專利名稱：涂敷處理方法、程序、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和涂敷處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種向例如半導(dǎo)體晶片等基板上涂敷含有有機(jī)溶劑的 涂敷液的涂敷處理方法、程序、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和涂敷處理裝置。
背景技術(shù)：
例如，在半導(dǎo)體裝置的制造過程中的光刻工序中，依次進(jìn)行例如 在半導(dǎo)體晶片(以下稱為"晶片")上涂敷抗蝕劑液形成抗蝕劑膜的抗 蝕劑涂敷處理，將抗蝕劑膜曝光成規(guī)定圖案的曝光處理，和使曝光的 抗蝕劑膜顯影的顯影處理等，從而在晶片上形成規(guī)定的抗蝕劑圖案。
在上述的抗蝕劑涂敷處理中，廣泛采用所謂的旋轉(zhuǎn)涂敷法，即， 從噴嘴向旋轉(zhuǎn)中的晶片的表面上的中心部供給抗蝕劑液，通過離心力 使抗蝕劑液在晶片上擴(kuò)散，從而將抗蝕劑液涂敷在晶片的表面。
此外，在這種旋轉(zhuǎn)涂敷法中，例如通過在供給抗蝕劑液之前向晶 片上供給抗蝕劑液的溶劑，使抗蝕劑液易于擴(kuò)散，即，進(jìn)行所謂的預(yù) 濕處理。然而，在進(jìn)行完預(yù)濕處理時(shí)，抗蝕劑液不會(huì)呈晶片的同心圓 狀擴(kuò)散，而是在晶片的邊緣部，抗蝕劑液向外側(cè)方向呈不規(guī)則的條紋 狀擴(kuò)散，有時(shí)還會(huì)呈放射線狀地出現(xiàn)頂端尖銳的長(zhǎng)條紋。
因此，作為改進(jìn)這種預(yù)濕處理來均勻地涂敷抗蝕劑液的方法，公 開有專利文獻(xiàn)1等所記載的方法。在專利文獻(xiàn)1中，例如向晶片表面 供給抗蝕劑液的溶劑和抑制該溶劑揮發(fā)的抑制揮發(fā)物質(zhì)的混合液，當(dāng) 使該混合液在整個(gè)晶片上擴(kuò)散開之后，旋轉(zhuǎn)晶片并向晶片的中央部位 供給抗蝕劑液，由此使該抗蝕劑液擴(kuò)散到整個(gè)晶片上。
專利文獻(xiàn)1日本專利公開特開2003-59825號(hào)公報(bào)
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)的方法中，由于抑制揮發(fā)物質(zhì)中例如含有 水，因此，在向晶片上供給抗蝕劑液時(shí)，抗蝕劑液和水有時(shí)會(huì)發(fā)生反 應(yīng)從而導(dǎo)致抗蝕劑液發(fā)生固化。由此，若抗蝕劑液固化的部分殘留在 抗蝕劑液中，則成為后期形成的抗蝕劑圖案的缺陷。尤其是在近年來，半導(dǎo)體裝置的細(xì)微化進(jìn)一步發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)抗蝕劑圖案的細(xì)微化，抗 蝕劑液固化的部分作為缺陷顯著表現(xiàn)出來。因此，為了克服這種缺陷， 必須將在現(xiàn)有方法中出現(xiàn)的抗蝕劑液固化的部分從晶片中除去，但是 該方法有必要供給大量的抗蝕劑液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于以上問題而完成的，其目的在于當(dāng)向基板上涂敷含 有有機(jī)溶劑的涂敷液時(shí)，能夠使涂敷液均勻地涂敷在基板面內(nèi)并減少 涂敷液的供給量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種在基板上涂敷含有有機(jī)溶劑 的涂敷液的方法，其特征在于，包括第一工序，向基板的中心部供 給具有第一表面張力的處理液；第二工序，在上述第一工序之后，向
通過上述第一工序所供給的處理液的中心部供給涂敷液的溶劑，其中，
上述涂敷液的溶劑具有比上述第一表面張力低的第二表面張力；和第 三工序，在上述第二工序之后，在使基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向通過上述第二 工序所供給的溶劑的中心部供給涂敷液，使上述處理液和上述溶劑在 基板上擴(kuò)散，從而使上述涂敷液在基板上的整個(gè)表面擴(kuò)散。
根據(jù)本發(fā)明，在第一工序中向基板上供給的處理液與此后在第二 工序中向處理液上供給的溶劑相比，因?yàn)榍罢叩谋砻鎻埩Ω?，所?處理液能夠抑制溶劑的擴(kuò)散，處理液與溶劑相比始終處于擴(kuò)散方向的 前方(基板徑向方向的前方)而在基板上擴(kuò)散。另外，因?yàn)樘幚硪旱?表面張力高，所以在第一工序中向基板上供給的處理液呈基板的同心 圓狀擴(kuò)散。這樣一來，按照處理液和溶劑的順序，處理液與溶劑呈基 板的同心圓狀擴(kuò)散。之后，因?yàn)樵诘谌ば蛑邢蛉軇┥瞎┙o涂敷液， 所以涂敷液被溶劑所引導(dǎo)而在基板上平穩(wěn)地?cái)U(kuò)散。因此，處理液、溶 劑、涂敷液按照處理液、溶劑、涂敷液的順序呈基板的同心圓狀擴(kuò)散， 并且涂敷液被溶劑所引導(dǎo)而在基板上平穩(wěn)地?cái)U(kuò)散。由此，本發(fā)明能夠 在基板面內(nèi)均勻地涂敷涂敷液，此外，與現(xiàn)有技術(shù)中的涂敷液不呈基 板的同心圓狀擴(kuò)散的狀況相比，本發(fā)明能夠減少涂敷液的供給量。而 且，因?yàn)槿軇┙橛谔幚硪汉屯糠笠褐g，所以涂敷液和處理液不會(huì)混 合。因此，即使在處理液中使用純水，也能夠抑制在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生的涂敷液的固化現(xiàn)象，從而能夠進(jìn)一步減少涂敷液的供給量。
在上述第一工序中，以不使上述處理液在基板的整個(gè)表面上擴(kuò)散 的方式向基板的中心部供給上述處理液。
也可以在基板上涂敷上述涂敷液之前，并且已向檢查用基板上供 給涂敷液的溶劑之后，在使檢査用基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向供給到上述檢查 用基板上的溶劑的中心部供給涂敷液，并確認(rèn)檢查用基板上的上述涂 敷液的擴(kuò)散方式，在確認(rèn)出上述涂敷液沒有呈檢査用基板的同心圓狀 擴(kuò)散時(shí)，實(shí)施上述第一工序 第三工序。
也可以保存上述涂敷液的擴(kuò)散方式和在確認(rèn)該涂敷液的擴(kuò)散方式 時(shí)所使用的上述涂敷液與上述溶劑的組合的關(guān)系，在保存完該關(guān)系后， 當(dāng)供給到基板上的涂敷液和溶劑的組合與已保存的上述組合相同，上 述涂敷液的擴(kuò)散方式不呈檢查用基板的同心圓狀擴(kuò)散時(shí)，實(shí)施上述第 一工序 第三工序，當(dāng)供給到基板上的涂敷液和溶劑的組合與已保存的 上述組合不同時(shí)，在確認(rèn)了上述檢査用基板上的涂覆液的擴(kuò)散方式之 后，實(shí)施上述第一工序 第三工序。
也可以通過取得上述基板上的涂敷液的圖像來確認(rèn)上述涂敷液的 擴(kuò)散方式。
根據(jù)本發(fā)明的其它方面提供一種程序，該程序是為了通過涂敷處 理裝置實(shí)施上述涂敷處理方法，在控制該涂敷處理裝置的控制部的計(jì) 算機(jī)上被執(zhí)行的程序。
此外，根據(jù)本發(fā)明的其它方面提供一種存儲(chǔ)上述程序并且能夠?qū)?其進(jìn)行讀取的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。
此外，本發(fā)明的另一方面提供一種涂敷處理裝置，該涂敷處理裝 置在基板上涂敷含有有機(jī)溶劑的涂敷液，其特征在于，包括處理液 噴嘴，向基板供給具有第一表面張力的處理液；溶劑噴嘴，向基板供 給涂敷液的溶劑，其中，上述涂敷液的溶劑具有比上述第一表面張力
低的第二表面張力；涂敷液噴嘴，向基板供給涂敷液；旋轉(zhuǎn)保持部， 保持基板并使基板以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)；控制部，對(duì)上述處理液噴嘴、 上述溶劑噴嘴、上述涂覆液噴嘴和上述旋轉(zhuǎn)保持部進(jìn)行控制，以執(zhí)行
下述工序第一工序，向基板的中心部供給具有第一表面張力的處理 液；第二工序，在上述第一工序之后，向通過上述第一工序所供給的處理液的中心部供給涂敷液的溶劑，其中，上述涂敷液的溶劑具有比 上述第一表面張力低的第二表面張力；和第三工序，在上述第二工序
之后，在使基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向通過上述第二工序所供給的溶劑的中心 部供給涂敷液，使上述處理液和上述溶劑在基板上擴(kuò)散，從而使上述 涂敷液在基板上的整個(gè)表面擴(kuò)散。
也可以是上述控制部對(duì)上述處理液噴嘴和上述旋轉(zhuǎn)保持部進(jìn)行控 制，使得在上述第一工序中使上述處理液不在基板上的整個(gè)表面進(jìn)行 擴(kuò)散。
也可以在基板上涂敷上述涂敷液之前，并且在已向檢査用基板上 供給涂敷液的溶劑之后，在使檢査用基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向供給到上述檢 查用基板上的溶劑的中心部供給涂敷液，并確認(rèn)檢査用基板上的上述 涂敷液的擴(kuò)散方式，在確認(rèn)出上述涂敷液沒有呈檢查用基板的同心圓 狀擴(kuò)散時(shí)，由上述控制部控制上述處理液噴嘴、上述溶劑噴嘴、上述 涂敷液噴嘴和上述旋轉(zhuǎn)保持部以實(shí)施上述第一工序 第三工序。
也可以在上述控制部中保存上述涂敷液的擴(kuò)散方式和在確認(rèn)該涂 敷液的擴(kuò)散方式時(shí)所使用的上述涂敷液以及上述溶劑的組合的關(guān)系， 在保存完該關(guān)系之后，當(dāng)供給到基板上的涂敷液和溶劑的組合與已保 存的上述組合相同，上述涂敷液的擴(kuò)散方式不呈檢查用基板的同心圓 狀擴(kuò)散時(shí)，由上述控制部控制上述處理液噴嘴、上述溶劑噴嘴、上述 涂敷液噴嘴和上述旋轉(zhuǎn)保持部以實(shí)施上述第一工序 第三工序，當(dāng)供給 到基板上的涂敷液和溶劑的組合與上述已保存的組合不同時(shí)，在確認(rèn) 了上述檢查用基板上的涂敷液的擴(kuò)散方式之后，由上述控制部控制上 述處理液噴嘴、上述溶劑噴嘴、上述涂敷液噴嘴和上述旋轉(zhuǎn)保持部以 實(shí)施上述第一工序 第三工序。
上述涂敷處理裝置還具有攝像部。該攝像部被設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)保 持部所保持的基板的上方，對(duì)該基板表面的圖像進(jìn)行攝像。上述控制 部對(duì)上述攝像部進(jìn)行控制以取得上述基板上的涂敷液的圖像，從而確 認(rèn)上述涂敷液的擴(kuò)散方式。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)在基板上涂敷含有有機(jī)溶劑的涂敷液時(shí)，能夠在 基板面內(nèi)均勻地涂敷涂敷液，并且能夠降低涂敷液的供給量。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的抗蝕劑涂覆裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu) 的縱截面圖。
圖2是表示抗蝕劑涂敷裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖3是表示涂敷處理過程的主要工序的流程圖。
圖4是表示在涂敷處理過程的各工序中的晶片的轉(zhuǎn)速和純水、溶 劑以及抗蝕劑液的供給時(shí)刻的圖表。
圖5是模式表示涂敷處理過程的各工序中的晶片上的液膜的狀態(tài) 的示意圖。
圖6是模式表示涂敷處理過程的各工序中的晶片上的液膜的狀態(tài) 的示意圖。
圖7是表示其它實(shí)施方式所涉及的抗蝕劑涂敷裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的 縱截面圖。
圖8是表示其它實(shí)施方式中的涂敷處理過程的各工序中的晶片的 轉(zhuǎn)速和純水、溶劑以及抗蝕劑液的供給時(shí)刻的圖表。
圖9是說明檢査用晶片上的抗蝕劑液的擴(kuò)散方式的圖。 標(biāo)號(hào)說明
1:抗蝕劑涂敷裝置；20旋轉(zhuǎn)卡盤；34抗蝕劑液噴嘴；40溶劑 噴嘴；47純水噴嘴；60控制部；70攝像部；F抗蝕劑膜；P純水； Q溶劑；R抗蝕劑液；W晶片；W，檢査用晶片
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是說明作為本發(fā)明的 實(shí)施方式所涉及的涂敷處理裝置的抗蝕劑涂敷裝置1的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是說明抗蝕劑涂敷裝置1的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的橫截面圖。其中，在本發(fā) 明的實(shí)施方式中，作為涂敷液使用含有有機(jī)溶劑的抗蝕劑液，例如ArF 用抗蝕劑。
抗蝕劑涂敷裝置1具有圖1所示的處理容器10，在該處理容器10 內(nèi)的中央部設(shè)置有作為旋轉(zhuǎn)保持部的旋轉(zhuǎn)卡盤20，該旋轉(zhuǎn)卡盤20用于 保持作為基板的晶片W并使其旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)卡盤20具有水平的上表面， 在該上表面上例如設(shè)置有用于吸引晶片W等的吸引口 (圖未示出)。
9通過利用該吸引口進(jìn)行的吸引，而能夠?qū)⒕琖吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤
20上。
旋轉(zhuǎn)卡盤20包括例如具有馬達(dá)等的卡盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21，能夠通過該 卡盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21以規(guī)定速度旋轉(zhuǎn)。此外，在卡盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21上設(shè)置 有缸體等的升降驅(qū)動(dòng)源，旋轉(zhuǎn)卡盤20能夠上下移動(dòng)。
在旋轉(zhuǎn)卡盤20的周圍設(shè)置有杯(cup (杯狀物))22，該杯22用 于阻攔從晶片W飛散或者落下的液體以對(duì)其進(jìn)行回收。在杯22的下 面連接有用于排出所回收的液體的排出管23和用于排出杯22內(nèi)的環(huán) 境氣體(氛圍氣體)的排氣管24。
如圖2所示，在杯22的X方向的反方向(圖2的下方向) 一側(cè)， 形成有沿著Y方向(圖2的左右方向)延伸的導(dǎo)軌30。導(dǎo)軌30例如 從杯22的Y方向的反方向(圖2的左方向) 一側(cè)的外側(cè)形成至Y方 向的正方向(圖2的右方向) 一側(cè)的外側(cè)。在導(dǎo)軌30上安裝有三根臂 31、 32、 33。
如圖1和圖2所示，第一臂31支撐作為供給抗蝕劑液的涂敷液噴 嘴的抗蝕劑液噴嘴34。第一臂31能夠通過圖2所示的噴嘴驅(qū)動(dòng)部35 在導(dǎo)軌30上自由移動(dòng)。由此，抗蝕劑液噴嘴34能夠從設(shè)置在杯22的 Y方向的正方向一側(cè)的外側(cè)的待機(jī)部36移動(dòng)到杯22內(nèi)的晶片W的中 心部的上方。此外，第一臂31通過噴嘴驅(qū)動(dòng)部35自由升降，從而能 夠調(diào)整抗蝕劑液噴嘴34的高度。
如圖1所示，抗蝕劑液噴嘴34與連通抗蝕劑液供給源37的供給 管38相連接。在抗蝕劑液供給源37內(nèi)存積有抗蝕劑液。在供給管38 上設(shè)置有供給機(jī)器組39，該供給機(jī)器組39含有控制抗蝕劑液的流動(dòng)的 閥和流量調(diào)節(jié)部等。
在第二臂32上支撐有用于供給抗蝕劑液的溶劑的溶劑噴嘴40。第 二臂32能夠通過圖2所示的噴嘴驅(qū)動(dòng)部41在導(dǎo)軌30上自由移動(dòng)。由 此，溶劑噴嘴40能夠從設(shè)置在杯22的Y方向的正方向一側(cè)的外側(cè)上 的待機(jī)部42，通過杯22內(nèi)的晶片W的中心部的上方，移動(dòng)至設(shè)置在 杯22的Y方向的反方向一側(cè)的外側(cè)的待機(jī)部43。待機(jī)部42設(shè)置在杯 22的X方向的反方向的外側(cè)和待機(jī)部36之間。此外，通過噴嘴驅(qū)動(dòng) 部41，第二臂32自由升降，由此能夠調(diào)節(jié)溶劑噴嘴40的高度。此外，可以使用例如OK73稀釋劑(thinner)(東京應(yīng)化工業(yè)株式會(huì)社的產(chǎn)品) 作為抗蝕劑液的溶劑。
如圖1所示，溶劑噴嘴40與連通溶劑供給源44的供給管45相連 接。在溶劑供給源44內(nèi)存積有抗蝕劑液的溶劑。在供給管45上設(shè)置 有供給機(jī)器組46，該供給機(jī)器組46含有控制溶劑的流動(dòng)的閥和流量調(diào) 節(jié)部等。
第三臂33支撐作為供給表面張力大于溶劑表面張力的處理液例如 純水的處理液噴嘴的純水噴嘴47。第三臂33能夠通過圖2所示的噴嘴 驅(qū)動(dòng)部48在導(dǎo)軌30上自由移動(dòng)。由此，能夠使純水噴嘴47從設(shè)置在 溶劑噴嘴40的待機(jī)部43的Y方向的反方向一側(cè)的待機(jī)部49移動(dòng)至杯 22內(nèi)的晶片W的中心部的上方。此外，通過噴嘴驅(qū)動(dòng)部48，第三臂 33自由升降，由此能夠調(diào)節(jié)純水噴嘴47的高度。
如圖1所示，純水噴嘴47與連通純水供給源50的供給管51相連 接。在純水供給源50內(nèi)存積有純水。在供給管51上設(shè)置有供給機(jī)器 組52，該供給機(jī)器組52含有控制純水的流動(dòng)的閥和流量調(diào)節(jié)部等。
在上述結(jié)構(gòu)中，是由各個(gè)臂分別支撐供給抗蝕劑液的抗蝕劑液噴 嘴34、供給溶劑的溶劑噴嘴40、和供給純水的純水噴嘴47，但是，也 可以由同一臂對(duì)它們進(jìn)行支撐，通過控制該臂的移動(dòng)來分別控制抗蝕 劑液噴嘴34、溶劑噴嘴40、純水噴嘴47的移動(dòng)和供給的時(shí)刻。
通過控制部60控制以下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作上述旋轉(zhuǎn)卡盤20的旋 轉(zhuǎn)動(dòng)作和上下動(dòng)作，噴嘴驅(qū)動(dòng)部35執(zhí)行的抗蝕劑液噴嘴34的移動(dòng)動(dòng) 作，供給機(jī)器組39執(zhí)行的從抗蝕劑液噴嘴34供給抗蝕劑液的動(dòng)作， 噴嘴驅(qū)動(dòng)部41執(zhí)行的溶劑噴嘴40的移動(dòng)動(dòng)作，供給機(jī)器組46執(zhí)行的 向溶劑噴嘴40的溶劑的供給動(dòng)作，噴嘴驅(qū)動(dòng)部48執(zhí)行的純水噴嘴47 的移動(dòng)動(dòng)作，供給機(jī)器組52執(zhí)行的純水噴嘴40的純水供給動(dòng)作等。 控制部60例如由具備CPU和存儲(chǔ)器等的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過執(zhí)行例如 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序而能夠?qū)崿F(xiàn)抗蝕劑涂敷裝置1中的抗蝕劑涂敷 處理。此外，在抗蝕劑涂敷裝置1中用于實(shí)現(xiàn)抗蝕劑涂敷處理的各種 程序被存儲(chǔ)在例如計(jì)算機(jī)可讀取硬盤(HD)、軟磁盤(FD)、光盤(CD)、 磁光盤(MO)、存儲(chǔ)卡等存儲(chǔ)介質(zhì)H中，使用從該存儲(chǔ)介質(zhì)H安裝到 控制部60的程序。接下來，對(duì)在具有上述結(jié)構(gòu)的抗蝕劑涂敷裝置1中進(jìn)行涂敷處理 的過程進(jìn)行說明。圖3是表示抗蝕劑涂敷裝置1中的涂敷處理過程的
主要工序的流程圖。圖4是表示在涂敷處理過程的各工序中的晶片W 的轉(zhuǎn)速和純水、溶劑以及抗蝕劑液的供給時(shí)刻的圖表。圖5和圖6是 表示涂敷處理過程的各工序中的晶片W上的液膜狀態(tài)的示意圖。此外， 為了優(yōu)先考慮技術(shù)上便于理解，圖4中表示過程的時(shí)間長(zhǎng)度不一定和 實(shí)際的時(shí)間長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。
搬入到抗蝕劑涂敷裝置1中的晶片W首先被吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤 20上。接下來，通過第三臂33使待機(jī)部49的純水噴嘴47移動(dòng)到晶片 W的中心部的上方。這時(shí)，溶劑噴嘴40在待機(jī)部42保持待機(jī)狀態(tài)， 抗蝕劑液噴嘴34在待機(jī)部36保持待機(jī)狀態(tài)。然后，如圖5 (a)所示， 在使晶片W停止的狀態(tài)下，從純水噴嘴47將純水P供給到晶片W的 中心部(圖3和圖4的工序S1)。如6 (a)所示，以純水P不在晶片 W的整個(gè)表面上擴(kuò)散的方式進(jìn)行供給(純水P沒有遍及晶片W的整個(gè) 表面)。對(duì)于供給到該晶片W上的純水P而言，由于純水P的表面張 力大，所以呈晶片W的同心圓狀擴(kuò)散。
在結(jié)束純水P的供給后，純水噴嘴47從晶片W的中心部上方移 動(dòng)至待機(jī)部49。同時(shí)，通過第二臂32使待機(jī)部42的溶劑噴嘴40移動(dòng) 至晶片W的中心部上方。
此后，在使晶片W停止的狀態(tài)下，如圖5 (b)所示，從溶劑噴嘴 40將溶劑Q供給到晶片W上的純水P的中心部(圖3和圖4的工序 S2)。由于溶劑Q的表面張力比純水P的表面張力小，因此如圖6(b) 所示，溶劑Q與純水P相比，總在擴(kuò)散方向(圖中的箭頭方向)的后 方在晶片W上進(jìn)行擴(kuò)散。也就是說，不會(huì)發(fā)生溶劑Q越過純水P在晶 片W上擴(kuò)散的情況。
在結(jié)束溶劑Q的供給之后，溶劑噴嘴40從晶片W的中心部上方 移動(dòng)到待機(jī)部43。同時(shí)，通過第一臂31，使待機(jī)部36的抗蝕劑液噴 嘴34移動(dòng)至晶片W的中心部上方。此外，在結(jié)束溶劑Q的供給的同 時(shí)，如圖4所示，使晶片W開始加速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)晶片W的轉(zhuǎn)速達(dá)到作為第一轉(zhuǎn)速的例如1000rpm 2000rpm，在 本實(shí)施方式中為1000rpm時(shí)，如圖5 (c)和圖6 (c)所示，開始從抗 蝕劑液噴嘴34向溶劑Q上供給抗蝕劑液R (圖3和圖4的工序S3)。
然后，在將晶片W加速至作為第二轉(zhuǎn)速的例如2000rpm 4000rpm， 在本實(shí)施方式中為加速到3600rpm的轉(zhuǎn)速之后，使晶片W以第二轉(zhuǎn)速 旋轉(zhuǎn)。在此期間，如圖5 (d)所示，持續(xù)地從抗蝕劑液噴嘴34供給抗 蝕劑液R。當(dāng)這樣使晶片W以第二轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖6 (d)所示， 純水P和溶劑Q在晶片W上擴(kuò)散，抗蝕劑液R被溶劑Q所引導(dǎo)而在 晶片W上擴(kuò)散(圖3和圖4的工序S4)。由于該溶劑Q的作用，在晶 片W上抗蝕劑液更易于擴(kuò)散，從而抗蝕劑液R能夠在晶片W的整個(gè) 表面上平滑且均勻地?cái)U(kuò)散。此外，純水P、溶劑Q和抗蝕劑液R依次 呈晶片W的同心圓狀擴(kuò)散(圖6 (d))。抗蝕劑液R和純水P不會(huì)混 合。
當(dāng)抗蝕劑液R擴(kuò)散至晶片W的整個(gè)表面上時(shí)，如圖4所示，將晶 片W的轉(zhuǎn)速減速至作為第三轉(zhuǎn)速的例如50rpm 500rpm，在本實(shí)施方 式中將晶片W的轉(zhuǎn)速減速到100rpm。在晶片W以第三轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的過 程中，向晶片W上的抗蝕劑液R施加向著中心的作用力(向心力)， 如圖5 (e)和圖6 (e)所示，調(diào)整晶片W上的抗蝕劑液R的膜厚(圖 3和圖4的工序S5)。
在調(diào)整完晶片W上的抗蝕劑液R的膜厚以后，如圖4所示，將晶 片W的轉(zhuǎn)速加速至作為第四轉(zhuǎn)速的例如1000rpm 2000rpm，在本實(shí)施 方式中將晶片W的轉(zhuǎn)速加速到1250rpm。在晶片W以第四轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的 過程中，如圖5 (f)和圖6 (f)所示，使擴(kuò)散到晶片W的整個(gè)表面上 的抗蝕劑液R干燥，形成抗蝕劑膜F (圖3和圖4的工序S6)。
根據(jù)以上實(shí)施方式，在向晶片W上供給純水P之后，由于向該純 水P上供給表面張力與純水P相比較低的溶劑Q，因此純水P抑制溶 劑Q的擴(kuò)散，并且純水P與溶劑Q相比，始終在擴(kuò)散方向的前方在晶 片W上擴(kuò)散。此外，由于純水P的表面張力較大，因此供給到晶片W 的中心部的純水P呈晶片W的同心圓狀擴(kuò)散。這樣一來，按照純水P 和溶劑Q的順序呈基板的同心圓狀擴(kuò)散。然后，因?yàn)橄蛉軇㏎上供給 抗蝕劑液R，所以抗蝕劑液R被溶劑Q引導(dǎo)從而在晶片W上平穩(wěn)地?cái)U(kuò)勻地涂敷抗蝕劑液R。此外，因?yàn)槟?br> 夠按照純水P、溶劑Q、抗蝕劑液R的順序呈晶片W的同心圓狀擴(kuò)散，
所以，例如與現(xiàn)有技術(shù)中的抗蝕劑液不呈晶片的同心圓狀擴(kuò)散的情況
相比，能夠減少抗蝕劑液R的供給量。
而且，因?yàn)槿軇㏎介于純水P和抗蝕劑液R之間，所以抗蝕劑液 R和純水P不會(huì)發(fā)生混合。因此，能夠抑制現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的因純水 導(dǎo)致抗蝕劑液固化的問題，并且還能夠減少抗蝕劑液R的供給量。另 外，本發(fā)明人使用本實(shí)施方式的涂敷處理方法向晶片W供給抗蝕劑液 R后，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中的涂敷處理方法相比，能夠?qū)⒖刮g劑 液R的供給量減少大約一半左右。
此外，以純水P不會(huì)在晶片W的整個(gè)表面上擴(kuò)散的方式向晶片W 的中心部供給純水P，因此，在此之后，即使按照溶劑Q、抗蝕劑液R 的順序向基體W進(jìn)行供給，也能夠可靠地使溶劑Q和抗蝕劑液R在純 水P的擴(kuò)散方向的后方進(jìn)行擴(kuò)散。由此，能夠可靠地使抗蝕劑液R呈 晶片W的同心圓狀擴(kuò)散。
此外，當(dāng)抗蝕劑液R在晶片W的整個(gè)表面上擴(kuò)散之后，因?yàn)榫?W以低速的第三轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以，向晶片W上的抗蝕劑液R施加 向著中心的作用力(向心力)，以此能夠調(diào)整抗蝕劑液R的膜厚。
其中，在上述實(shí)施方式中說明了使用純水P作為處理液的情況。 此外，作為處理液還可以使用表面張力比溶劑Q的表面張力高的液體 材料，例如Y-丁內(nèi)酯等。另外，可以在作為涂敷液的抗蝕劑液R中使 用KrF抗蝕劑液、EUV抗蝕劑液等。而且，在上文中說明了使用抗蝕 劑液R作為含有有機(jī)溶劑的涂敷液的情形，但是作為涂敷液還可以使 用下部防止反射膜(BARC: Bottom Anti-Reflection Coating)等。
在上述實(shí)施方式中，在工序S1和工序S2中，在使晶片W停止的 狀態(tài)下，將純水P和溶劑Q供給到晶片W上，但是也可以使晶片W 以例如50rpm以下的轉(zhuǎn)速進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，通過晶片W 的低速旋轉(zhuǎn)向純水P施加離心力，能夠使該純水P的的周邊部高于中 心部，從而能夠使純水P的表面形成為中心部向著下方凹陷的狀態(tài)。 這樣一來，在溶劑Q已被供給到該純水P的中心部時(shí)，能夠?qū)⑷軇㏎ 保持在純水P的凹陷部位內(nèi)。因此，能夠可靠地防止溶劑Q流到純水P的外側(cè)。此外，能夠根據(jù)使用的處理液和涂敷液的種類和膜厚等來設(shè) 定上述第一轉(zhuǎn)速 第四轉(zhuǎn)速的最佳轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明人根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)即便在不進(jìn)行上述實(shí)施方式中說明的純 水的供給的情況下，在供給溶劑之后，供給到溶劑上的抗蝕劑液有時(shí) 也會(huì)呈晶片的同心圓狀擴(kuò)散。經(jīng)過進(jìn)一步調(diào)查，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)抗 蝕劑液是否呈晶片的同心圓狀擴(kuò)散取決于溶劑的種類和抗蝕劑液的種
類的組合。例如，在溶劑中使用環(huán)己酮(cyclohexanone)時(shí)，即便在 不進(jìn)行上述實(shí)施方式中說明的純水的供給的情況下，抗蝕劑液也會(huì)呈 晶片的同心圓狀擴(kuò)散。
因此，在實(shí)施上述實(shí)施方式的工序S1之前，可以檢査僅涂敷有實(shí) 際中使用的溶劑Q和抗蝕劑液R時(shí)的抗蝕劑液R的擴(kuò)散方式。在這種 情況下，在抗蝕劑涂敷裝置1設(shè)置有用于拍攝晶片的表面的攝像部70。 攝像部70以與吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤20上的晶片的位置相對(duì)的方式而 被設(shè)置在處理容器10的頂部。此外，攝像部70例如可以使用廣角型 的CCD攝像機(jī)。此外，由于抗蝕劑涂敷裝置1的其它結(jié)構(gòu)和上述實(shí)施 方式的抗蝕劑涂敷裝置1的結(jié)構(gòu)相同，因此在此省略其說明。
接下來，說明使用這種抗蝕劑涂敷裝置1在晶片W上涂敷抗蝕劑 液R時(shí)的涂敷處理，同時(shí)一并說明用作檢査用基板的檢査用晶片W' 的檢查處理。圖8是說明這些檢査用晶片W，的檢查處理工序和對(duì)晶片 W實(shí)施涂敷處理工序的流程圖。
首先，檢查僅在檢査用晶片W，上涂敷有溶劑Q和抗蝕劑液R時(shí) 的抗蝕劑液R的擴(kuò)散方式。搬入抗蝕劑涂敷裝置1中的檢查用晶片W' 被吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤20上。接下來，在使檢查用晶片W'停止的狀 態(tài)下，或是在低速旋轉(zhuǎn)例如以50rpm以下的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從溶 劑噴嘴40向檢查用晶片W'的中心部供給溶劑Q。然后，將檢查用晶 片W'加速至上述第二轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且將抗蝕劑液R從抗蝕劑噴嘴34 供給到溶劑Q的中心部。然后， 一邊以第二轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)檢査用晶片W'， 一邊使抗蝕劑液R在檢査用晶片W'上擴(kuò)散。在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間之后停止 旋轉(zhuǎn)檢査用晶片W，，通過攝像部70取得檢査用晶片W，的表面的圖像。 將檢查用晶片W，的表面的圖像從攝像部70輸出到控制部60。在控制 部60中，根據(jù)輸入的圖像確認(rèn)檢査用晶片W，上的抗蝕劑液R的擴(kuò)散方式(圖8的工序S0)。另一方面，在這樣取得檢查用晶片W，表面的 圖像以后，從抗蝕劑涂敷裝置1搬出檢查用晶片W'。此外，檢査用晶 片W'的表面的圖像是在檢查用晶片W'停止旋轉(zhuǎn)以后取得，但是也可 以在檢査用晶片W'的旋轉(zhuǎn)過程中通過攝像部70取得。
在控制部60中，例如，如圖9 (a)所示，當(dāng)確認(rèn)到抗蝕劑液R 不呈檢查用晶片W'的同心圓狀擴(kuò)散時(shí)，對(duì)搬入到抗蝕劑涂敷裝置1的 晶片W上繼續(xù)實(shí)施上述工序S1 S6。 g卩，在晶片W上依次供給純水P、 溶劑Q以及抗蝕劑液R，并在晶片W上涂敷抗蝕劑液R (圖8的工序 S卜S6)。
另一方面，在控制部70中，例如，如圖9 (b)所示，當(dāng)確認(rèn)到抗 蝕劑液R呈檢査用晶片W'的同心圓狀擴(kuò)散時(shí)，可以省略上述工序Sl 中的純水的供給。在這種情況下，先從溶劑噴嘴40向吸附保持在旋轉(zhuǎn) 卡盤20上的晶片W的中心部供給溶劑Q (圖8的工序T1)。該溶劑 Q的供給可以在停止旋轉(zhuǎn)晶片W的狀態(tài)下進(jìn)行，此外，也可以使晶片 W低速旋轉(zhuǎn)，例如以50rpm以下的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。接下來，將晶片W加速 旋轉(zhuǎn)至上述第二轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且將抗蝕劑液R從抗蝕劑液噴嘴34供給 到溶劑Q的中心部(圖8的工序T2)。當(dāng)晶片的轉(zhuǎn)速達(dá)到第二轉(zhuǎn)速后， 以第二轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)晶片W，使抗蝕劑液R擴(kuò)散到晶片W上。在這期間保 持從抗蝕劑液噴嘴34供給抗蝕劑液R (圖8的工序T3)。當(dāng)抗蝕劑液 R擴(kuò)散到整個(gè)晶片W上后，調(diào)整晶片W上的抗蝕劑液R的膜厚(圖8 的工序4)，并使抗蝕劑液R干燥(圖8的工序T5)。其中，工序T4 和工序T5分別按照與上述工序S5和工序S6相同的方案執(zhí)行。
根據(jù)上述實(shí)施方式，無論在工序SO中抗蝕劑液R是否呈檢查用晶 片W，的同心圓狀擴(kuò)散，都能使抗蝕劑液R呈晶片W的同心圓狀擴(kuò)散。 此外，當(dāng)在工序S0中確認(rèn)到抗蝕劑液R呈檢查用晶片W'的同心圓狀 擴(kuò)散時(shí)，可以省略上述實(shí)施方式的工序S1，即可以省略純水P的供給， 由此能夠提高晶片W的涂敷處理的處理能力。
在以上的實(shí)施方式中，可以在控制部60中保存在工序S0中確認(rèn) 的抗蝕劑液R的擴(kuò)散方式以及抗蝕劑液R和溶劑Q的組合的關(guān)系。在 這種情況下，以后在未處理的晶片W上涂敷抗蝕劑液R的情況下，如 果在該涂敷處理中使用的抗蝕劑液R和溶劑Q的組合與保存在控制部60中的組合相同，則無需實(shí)施工序SO。即，根據(jù)保存在控制部60中 的關(guān)系，能夠預(yù)測(cè)抗蝕劑液R的擴(kuò)散方式，因此能夠自動(dòng)選擇對(duì)該晶 片W實(shí)施工序S1 S6還是工序T1 T5。另外，當(dāng)在未處理的晶片的涂 敷處理中所使用的抗蝕劑液R和溶劑Q的組合與保存在控制部60中 的組合不同時(shí)，在實(shí)施上述實(shí)施方式中說明的工序SO之后，實(shí)施工序 S1 S6或者工序T1 T5中的任意一組工序。
以上，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本 發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在權(quán)利要 求中記載的思想范圍內(nèi)能夠想到各種變更例或者修正例是顯而易見 的，這些變更例和修正例理所當(dāng)然應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本 發(fā)明并不局限于此例，還可以采用其它各種各樣的方式。本發(fā)明也可 以適用于基板為晶片以外的FPD (平板顯示器)、光掩模用的中間掩模 等的其它基板的涂敷處理。
工業(yè)可利用性
本發(fā)明可以在將含有有機(jī)溶劑的涂敷液涂敷在半導(dǎo)體晶片等的基 板上時(shí)使用。
權(quán)利要求
1.一種涂敷處理方法，向基板上涂敷含有有機(jī)溶劑的涂敷液，該涂敷處理方法的特征在于，包括第一工序，向基板的中心部供給具有第一表面張力的處理液；第二工序，在所述第一工序之后，向通過所述第一工序所供給的處理液的中心部供給涂敷液的溶劑，其中，所述涂敷液的溶劑具有比所述第一表面張力低的第二表面張力；和第三工序，在所述第二工序之后，在使基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向通過所述第二工序所供給的溶劑的中心部供給涂敷液，使所述處理液和所述溶劑在基板上擴(kuò)散，從而使所述涂敷液在基板上的整個(gè)表面擴(kuò)散。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂敷處理方法，其特征在于 在所述第一工序中，以使所述處理液不在基板的整個(gè)表面上擴(kuò)散的方式向基板的中心部供給所述處理液。
3. —種涂敷處理方法，其特征在于在基板上涂敷所述涂敷液之前，并且已向檢查用基板上供給涂敷 液的溶劑之后，在使檢查用基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向供給到所述檢査用基板 上的溶劑的中心部供給涂敷液，并確認(rèn)檢查用基板上的所述涂敷液的 擴(kuò)散方式，在確認(rèn)出所述涂敷液沒有呈檢査用基板的同心圓狀擴(kuò)散時(shí)，實(shí)施 權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的方法。
4. 一種涂敷處理方法，其特征在于保存所述涂敷液的擴(kuò)散方式和在確認(rèn)該涂敷液的擴(kuò)散方式時(shí)所使 用的所述涂敷液與所述溶劑的組合的關(guān)系，之后，當(dāng)供給到基板上的涂敷液和溶劑的組合與已保存的所述組 合相同，所述涂敷液的擴(kuò)散方式不呈檢査用基板的同心圓狀擴(kuò)散時(shí)， 實(shí)施權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的方法，當(dāng)供給到基板上的涂敷液和溶劑的組合與已保存的所述組合不同時(shí)，實(shí)施權(quán)利要求3所述的方法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或者權(quán)利要求4所述的涂敷處理方法，其特征 在于通過取得所述基板上的涂敷液的圖像來確認(rèn)所述涂敷液的擴(kuò)散方式。
6. —種程序，其特征在于為了使用涂敷處理裝置實(shí)施權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的涂敷處 理方法，在控制該涂敷處理裝置的控制部的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行該程序。
7. —種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于 該計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)能夠存儲(chǔ)并讀取權(quán)利要求6所述的程序。
8. —種涂敷處理裝置，該涂敷處理裝置向基板上涂敷含有有機(jī)溶 劑的涂敷液，其特征在于，包括處理液噴嘴，向基板供給具有第一表面張力的處理液； 溶劑噴嘴，向基板供給涂敷液的溶劑，其中，所述涂敷液的溶劑 具有比所述第一表面張力低的第二表面張力； 涂敷液噴嘴，向基板供給涂敷液； 旋轉(zhuǎn)保持部，保持基板并使基板以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)； 控制部，對(duì)所述處理液噴嘴、所述溶劑噴嘴、所述涂覆液噴嘴和 所述旋轉(zhuǎn)保持部進(jìn)行控制，以執(zhí)行下述工序-第一工序，向基板的中心部供給具有第一表面張力的處理液；第 二工序，在所述第一工序之后，向通過所述第一工序所供給的處理液 的中心部供給涂敷液的溶劑，其中，所述涂敷液的溶劑具有比所述第 一表面張力低的第二表面張力；和第三工序，在所述第二工序之后， 在使基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向通過所述第二工序所供給的溶劑的中心部供給 涂敷液，使所述處理液和所述溶劑在基板上擴(kuò)散，從而使所述涂敷液 在基板上的整個(gè)表面擴(kuò)散。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂敷處理裝置，其特征在于 所述控制部對(duì)所述處理液噴嘴和所述旋轉(zhuǎn)保持部進(jìn)行控制，使得在所述第一工序中使所述處理液不在基板上的整個(gè)表面擴(kuò)散。
10. —種涂敷處理裝置，其特征在于在基板上涂敷所述涂敷液之前，并且在己向檢查用基板上供給涂 敷液的溶劑之后，在使檢查用基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向供給到所述檢査用基 板上的溶劑的中心部供給涂敷液，并確認(rèn)檢查用基板上的所述涂敷液 的擴(kuò)散方式，在確認(rèn)出所述涂敷液沒有呈檢查用基板的同心圓狀擴(kuò)散 時(shí)，所述控制部進(jìn)行權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的控制。
11. 一種涂敷處理裝置，其特征在于在所述控制部中保存所述涂敷液的擴(kuò)散方式和在確認(rèn)該涂敷液的 擴(kuò)散方式時(shí)所使用的所述涂敷液與所述溶劑的組合的關(guān)系，之后，當(dāng) 供給到基板上的涂敷液和溶劑的組合與已保存的所述組合相同，所述 涂敷液的擴(kuò)散方式不呈檢査用基板的同心圓狀擴(kuò)散時(shí)，所述控制部進(jìn) 行權(quán)利要求8或者權(quán)利要求9所述的控制；當(dāng)供給到基板上的涂敷液 和溶劑的組合與已保存的所述組合不同時(shí)，所述控制部進(jìn)行權(quán)利要求 IO所述的控制。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或者權(quán)利要求11所述的涂敷處理裝置，其特征在于該涂敷處理裝置還包括攝像部，該攝像部被設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)保持 部所保持的基板的上方，對(duì)該基板表面的圖像迸行攝像，所述控制部對(duì)所述攝像部進(jìn)行控制以取得所述基板上的涂敷液的 圖像，從而確認(rèn)所述涂敷液的擴(kuò)散方式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種涂敷處理方法、程序、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和涂敷處理裝置，能夠在基板面內(nèi)均勻地涂敷涂敷液并能夠降低涂敷液的供給量。首先，向晶片(W)的中心部供給純水(P)。然后，向純水(P)的中心部供給表面張力比純水(P)的表面張力低的溶劑(Q)。溶劑(Q)與純水(P)相比在其擴(kuò)散方向的后方呈晶片(W)的同心圓狀擴(kuò)散。然后，在使晶片(W)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向溶劑(Q)的中心部供給抗蝕劑液(R)?？刮g劑液(R)被純水(P)和溶劑(Q)所引導(dǎo)而呈晶片(W)的同心圓狀擴(kuò)散，從而在晶片(W)上的整個(gè)表面擴(kuò)散。
文檔編號(hào)B05D1/38GK101585029SQ200910203720
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者一野克憲, 井關(guān)智弘, 吉原孝介 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社