒにおける薬液供給速度Ｖｒと回転数Ｗｒと薬液供給量ｑとの間には、
ｑ＝Ｖｒ／Ｗｒ（４）
との関係が成立する。
従って、（３），（４）式から
Ｖｒ／Ｗｒ＝（Ｖｒout ／Ｗｒout ）×（ｒ／ｒout ）（５）
を満たすような被処理基板１０の中心からの距離ｒにおける薬液供給速度Ｖｒと回転数Ｗｒを定めればよい。ここでＶｒout ，Ｗｒout はそれぞれ最外径ｒoutにおける薬液供給ノズル８の径方向位置Ｒｎでの薬液供給速度と回転数である。
【００４４】
従って、薬液供給速度Ｖｒと回転数Ｗｒに同じ変化率を与えることとし、被処理基板１０の中心からの距離ｒにおいて、薬液供給ポンプ制御と回転数制御の限界を考慮し、制御の負荷配分を係数ｂ’（ｂ’＝１／ｂとする。）を用いると次式のように表せる。
Ｖｒ＝Ｖｒout ×ｂ’／（ｒout ／ｒ）^1/2 （６）
Ｗｒ＝Ｗｒout ×（ｒout ／ｒ）^1/2／ｂ’ （７）
【００４５】
なお、本実施形態ではｄｎは一定ではなく等比級数的に変化しているので（６），（７）式は、
Ｖｒ＝Ｖｒout ／（ｒout ／ｒ）^1/2×（ｂ’×（（Ｒn+0.5−Ｒn-0.5）／（Ｒnout+0.5−Ｒnout-0.5））^1/2）（８）
Ｗｒ＝Ｗｒout ×（ｒ／ｒout ）^1/2／（ｂ’×（（Ｒn+0.5−Ｒn-0.5）／（Ｒnout+0.5−Ｒnout-0.5））^1/2）（９）
にそれぞれおきかえられる。
【００４６】
また、被処理基板１０の中心からの距離ｒにおける微少単位面積にある液膜にかかる遠心力Ｆは、液体の比重ｃを用いて、
Ｆ＝ｍｒＷｒ²
＝ｃ×（ｑout ／２π）×（ｒ／ｒout ）Ｗｒ² （１０）
と表せる。
遠心力Ｆが一定になる関係を求めると、Ｃ＝ｃ（ｑout ／２πｒout ）とおくと、
Ｗｒ＝（Ｆ／Ｃ）^1/2 ×（１／ｒ）^1/2 （１１）
となる。
【００４７】
（７），（１１）式から、最外径ｒout における回転数Ｗｒout を、広がった液膜に流動性を生じる下限の遠心力Ｆと定数Ｃ及び係数ｂ’（通常は１）を用いて、
Ｗｒout ≦（Ｆ／Ｃ）^1/2 ×ｂ’／ｒ out ^1/2 （１２）
のように定めることで、被処理基板１０外に薬液が排出することなく、被処理基板１０の面内で液膜分布の偏りのない液膜形成が可能となる。したがって、
Ｗｒ≦（Ｆ／Ｃ）^1/2 ×（１／ｒ） ^1/2 （１３）
なお、回転数Ｗｒと薬液供給速度Ｖｒは（４），（１３）式を満たす組合せであれば如何なる値にしてもよい。
以上のことを考慮した上で薬液供給ノズル８の移動位置を決定する移動速度、薬液供給ノズル８からの薬液吐出圧力、そして被処理基板１０の回転数について、処理時間ｔに対するそれぞれの高次関数を求めればよい。
【００４８】
すなわち、３パラメータを制御する高次関数は、以下の手順に従って得られた理論値により決定される。
回転する被処理基板１０に対して薬液供給ノズル８を径方向に移動させたとき、単位時間毎に区切った移動領域の一端が第１の位置として設定され、先ず、薬液供給ノズル８が塗布領域の最外径に位置する時の被処理基板１０の回転数Ｗoutと、被処理基板１０への滴下薬液の想定される軌跡の単位長さあたりの薬液供給量ｑout が求められる。そして、設定された第１の位置とその第１の位置における薬液供給ノズル８の移動ピッチ、そして最外径における薬液供給量ｑout とに基づいて、当該第１の位置における薬液供給速度と被処理基板１０の回転数とが決定される。
【００４９】
更に、薬液供給ノズル８が第１の位置に位置してから被処理基板１０が単位時間回転したときの回転角、及びその第１の位置における薬液供給ノズル８の移動ピッチとから、薬液供給ノズル８が単位時間だけ移動したときの位置が第２の位置として求められる。そして、塗布領域終端に至るまでは、第２の位置が次の単位時間における新たな第１の位置として再設定され、第１の位置における薬液供給ノズル８からの薬液供給速度と被処理基板１０の回転数の決定、単位時間後に薬液供給ノズル８が位置する第２の位置の決定が繰り返し行われる。そこで、こうして得られた理論値から、薬液供給ノズル８の径方向位置、薬液供給速度及び被処理基板１０の回転数を適切に制御するため処理時間に対する高次関数が決定される。
【００５０】
ところで本実施形態では、こうして決定された高次関数が、図３に示すようにノズル位置（ａ）、吐出圧力（ｂ）及び基板の回転数（ｃ）の３パラメータについて各機器を制御をするものであるが、この高次関数の決定に当たっては、被処理基板１０への螺旋塗布処理が領域１から領域４までの４段階に分けられ、その各領域毎に求められている。そして、ここでの各領域の境界は、時間ｔに対する薬液供給ノズル８の径方向位置制御（移動速度制御）、薬液の吐出圧力制御、被処理基板１０の回転数制御のいずれかの値の変曲点を基に定められており、具体的には次の通りである。
【００５１】
先ず、領域１と領域２の境界は処理時間ｔ１にあるが、これは被処理基板１０の回転数制御に基づく変曲点であり、被処理基板１０を回転させる回転駆動モータ３の制御限界値によって設定されている。領域１での処理開始時点では、ノズル移動の原点（被処理基板１０の中心）から所定の距離までを螺旋塗布する場合には、半径が小さいため１周分の距離が短く、薬液の吐出圧力が０．２ＭＰａ以下に落とせないことから、塗布された薬液が重ならないようにするため、薬液供給ノズル８を高速移動させるとともに被処理基板１０を回転させる回転駆動モータ３の制御限界値である１８０ｒｐｍに設定している。しかし、一方で中心からの距離が大きくなれば塗布された薬液にかかる遠心力が大きくなることから、薬液が遠心力によって流れないようにするため、処理が進むに従って回転駆動モータ３の回転数を下げる必要がある。そこで、回転駆動モータ３の回転数を制御限界値から下げる処理時間ｔ１の時点が変曲点１となっている。
【００５２】
次に、領域２と領域３の境界はｔ１直後の処理時間ｔ２にあり、薬液供給ノズル８から吐出される薬液供給速度（吐出圧力）制御に基づく変曲点である。薬液供給ポンプ１６から薬液を微細噴流として吐出するための吐出圧力の制御限界値が０．２ＭＰａであるため、これ以下に落とすことができず、前述したように制御限界値の０．２ＭＰａで薬液を吐出していた。しかし、塗布する螺旋の半径が大きくなると塗布面積も大きくなるため、単位面積当たりの塗布量を一定にするためには、被処理基板１０の回転数に続いてに薬液吐出圧力を上げて薬液供給量を大きくする必要がある。そこで、薬液の吐出圧力を制御限界値から上昇させる処理時間ｔ２の時点が変曲点２となっている。なお、変曲点１，２の処理時間ｔ１，ｔ２にズレが生じさせているのは、薬液の塗布状態の急激な変化により被処理基板１０上の薬液が流れて液膜にムラが生じないようにするためである。
【００５３】
更に、領域３と領域４の境界は処理時間ｔ３にあり、これも薬液供給ノズル８から吐出される薬液供給速度（吐出圧力）制御に基づく変曲点である。薬液供給ポンプ１６が薬液に加えることのできる吐出圧力の制御限界値が０．３５ＭＰａであるため、これ以上に上げることができず、領域３で上昇させてきた吐出圧力が限界に達するからである。そこで、薬液の吐出圧力が上限の制御限界値に達した処理時間ｔ３の時点が変曲点３となっている。
【００５４】
ところで高次関数を分ける各領域の境界は、上記薬液供給ノズル８の径方向位置制御などにおける変曲点を基に定められているが、これは高次関数を理論値に近似させるようにした場合、高次関数をこの変曲点で近似させることが難しく誤差が大きくなってしまうからである。従って領域の境界とは、時間ｔに対する薬液供給ノズル８の径方向位置制御などの値の変曲点に限らず、理論値に近似させるように求めた高次関数の誤差が大きくなる部分で定められるといえる。
そしてまた、塗布状態の急激な変化を防止するためには、こうして求められた各高次関数を各領域の境界において連続させるようにしなければならない。そこで高次関数は、こうした各領域間での連続性を考慮して次数と係数とが決定される。
【００５５】
再び図５に示す制御フローに戻り、高次関数に基づいて算出された被処理基板１０の回転数、薬液供給ノズル８の移動速度そして薬液の吐出圧力の計算値が、先のＳ３で得られた現在値と比較される（Ｓ６）。比較の結果、両者の値が一致すれば計算値が出力値として決定され（Ｓ７）、一方、両者の値が一致しない場合には制御値の誤差補正処理が行われ（Ｓ８）、その補正値が出力値として決定される（Ｓ７）。このときの誤差補正処理では、計算値及び現在値の他に、被処理基板１０が１回転する前の値をも利用する。螺旋状に薬液を塗布する螺旋塗布では、単位時間にみた接線方向の制御に加え、薬液供給ノズル８を移動方向にみた場合の１回転単位で薬液の塗布状態を制御することも必要だからである。
こうして決定された出力値は、メインコントローラ３０からの指令により各コントローラ３１，３２，３３から回転駆動モータ３、ノズル移動モータ１２及び空気圧調整弁１８へと制御信号として出力される（Ｓ９）。
【００５６】
そこで、制御信号を受けた回転駆動モータ３、ノズル移動モータ１２及び空気圧調整弁１８により、被処理基板１０が所定の回転数で回転し、その被処理基板１０上を所定の速度で薬液供給ノズル８が移動し、更に薬液供給ノズル８からは所定の吐出圧力で薬液が被処理基板１０に塗布される。そして各機器の制御は、単位時間毎に送信される制御信号によって更新され、液膜の周辺部に至るまでＳ３〜Ｓ９の処理が繰り返される。
液膜の周辺部に当たる位置には処理容器６の蓋６ａ上に配置された受皿７ｂがあり、薬液供給ノズル８の位置が受皿７ｂに達したことが検出されたところで、基板塗布の終了が確認される（Ｓ１０）。
【００５７】
そして、薬液供給ノズル８が外周側の受皿７ｂにまで達して基板塗布の終了が確認された場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、薬液吐出終了処理（Ｓ１１）に移る。図７は、この薬液吐出終了処理を示すサブフローを示した図である。
【００５８】
薬液供給ノズル８から吐出された薬液は受皿７ｂによって受け取られる。そこで、薬液吐出終了処理の開始により、薬液供給ポンプ１６の薬液排出遮断弁２４が閉じられ（Ｓ２０１）、空気圧供給弁１８の圧力調整によって閉じられたポンプ室２５内の圧力が０ＭＰａまで減圧される（Ｓ２０２）。こうした０ＭＰａまでの減圧は圧力センサ２２によって検出され、減圧完了の確認が行われる（Ｓ２０３）。そして、０ＭＰａまで減圧されると（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、薬液供給ポンプ１６の薬液供給遮断弁２３が開けられ（Ｓ２０４）、ダイヤフラム２１が引き上げられて薬液タンク１５から薬液供給ポンプ１６内に薬液が吸引される（Ｓ２０５）。薬液の吸引が完了すれば（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、薬液供給遮断弁２３が閉じられて薬液吐出終了処理が完了する（Ｓ２０７）。
【００５９】
こうした薬液吐出終了処理（Ｓ１１）の後は、液膜が形成された被処理基板１０が、被処理基板１０の傾斜が投影レンズの像面に対して平行になるようにレベリング処理が行われ（Ｓ１２）、次いで液膜中にある溶剤を乾燥除去する乾燥処理が行われる（Ｓ１３）。その乾燥処理には、加熱、溶剤の飽和蒸気圧以下での減圧乾燥、表面の気流に接触させる手法などが用いられる。
【００６０】
よって、以上説明した本実施形態の液膜形成方法によれば、薬液供給ノズル８の移動位置（移動速度）、その薬液供給ノズル８から吐出される液体の供給速度（吐出圧力）、及び被処理基板１０の回転数を同時に制御するようにしたので、単位面積当たりの薬液の塗布量を一定にすること、また遠心力による薬液の流れを防止すること等を考慮した適切な制御を行うことが可能になり、被処理基板１０上への螺旋塗布において液膜を均一化するための塗布制御の信頼性を向上させることができた。
そして特に、こうした３パラメータの同時制御を予め設定された高次関数に基づいて行うようにしたため、制御を容易に行うことができるようになった。
【００６１】
また、高次関数を領域１〜４の複数に分けて設定したことにより、遠心力など変化する状態に応じた適切な制御を行うことができるようになった。そして、領域１〜４の境界を回転駆動モータ３や薬液供給ポンプ１６の制御限界値に設けたことにより、液膜形成装置を構成する当該機器の性能に応じた適切な制御を行うことができるようになった。更には、３パラメータのいずれかの値の変曲点によって領域１〜４の境界を定めたので、最も好ましい状態で制御することができるようになった。
【００６２】
以上、液膜形成方法の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、様々な変更が可能である。
例えば、吐出圧力の制御限界値などは本実施形態で挙げた薬液供給ポンプ１６などによるものであり、性能の異なった機器を使用すれば値が異なるのは当然である。そうした場合には変曲点の位置も異なり、処理時間ｔに対応するノズル位置、吐出圧力及び基板回転数の３パラメータを制御する高次関数も変更され、図３とは異なる制御となる。
また、例えば前記実施形態では薬液供給ノズル８を被処理基板１０の中心から周辺部へ移動させる際に塗布するようにしたが、逆方向に移動する場合であってもよい。
また前記実施形態では、薬液供給ノズル８の移動ピッチが一定の割合で減少するようにしたが、移動ピッチは、中心部側から周辺部側にみた場合に小さくなるようにするのであって、必ずしも薬液供給ノズル８の移動領域全体にわたって常に減少する必要はない。各機器の性能により一部区間について移動ピッチを一定にする必要があることも考えられるからである。
【００６３】
【発明の効果】
よって、本発明の液膜形成方法によれば、液体供給部の移動位置、液体供給部から吐出される液体の供給速度、及び被処理基板の回転数を予め設定された高次関数に基づいて随時求め、この３パラメータを同時に制御するので、被処理基板上に螺旋状の軌跡を描いて液体を塗布する螺旋塗布において液膜を均一化するための塗布制御の信頼性を向上させることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液膜形成方法を実行するための螺旋塗布装置を示した構成図である。
【図２】螺旋塗布のイメージ図である。
【図３】高次関数に基づいて制御した処理時間ｔに対応するノズル位置（ａ）、吐出圧力（ｂ）及び基板の回転数（ｃ）の特性図である。
【図４】薬液吐出安定化処理における処理時間に対応したノズル位置（ａ）、吐出圧力（ｂ）及び被処理基板の回転数（ｃ）の特性図である。
【図５】塗布制御フローを示した図である。
【図６】薬液吐出安定化処理を示すサブフローを示した図である。
【図７】薬液吐出終了処理を示すサブフローを示した図である。
【符号の説明】
１螺旋塗布装置
３回転駆動モータ
４回転テーブル
８薬液供給ノズル
１０被処理基板
１２ノズル移動モータ
１６薬液供給ポンプ
１８空気圧供給弁
２２圧力センサ
３０メインコントローラ
３１回転用コントローラ
３２ノズル移動用コントローラ
３３ポンプ用コントローラ

Claims

回転する被処理基板に対して径方向に移動しつつ液体を吐出する液体供給部の移動区間の一端を第１の位置として設定する工程と、
前記液体供給部が、前記被処理基板の液体供給領域の最外径に位置する時の前記被処理基板の回転数と該基板への滴下液体の想定される軌跡の単位長さあたりの液体供給量ｑ out を決定する工程と、
前記液体供給部が任意の位置に存在する時、被処理基板が１周する毎に生じる前記液体供給部の径方向の移動ピッチが変化するように、移動ピッチを設定する工程と、
第１の位置、その第１の位置における前記液体供給部の移動ピッチ、及び前記液体供給量ｑ out から、第１の位置における前記液体供給部からの液体供給速度と被処理基板回転数を決定する工程と、
前記液体供給部が第１の位置に位置してから前記被処理基板を単位時間回転させたときの回転角と、第１の位置における前記液体供給部の移動ピッチとから、単位時間後に前記液体供給部が位置する第２の位置を決定する工程と、
第２の位置が移動区間の他端に至るまで、第２の位置を新たな第１の位置として再設定して、第１の位置における前記液体供給部からの液体供給速度と被処理基板回転数の決定、液体供給速度と時間に対する前記液体供給部の径方向位置との関係、及び、被処理基板回転数と時間に対する前記液体供給部の径方向位置との関係をそれぞれ関数として決定する工程と、
決定された関数に基づいて液体供給部の径方向位置と、液体供給速度と被処理基板回転数の算出された制御値と現在値とが一致するか否かを確認して、前記制御値の誤差補正を繰り返し行って、前記被処理基板上に液膜の形成を行うことを特徴とする液膜形成方法。
請求項１に記載する液膜形成方法において、
前記被処理基板に対して径方向に移動する液体供給部の移動方向は、中心部側から周辺部側、または周辺部側から中心部側であり、その移動に伴う液膜形成処理を単位時間毎に得られた前記制御値により液体供給部の径方向位置、液体供給速度及び被処理基板回転数の制御を繰り返し行って、前記被処理基板上に液膜を形成することを特徴とする液膜形成方法。
請求項１又は請求項２に記載する液膜形成方法において、
直前の制御値だけではなく、被処理基板の径方向でフィードバックをかけるために、被処理基板の１回転前の制御値も、前記関数に基づいて算出された制御値を補正する際に利用することを特徴とする液膜形成方法。
回転する被処理基板に対してその上を径方向に移動する液体供給部から液体を吐出することにより、被処理基板上に液体による螺旋状の軌跡を描いて液膜形成する液膜形成方法において、
前記液体供給部から吐出されて前記被処理基板上に載った液体が遠心力によって移動しないように、前記液体供給部の被処理基板中心からの径方向位置ｒにおける液体の供給速度Ｖと、前記被処理基板の回転数Ｗとの積が一定となる関係を維持しながら、前記被処理基板の回転数Ｗを低下させるとともに、前記液体の供給速度Ｖを増加させる場合に、
前記液体供給部の移動位置と、前記液体供給部から吐出される液体の供給速度と、前記被処理基板の回転数とをそれぞれ処理時間ｔに応じて制御するための関数を予め設定しておき、
その関数に基づいて処理時間ｔにおける前記液体供給部の移動位置と、前記液体供給部から吐出される液体の供給速度と、前記被処理基板の回転数とを随時求めながら制御を行うことを特徴とする液膜形成方法。
請求項４に記載する液膜形成方法において、
前記液体供給部から吐出した液体によって前記被処理基板に液膜を形成する処理過程が複数の領域に分けられ、前記関数が、それぞれの領域に対して設けられていることを特徴とする液膜形成方法。
請求項５に記載する液膜形成方法において、
前記領域の境界が、理論値に近似させるように前記関数を求めようとした場合に、その関数における誤差が大きくなる部分に設けられていることを特徴とする液膜形成方法。
請求項５に記載する液膜形成方法において、
前記領域の境界が、前記被処理基板の回転数制御が制御限界値になったところ、または液体供給部から吐出される液体の液体供給速度が制御限界値になったところに設けられていることを特徴とする液膜形成方法。
請求項５に記載する液膜形成方法において、
前記領域の境界が、処理時間ｔに対する前記液体供給部の移動位置制御、前記液体供給部から吐出される液体の供給速度制御、前記被処理基板の回転数制御のいずれかの値の変曲点に定められていることを特徴とする液膜形成方法。
請求項５乃至請求項８のいずれかに記載する液膜形成方法において、
前記領域の境界で、処理時間ｔの関数が連続となるように関数の次数と係数が決定されることを特徴とする液膜形成方法。
請求項４乃至請求項９のいずれかに記載する液膜形成方法において、
前記被処理基板の回転数制御が、回転接線方向加速度の符号が反転することのないように行われ、該制御を反映して液体の供給速度が制御されることを特徴とする液膜形成方法。
請求項４乃至請求項１０のいずれかに記載する液膜形成方法において、
前記液体供給部が前記被処理基板の最外径ｒ out で定められた基板の回転数Ｗ out 、及び該液体供給部からの液体供給速度Ｖ out に対し、
前記液体供給部が基板中心から距離ｒに位置するときの基板回転数Ｗが（ｒ out ／ｒ）の平方根と係数ｂとＷ out との積で定められ、且つ供給速度ＶがＶ out を（ｒ out ／ｒ）の平方根と係数ｂで除した値で定められることを特徴とする液膜形成方法。
回転する被処理基板に対して径方向に移動しつつ液体を吐出する液体供給部の移動区間の一端を第１の位置として設定する工程と、
前記液体供給部が、前記被処理基板の液体供給領域の最外径に位置する時の前記被処理基板の回転数と該基板への滴下液体の想定される軌跡の単位長さあたりの液体供給量ｑ out を決定する工程と、
第１の位置、その第１の位置における前記液体供給部の移動ピッチ、及び前記液体供給量ｑ out から、第１の位置における前記液体供給部からの液体供給速度と被処理基板回転数を決定する工程と、
前記液体供給部が第１の位置に位置してから前記被処理基板を単位時間回転させたときの回転角と、第１の位置における前記液体供給部の移動ピッチとから、単位時間後に前記液体供給部が位置する第２の位置を決定する工程と、
第２の位置が移動区間の他端に至るまで、第２の位置を新たな第１の位置として再設定して、第１の位置における前記液体供給部からの液体供給速度と被処理基板回転数の決定、液体供給速度と時間に対する前記液体供給部の径方向位置との関係、及び、被処理基板回転数と時間に対する前記液体供給部の径方向位置との関係をそれぞれ関数として決定する工程と、
決定された関数に基づいて液体供給部の径方向位置と、液体供給速度と被処理基板回転数の算出された制御値と現在値とが一致するか否かを確認して、前記制御値の誤差補正を繰り返し行って、前記被処理基板上に液膜の形成を行うことを特徴とする液膜形成方法。
請求項１２に記載する液膜形成方法において、
前記被処理基板に対して径方向に移動する液体供給部の移動方向は、中心部側から周辺部側、または周辺部側から中心部側であり、その移動に伴う液膜形成処理を単位時間毎に得られた前記制御値により液体供給部の径方向位置、液体供給速度及び被処理基板回転数の制御を繰り返し行って、前記被処理基板上に液膜を形成することを特徴とする液膜形成方法。
請求項１２又は請求項１３に記載する液膜形成方法において、
直前の制御値だけではなく、被処理基板の径方向でフィードバックをかけるために、被処理基板の１回転前の制御値も、前記関数に基づいて算出された制御値を補正する際に利用することを特徴とする液膜形成方法。