基板处理方法及基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种将半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、光掩模用玻璃基板、光盘用基板等基板在水平面内围绕铅垂轴旋转,一边向基板表面供给纯水等洗涤液,一边对基板进行干燥处理的基板处理方法及基板处理装置。
背景技术
在半导体装置的制造工程中,通过进行下述的:利用平版印刷技术,在例如硅基板上涂敷光致抗蚀剂,使用曝光机在基板上的保护膜上印上电路图案,用显影液对曝光后的保护膜进行显影的各种工序,在基板的保护膜上形成电路图案。在其中的显影处理中,通过例如狭缝喷嘴,向基板表面上所形成的曝光后的保护膜供给显影液,之后,使基板在水平面内绕铅垂轴旋转,同时,从直流式喷嘴的喷出口向基板中心喷出纯水等洗涤液(冲洗液)。供给到基板中心的洗涤液,借助于离心力向基板的周缘方向扩散,分布在基板整体上,将显影液从基板表面的保护膜上冲走。结束该洗涤处理(冲洗处理)时,停止从喷嘴向基板上的洗涤液的供给,之后,进一步增大基板的转速,借助于离心力将基板表面的保护膜上的洗涤液甩开,借此对基板进行干燥(旋转干燥)。
然而,所述的对基板进行旋转干燥时,在基板上,会引起洗涤液的液滴残留斑痕的事情发生。这是由于在显影处理后的基板上的保护膜表面混合存在有亲水性部分和抗水性部分,因此会导致在基板上的洗涤液的保持力方面的不均匀。很明显,在形成于这种基板表面上的抗蚀图案上残留斑痕的洗涤液的液滴,是产生显影缺陷的主要原因。
为了解决所述问题,人们提出了对基板进行旋转干燥时,一边从洗涤液喷出喷嘴的喷出口喷出洗涤液,一边使喷出喷嘴的喷出口从基板的中心部向周边部进行扫描的方法(扫描冲洗法)。通过采用这种方法,从基板中心到周缘形成洗涤液的液膜,并在保持该液膜的状态不变的情况下进行干燥,所以,即使是混合有亲水性部分和抗水性部分的保护膜表面,也很难在基板上残留洗涤液的液滴。此外,人们还提出了一边从洗涤液喷出喷嘴的喷出口喷出洗涤液一边使喷出喷嘴扫描时,一边从空气喷出喷嘴喷出气体,一边使空气喷出喷嘴与洗涤液喷出喷嘴一起或同步地从基板中心部向周边部移动的方法(例如,参照日本特许第3694641号公报)。
所述扫描冲洗,与以往的旋转干燥相比较,可大幅度地减少显影缺陷。然而,在对具有高抗水性(例如水的接触角为60°以上)的保护膜表面的基板采用扫描冲洗法的情况下,会由于以下现象产生显影缺陷。
即,当一边从洗涤液喷出喷嘴的喷出口喷出洗涤液,一边从基板的中心部向周边部使喷出喷嘴进行扫描时,如图7A所示的基板的俯视图那样,最初,由洗涤液的液膜3覆盖基板W的整个面,接着基板W中心部分的液膜3变薄,处于即将干燥的状态。接着,用双点划线所示的处于即将干燥状态的部分(以下,称作“即将干燥部分”)4如图7B所示,向外侧逐渐扩展,同时,在即将干燥部分4内产生干燥芯5a。该干燥芯5a扩大,形成干燥区域6a。该干燥区域6a向基板W的整个面扩展,进行基板W的干燥。然而,基板上的保护膜表面的抗水性高时,在基板W的中心附近,在即将干燥部分4内,会继第一个干燥芯5a之后产生第二个干燥芯5b,有时会产生更新的干燥芯。此外,以往由于喷出喷嘴仅仅从基板W的中心部向周边部移动,所以,在基板W的中心附近形成比较大的即将干燥部分4。因此,在基板W的中心附近,在即将干燥部分4内,会产生第二个干燥芯5b,有时会产生更新的干燥芯。另外,干燥芯不会在基板W的中心附近以外的地方产生。而且,如图7C所示,最初形成的干燥区域6a继续扩大的同时,第二个干燥芯5b也在扩大并形成第二个干燥区域6b,而且该干燥区域6b也在继续扩大。
所述的两个干燥区域6a、6b分别扩大起来,如图7D所示,两个干燥区域6a、6b彼此接触地接合,如图7E所示,不久就变成了一个干燥区域6c。这时,在两个干燥区域6a、6b的边界部分,产生洗涤液的液滴7。接着,如图7F所示,变成一个的干燥区域6c向外侧扩大,而洗涤液的液滴7保持原样不变,直到最后都残存在那里。而且,如图7G所示,最后,虽然基板W的整个面都干燥了,但是,残存的洗涤液的液滴7保持原样地干燥,在基板W上依照原样残留了洗涤液的干燥痕(显像后残留的水迹之类的污点)7′。其结果是,产生显影缺陷。另外,以上的显影并不限于通过扫描冲洗对显影处理后的基板进行干燥处理的情况,很明显,具有高抗水性的表面基板,一般来说都有这些现象。
另外,在所述日本特许第3694641号公报中,记载了下述一种方法:将距离洗涤液(冲洗液)喷出喷嘴隔开给定距离而配置的空气喷出喷嘴与洗涤液喷出喷嘴一体或同步地从基板中心部向周边部移动,同时,从空气喷出喷嘴向基板喷射气体,将残留在基板上的洗涤液干燥并除去,但是,利用这种方法,并不能防止在基板中心附近产生两个以上的干燥芯。而且,在基板中心附近产生两个干燥芯时,即使从空气喷出喷嘴向基板喷射气体,依然会引起各干燥芯扩大、干燥区域也扩大、两个干燥区域彼此接触而变成一个干燥区域的事情发生,结果,不能消除造成显影缺陷的主要原因的洗涤液干燥痕的产生。
发明内容
本发明是鉴于所述情况提出的,其目的在于提供一种一边从喷出喷嘴的喷出口向基板的表面喷出洗涤液、一边使喷出喷嘴的喷出口从基板的中心部向周缘部扫描、对基板进行旋转干燥时,可以消除显影缺陷等产生的基板处理方法,并提供一种适于实施该方法的基板处理装置。
本发明的第一方面提供一种基板处理方法,将基板保持水平姿势,使该基板围绕铅垂轴旋转,并且,一边从喷出喷嘴的喷出口向基板表面连续喷出洗涤液,一边使所述喷出喷嘴的喷出口从与基板中心对峙的位置到与基板周缘对峙的位置进行扫描,从而使基板干燥,其特征在于,所述喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动,在圆周内侧的区域中,在表面用洗涤液覆盖状态的基板上产生了第一个干燥芯作为形成干燥区域时的始点之后,在产生第二个干燥芯之前,从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面上喷射气体,,使以所述干燥芯为始点的干燥区域在基板的整个表面上扩展,从而使基板干燥,其中,所述圆周是以基板的中心位置为中心,以到与所述喷出喷嘴的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周。
采用这种方法时,通过使在基板中心附近仅产生一个干燥芯作为始点的一个干燥区域在基板整个面上扩展来对基板进行干燥,由此不会在基板的中心附近产生两个以上的干燥芯,因而,不会引起在基板上残留洗涤液的干燥痕的情况。这样,可以不产生显影缺陷等问题。
本发明的第二方面,在第一方面所述的基板处理方法中,所述喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动,在圆周内侧的区域中,在基板上产生了第一个干燥芯作为形成干燥区域时的始点之后,在产生第二个干燥芯之前,从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面上喷射气体,其中,该圆周是以基板的中心位置为中心、以到与所述喷出喷嘴的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周。
采用这种基板处理方法时,喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,在基板的中心附近产生第一个干燥芯之后,在产生第二个干燥芯之前,从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面上喷射气体。因此,在消除了产生第二个干燥芯的间隙(空隙)的过程中,以第一个干燥芯为始点迅速且强制地形成一个干燥区域,该一个干燥区域向外侧逐渐扩大,从而对基板整个面进行干燥。这样,以在基板的中心附近仅产生的一个干燥芯为始点的一个干燥区域,在基板整个面上扩展,对基板进行干燥,不会在基板中心附近产生两个以上的干燥芯,因而,不会引起在基板上残留洗涤液的干燥痕的情况。对于这些动作,通过表示基板俯视图的图3A~图3E进行详细说明。
一边从附图标记1所示的洗涤液喷出喷嘴的喷出口喷出洗涤液,一边使喷出喷嘴1从基板W的中心部向周边部移动,喷出喷嘴1开始移动之后,稍经过一点时间,当喷出喷嘴1移动到给定位置时,如图3B所示,从气体喷出喷嘴2的喷出口向基板W的中心部表面上喷射气体。这时,如图3A所示,虽然最初由洗涤液的液膜3覆盖基板W的整个面,但是,基板W的中心附近的液膜3变薄,成为即将干燥的状态,接着,在双点划线所示的即将干燥部分4内产生一个干燥芯5。然后,在产生第一个干燥芯5之后,在产生第二个干燥芯之前的定时,从气体喷出喷嘴2的喷出口向基板W的中心部表面上喷射气体,因此,如图3B所示,在基板W的中心附近不会产生第二个干燥芯,第一个干燥芯5扩大而形成干燥区域6。这时,以基板W的中心位置为中心、以到与喷出喷嘴1的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周的外侧,由于从喷出喷嘴1的喷出口继续喷出洗涤液,所以,处在维持液膜3不变的状态。接着,随着喷出喷嘴1向基板W的周缘部移动,如图3C及图3D所示,一个干燥区域6向外侧逐渐扩大,如图3E所示,干燥区域6向基板W的整个面扩展,从而进行基板W的干燥。
在该基板处理方法中,由于不会引起在基板的中心附近产生两个以上的干燥芯、两个以上干燥区域彼此接触地接合的事情发生,所以不会在基板上残留洗涤液的干燥痕。这样,可以不产生显影缺陷等问题。
本发明的第三方面,在第二方面所述的基板处理方法中,从所述气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面瞬间地喷射大流量的气体。
在该基板处理方法中,通过从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面瞬间地喷射大流量的气体,由此在基板中心附近,可一下子以第一个干燥芯为始点形成一个干燥区域。
本发明的第四方面,在第二方面所述的基板处理方法中,从所述气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面连续地喷射小流量的气体。
在该基板处理方法中,通过从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面连续地喷射小流量的气体,由此在基板中心附近,以第一个干燥芯为始点形成一个干燥区域,并且该干燥区域向外侧逐渐扩大。
本发明的第五方面提供一种基板处理方法,其将基板保持为水平姿势,使该基板围绕铅垂轴旋转,并且,一边从喷出喷嘴的喷出口向基板表面连续喷出洗涤液,一边使所述喷出喷嘴的喷出口从与基板中心对峙的位置到与基板周缘对峙的位置进行扫描,从而使基板干燥,其特征在于,所述喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,在基板的中心部分开始干燥之前,使所述喷出喷嘴的喷出口暂停,在圆周内侧的小区域中开始干燥之后,使所述喷出喷嘴的喷出口再次向基板的周缘移动,在表面用洗涤液覆盖状态的基板上,仅产生一个干燥芯作为形成干燥区域时的始点,使以该干燥芯为始点的干燥区域在基板的整个表面上扩展,从而使基板干燥,其中,该圆周是以基板的中心位置为中心,以到与所述喷出喷嘴的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周。
采用这种基板处理方法时,喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,使喷出喷嘴的喷出口暂停。根据这种动作,可控制基板中心附近的即将干燥部分的面积,防止在基板中心附近产生两个以上的干燥芯。而且,在基板的中心附近产生一个干燥芯,该干燥芯扩大,在以基板的中心位置为中心、以到与喷出喷嘴的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧小区域中,开始干燥之后,使喷出喷嘴的喷出口再次向基板的周缘移动。因此,一个干燥区域向外侧逐渐扩大,对基板整个面进行干燥。这样,由于在基板的中心附近只产生一个干燥芯,以该干燥芯为始点的一个干燥区域在基板的整个面上扩展,对基板进行干燥,所以,不会引起在基板上残留洗涤液的干燥痕的情况。对于这些动作,通过表示基板俯视图的图6A~图6E进行详细说明。
一边从附图标记1所示的洗涤液喷出喷嘴的喷出口喷出洗涤液,一边使喷出喷嘴1从基板W的中心部向周边部移动,当喷出喷嘴1移动到给定位置时,继续从喷出口喷出洗涤液,并使喷出喷嘴1暂停。这时,如图6A所示,虽然最初由洗涤液的液膜3覆盖基板W的整个面,但是,以基板W的中心位置为中心、以到与喷出喷嘴1的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧小区域中的液膜3变薄,成为即将干燥的状态。接着,在双点划线所示的即将干燥部分4内产生一个干燥芯5。如图6B所示,第一个干燥芯5扩大而形成干燥区域6。这时,所述圆周的外侧由于从喷出喷嘴1的喷出口继续喷出洗涤液,所以处在维持液膜3不变的状态。接着,根据喷出喷嘴1的停止位置来控制所述圆周内侧的即将干燥部分4的面积,进而,能防止在基板W的中心附近产生两个以上的干燥芯。
在所述圆周内侧的小区域中,开始基板W的干燥时,使喷出喷嘴1再次向基板W的周缘移动。因此,如图6C及图6D所示,一个干燥区域6向外侧逐渐扩大,如图6E所示,干燥区域6向基板W的整个面扩展,从而进行基板W的干燥。
在该基板处理方法中,由于不会引起在基板中心附近产生两个以上的干燥芯、两个以上干燥区域彼此接触地接合的事情发生,所以,不会在基板上残留洗涤液的干燥痕。这样,可以不产生显影缺陷等问题。
本发明的第六方面,在第五方面所述的基板处理方法中,所述喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面喷出干燥用气体。
在该基板处理方法中,喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面上喷出干燥用气体,因此,以基板的中心位置为中心、以到与暂停的喷出喷嘴的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧小区域中的干燥快速开始,因而缩短了使喷出喷嘴暂停的时间。因此,能提高生产能力。
本发明的第七方面,提供一种基板处理装置,包括:基板保持装置,其将基板保持为水平姿势;基板旋转装置,其使由该基板保持装置保持的基板围绕铅垂轴旋转;喷出喷嘴,其从喷出口向由所述基板保持装置所保持、并通过所述基板旋转装置而旋转的基板的表面上喷出洗涤液;洗涤液供给装置,其向所述喷出喷嘴供给洗涤液;以及喷嘴移动装置,其在从所述喷出喷嘴的喷出口向基板的表面喷出洗涤液的同时,使该喷出口从与基板的中心对峙的位置到与基板的周缘对峙的位置进行扫描,其特征在于,该基板处理装置还包括:气体喷出喷嘴,其在所具有的喷出口停止在与基板的中心部对峙的位置的状态下,从该喷出口向基板的中心部表面上喷射气体;气体供给装置,其向所述气体喷出喷嘴供给气体;以及控制装置,其控制所述气体供给装置,以使得在使所述喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,立即从所述气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面喷射气体。
在该基板处理装置中,通过控制装置控制气体供给装置,喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,立即从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面上喷射气体。因此,在消除产生第二个干燥芯的间隙的过程中,以第一个干燥芯为始点迅速且强制地形成一个干燥区域,并且该一个干燥区域向外侧逐渐扩大,从而对基板整个面进行干燥。这样,以在基板中心附近产生的仅一个的干燥芯为始点的一个干燥区域,在基板整个面上扩展,对基板进行干燥,不会在基板中心附近产生两个以上的干燥芯,因而,不会引起在基板上残留洗涤液的干燥痕的情况。这样,在使用该基板处理装置时,适当地实施本发明的第二方面的基板处理方法,可以获得所述效果。
本发明的第八方面,在第七方面所述的基板处理装置中,所述控制装置对所述气体供给装置进行控制,以使得从所述气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面瞬间地喷射大流量的气体。
在该基板处理装置中,通过控制装置控制气体供给装置,从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面瞬间地喷射大流量的气体。因此,在基板中心附近,可一下子形成以第一个干燥芯为始点的一个干燥区域。这样,在使用该基板处理装置时,适当地实施本发明的第三方面的基板处理方法,可以获得所述效果。
本发明的第九方面,在第七方面所述的基板处理装置中,所述控制装置,对所述气体供给装置进行控制,以使得从所述气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面连续地喷射小流量的气体。
在该基板处理装置中,通过控制装置控制气体供给装置,从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面连续地喷射小流量的气体。因此,在基板中心附近,以第一个干燥芯为始点形成一个干燥区域,该干燥区域向外侧逐渐扩大。这样,在使用该基板处理装置时,适当地实施第四发明的基板处理方法,可以获得所述效果。
本发明的第十方面,提供一种基板处理装置,包括:基板保持装置,其将基板保持为水平姿势;基板旋转装置,其使由该基板保持装置保持的基板围绕铅垂轴旋转;喷出喷嘴,其从喷出口向由所述基板保持装置所保持、并通过所述基板旋转装置而旋转的基板的表面上喷出洗涤液;洗涤液供给装置,其向所述喷出喷嘴供给洗涤液;以及喷嘴移动装置,其在从所述喷出喷嘴的喷出口向基板的表面喷出洗涤液的同时,使该喷出口从与基板的中心对峙的位置到与基板的周缘对峙的位置进行扫描,其特征在于,该基板处理装置还包括:控制装置,其控制所述喷嘴移动装置,以使得所述喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,在基板的中心部分开始干燥之前,使所述喷出喷嘴的喷出口暂停,在圆周内侧的小区域中开始干燥之后,使所述喷出喷嘴的喷出口再次向基板的周缘移动,其中,该圆周是以基板的中心位置为中心、以到与所述喷出喷嘴的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周。
在该基板处理装置中,通过控制装置控制喷嘴移动装置,喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,使喷出喷嘴的喷出口暂停。根据这种动作,可控制基板的中心附近的即将干燥部分的面积,防止在基板的中心附近产生两个以上的干燥芯。而且,在基板的中心附近产生一个干燥芯,该干燥芯扩大,在以基板的中心位置为中心、以到与喷出喷嘴的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧小区域中,干燥开始之后,通过控制装置控制喷嘴移动装置,使喷出喷嘴的喷出口再次向基板的周缘移动。因此,一个干燥区域向外侧逐渐扩大,对基板整个面进行干燥。这样,由于在基板中心附近只产生一个干燥芯,以该干燥芯为始点的一个干燥区域在基板整个面上扩展,对基板进行干燥,所以,不会引起在基板上残留洗涤液的干燥痕的情况。这样,在使用该基板处理装置时,适当地实施第五方面的基板处理方法,可以获得所述效果。
本发明的第十一方面,在第十方面所述的基板处理装置中,该基板处理装置还包括:气体喷出喷嘴,其从所具有的喷出口向由所述基板保持装置所保持、并通过所述基板旋转装置而旋转的基板的中心部表面喷出干燥用气体;以及气体供给装置,其向所述气体喷出喷嘴供给干燥用气体。
在该基板处理装置中,喷出喷嘴的喷出口从与基板的中心对峙的位置向基板的周缘开始移动之后,通过气体供给装置将干燥用气体向气体喷出喷嘴供给,从气体喷出喷嘴的喷出口向基板的中心部表面上喷出干燥用气体,因此,以基板的中心位置为中心、以到与暂停的喷出喷嘴的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧小区域中的干燥快速开始。这样,在使用该基板处理装置时,适当地实施第六方面的基板处理方法,可以获得所述效果。
附图说明
图1是表示用于实施本发明的基板处理方法所使用基板处理装置构成的一个例子的概略俯视图。
图2是图1所示基板处理装置的概略剖视图。
图3A~图3E是用于说明本发明基板处理方法的动作的说明图,是表示基板的俯视图。
图4是表示实施本发明基板处理方法所使用的基板处理装置另一构成例子的概略俯视图。
图5是图4所示基板处理装置的概略剖视图。
图6A~图6E是用于说明本发明基板处理方法的动作的说明图,是表示基板的俯视图。
图7A~图7G是用于说明以往扫描冲洗法的问题的说明图,是表示基板的俯视图。
具体实施方式
下面,参照附图,说明本发明的最佳实施形式。
图1及图2示出了实施本发明的基板处理方法所使用的基板处理装置构成的一个例子,图1是基板处理装置的概略俯视图,图2是其概略剖视图。
该基板处理装置,对于在表面形成有曝光后的保护膜的基板进行显影处理后进行洗涤处理(冲洗处理),其包括:将基板W保持为水平姿势的旋转卡盘10;在上端部固定有旋转卡盘10,并可沿着竖直方向支持该旋转卡盘10的旋转支撑轴12;以及将旋转轴与旋转支撑轴12连接,使旋转卡盘10及旋转支撑轴12沿着竖直方向以轴为中心进行旋转的旋转马达14。在旋转卡盘10的周围,围绕旋转卡盘10上的基板W配设有罩16。罩16利用图中未示的支持机构可沿上下方向往复移动地被支撑着,在罩16的底部连通地连接有排液管18。此外,虽然图1及图2中省略了图示,但是,设置有将显影液供给到基板W上的机构,例如,具有在下端面上形成狭缝状喷出口的显影液喷出喷嘴,一边从该狭缝状喷出口喷出显影液,一边将显影液喷出喷嘴朝向与该狭缝状喷出口垂直的水平方向直线地移动,将显影液供给到基板W上的容纳液体的显影液供给机构;或者设置有这样的显影液供给机构:具有由直线式喷嘴构成的显影液喷出喷嘴,对显影液喷出喷嘴进行支持,使该显影液喷出喷嘴在其前端的喷出口置于基板W的中心部正上方的喷出位置和待机位置之间往复移动,从该显影液喷出喷嘴的前端喷出口向基板W的中心部上喷出显影液。
此外,在罩16的侧方一侧附近,配设有从前端的喷出口向基板W上喷出洗涤液(冲洗液)、例如纯水的纯水喷出喷嘴20。纯水喷出喷嘴20通过纯水供给管22与纯水供给源进行流路连接,在纯水供给管22上设置有泵24、过滤器26及开闭控制阀28。纯水喷出喷嘴20由喷嘴保持部30保持并可在水平面内旋转,借助于旋转驱动机构32在水平面内旋转。而且,纯水喷出喷嘴20一边从前端的喷出口向基板W的表面喷出纯水,一边如图1中箭头a所示,喷出口从与基板W的中心对峙的位置到与基板W的周缘对峙的位置进行扫描,此外,如双点划线所示,在从罩16向外侧离开的待机位置和喷出口置于基板W的中心部正上方的位置之间往复移动。
进一步,该基板处理装置,在罩16的侧方一侧附近,隔着罩16在纯水喷出喷嘴20相反一侧,配设有气体喷出喷嘴34,该气体喷出喷嘴34从前端的喷出口向基板W上喷出气体、例如氮气。气体喷出喷嘴34通过气体供给管36与氮气供给源进行流路连接,在气体供给管36上安装有开闭控制阀38。气体喷出喷嘴34由喷嘴保持部40保持并可在水平面内旋转,借助于旋转驱动机构42在水平面内旋转。而且,气体喷出喷嘴34在图1中双点划线所示的从罩16向外侧离开的待机位置和实线所示的喷出口置于基板W的中心部正上方的位置之间往复移动。
设置在气体供给管36上的开闭控制阀38,与控制装置44连接,通过该控制装置44,控制来自气体喷出喷嘴34的喷出口的氮气的喷出·停止动作。换句话说,将纯水喷出喷嘴20从基板W的中心部向周边部开始移动之后,在纯水喷出喷嘴20的喷出口从与基板W的中心对峙的位置稍微离开一点而到达给定位置(图1中实线所示位置)时,从气体喷出喷嘴34的喷出口向基板W的中心部表面喷射氮气,之后停止喷射,按照这种方式,通过控制装置44控制开闭控制阀38的开闭动作。更详细地说,纯水喷出喷嘴20开始移动,在以基板W的中心位置为中心、以到与纯水喷出喷嘴20的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧区域中产生第一个干燥芯之后,在产生第二个干燥芯之前,以从气体喷出喷嘴34的喷出口向基板W中心部表面上喷射氮气的方式进行控制。对基板W中心部表面喷射氮气时,可以从气体喷出喷嘴34的喷出口瞬间喷出大流量的氮气,也可以连续地喷出小流量的氮气。
使用图1及图2所示的基板处理装置,将显影液向基板W的表面上形成的曝光后的保护膜上供给,对保护膜进行显影处理之后,一边使基板W以比较低的速度旋转,一边向基板W上供给纯水,进行洗涤处理,将显影液从基板W表面的保护膜上冲走、除去,之后,使基板W以比较高的速度旋转,进行旋转干燥(扫描冲洗)处理。在进行扫描冲洗处理时,借助于旋转马达14,使保持在旋转卡盘10上的基板W以比较高的速度旋转,同时,一边从纯水喷出喷嘴20的喷出口向基板W上喷出上纯水,一边使纯水喷出喷嘴20进行扫描,在该过程中,从气体喷出喷嘴34的喷出口向基板W的中心部表面喷射氮气。
下文边示出数值一个例子,边具体说明。使直径为200mm~300mm的基板W以1800rpm~2100rpm的旋转速度旋转,将纯水喷出喷嘴20向其喷出口与基板W的中心对峙的位置移动,一边从纯水喷出喷嘴20的喷出口向基板W上以0.4l/min~0.6l/min的流量喷出纯水,一边将纯水喷出喷嘴20向基板W的周边部以6mm~10mm的扫描速度移动。接着,从纯水喷出喷嘴20的移动开始时刻起经过数秒之后,例如经过大约2秒钟后,从而,将纯水喷出喷嘴20的喷出口移动到距基板W的中心12mm~20mm的位置时,通过气体供给管36从氮气供给源向喷出口处在如图1实线所示的基板W的中心部正上方的气体喷出喷嘴34供给氮气,从气体喷出喷嘴34的喷出口向基板W的中心部表面喷射氮气。该氮气的喷射,例如以约10l/min的流量进行约1秒钟。或者,以例如约0.1l/min的流量,在数秒钟之间,进行氮气的喷射。另外,从气体喷出喷嘴34的喷出口的氮气的喷出,虽然在基板W的中心部分形成干燥区域时立即停止即可,但是,在短暂时间内,从气体喷出喷嘴34的喷出口喷出氮气也没有什么大碍。
向基板W的中心部表面喷射氮气的定时,是在基板W的种类及大小、表面状态等、基板W的旋转速度、来自纯水喷出喷嘴20的喷出口的纯水的喷出流量、纯水喷出喷嘴20的扫描速度等诸条件下进行实验,观察在基板W中心附近产生第一个干燥芯之后,是否产生了第二个干燥芯,来预先确定的。
纯水喷出喷嘴20,在从气体喷出喷嘴34的喷出口喷出氮气时,也连续地进行扫描。接着,当纯水喷出喷嘴20的喷出口扫描到与基板W的周缘对峙的位置,且纯水喷出喷嘴20的喷出口到达与基板W的周缘对峙的位置时,关闭插装在纯水供给管22上的开闭控制阀28,停止向纯水喷出喷嘴20供给纯水,停止从纯水喷出喷嘴20喷出纯水,将纯水喷出喷嘴20移动到待机位置。之后,当结束基板W的干燥处理时,停止基板W的旋转。
从气体喷出喷嘴34的喷出口喷出氮气或停止喷出的定时,也可以基于动作程序用微机进行控制。或者,也可以通过编码器检测纯水喷出喷嘴20的位置,根据该检测信号,在纯水喷出喷嘴20到达给定位置时,从气体喷出喷嘴34的喷出口喷出氮气,还可以使用定时器,从纯水喷出喷嘴20的扫描开始时刻到经过给定时间的时刻,使氮气从气体喷出喷嘴34的喷出口喷出,从该喷出时刻到经过给定时间的时刻,停止氮气的喷出。
另外,也可以在纯水喷出喷嘴20的喷出口扫描到与基板W的周缘对峙的位置的过程中,降低基板W的旋转速度。具体地说,在纯水喷出喷嘴20的喷出口移动了给定距离的时刻,例如,在到达了距离基板W的中心60mm的半径位置的时刻,降低基板W的旋转速度,例如,从1800rpm~2100rpm的转速减速到1000rpm~1200rpm的转速,以此方式通过控制装置(图中未示)进行控制。改变基板W的旋转速度的次数并不限于一次,也可以阶段地降低基板W的旋转速度。或者,还可以随着纯水喷出喷嘴20的喷出口接近与基板W的周缘对峙的位置,逐渐降低基板W的旋转速度,进行控制,例如以直线减速的方式进行控制。
用所述方法进行扫描冲洗时,可防止在基板W的中心附近产生两个以上的干燥芯。并且,以在基板W的中心附近产生的仅有一个的干燥芯为始点的一个干燥区域,在基板W整个面上扩展,对基板W进行干燥,因此,不会引起在基板W上残留纯水的干燥痕的情况。这样,采用所述方法时,可以不产生显影缺陷等问题。
接着,图4及图5示出了实施本发明的基板处理方法而使用的基板处理装置的另一构成例,图4是基板处理装置的概略俯视图,图5是其概略剖视图。在图4及图5中,标有与图1及图2所使用的符号相同的符号的各部件,具有与图1及图2相关说明的所述各部件相同的功能、作用,省略了对其的说明。
该基板处理装置具有下述构成,借助于控制装置44控制旋转驱动机构32,对纯水喷出喷嘴20的移动·停止进行控制。即,通过控制装置44控制旋转驱动机构32,如箭头a所示,在使纯水喷出喷嘴20的喷出口从与基板W的中心对峙的位置到与基板W的周缘对峙的位置进行扫描的过程中,在纯水喷出喷嘴20的喷出口从与基板W的中心对峙的位置(图4中双点划线所示的位置)开始移动之后,在纯水喷出喷嘴20的喷出口移动到给定位置(图4中实线所示的位置)的时刻,使纯水喷出喷嘴20暂停,之后,使纯水喷出喷嘴20的喷出口再次向基板W的周缘移动。
使用图4及图5所示的基板处理装置,将显影液向在基板W的表面上形成的曝光后的保护膜上供给,对保护膜进行显影处理之后,一边使基板W以比较低的速度旋转,一边向基板W上供给纯水进行洗涤处理,将显影液从基板W表面的保护膜上冲走、除去,之后,使基板W以比较高的速度旋转,进行旋转干燥(扫描冲洗)处理。在进行扫描冲洗处理时,借助于旋转马达14,使保持在旋转卡盘10上的基板W以比较高的速度旋转,同时,一边从纯水喷出喷嘴20的喷出口向基板W上喷出纯水,一边使纯水喷出喷嘴20按照下述方式进行扫描。
下文边示出数值一个例子,边具体说明。使直径为200mm~300mm的基板W以1800rpm~2100rpm的旋转速度旋转,将纯水喷出喷嘴20向其喷出口与基板W的中心对峙的位置移动,一边从纯水喷出喷嘴20的喷出口向基板W上以0.4l/min~0.6l/min的流量喷出纯水,一边使纯水喷出喷嘴20向基板W的周边部以6mm~10mm的扫描速度移动。接着,将纯水喷出喷嘴20的喷出口移动到距离基板W的中心20mm~25mm的位置时,使纯水喷出喷嘴20暂停。该纯水喷出喷嘴20的暂停,是按照在纯水喷出喷嘴20的喷出口从与基板W的中心对峙的位置开始移动之后,基板W的中心部分开始干燥之前的定时进行的。此外,纯水喷出喷嘴20的暂停位置按照如下条件设定:设想以基板W的中心位置为中心、以到与暂停的纯水喷出喷嘴20的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周,在该圆周内侧的小区域中只产生一个作为干燥始点的干燥芯。使该纯水喷出喷嘴20暂停的定时及位置,是在基板W的种类及大小、表面状态等、基板W的旋转速度、来自纯水喷出喷嘴20的喷出口的纯水的喷出流量、纯水喷出喷嘴20的扫描速度等诸条件下进行实验,观察在基板W中心附近是否不产生第二个干燥芯,来预先确定的。
将纯水喷出喷嘴20暂停之后,经过给定时间、例如经过10秒左右的时间之后,使纯水喷出喷嘴20再次向基板W的周边部移动。纯水喷出喷嘴20开始移动的定时为,在以基板W的中心位置为中心、以到与暂停的纯水喷出喷嘴20的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧的小区域中,干燥开始了之后。此外,当纯水喷出喷嘴20的喷出口扫描到与基板W的周缘对峙的位置,且纯水喷出喷嘴20的喷出口到达与基板W的周缘对峙的位置时,关闭插装在纯水供给管22上的开闭控制阀28,停止向纯水喷出喷嘴20的纯水的供给,停止从纯水喷出喷嘴20喷出纯水,将纯水喷出喷嘴20移动到待机位置。之后,结束基板W的干燥处理时,停止基板W的旋转。
纯水喷出喷嘴20暂停或再次开始移动的定时,也可以基于动作程序用微机进行控制。或者,也可以通过编码器检测纯水喷出喷嘴20的位置,根据该检测信号,使纯水喷出喷嘴20暂停或再次开始移动,还可以使用定时器,从纯水喷出喷嘴20的扫描开始时刻到经过了给定时间的时刻,使纯水喷出喷嘴20暂停,从该停止时刻到经过了给定时间的时刻,使纯水喷出喷嘴20再次向基板W的周边部移动。
另外,也可以再次开始纯水喷出喷嘴20的移动,在使纯水喷出喷嘴20的喷出口扫描到与基板W的周缘对峙的位置的过程中,降低基板W的旋转速度。具体地说,在纯水喷出喷嘴20的喷出口仅移动了给定距离的时候,例如,在到达了距基板W的中心60mm的半径位置的时刻,降低基板W的旋转速度,例如,从1800rpm~2100rpm的转速减速到1000rpm~1200rpm的转速,以此方式通过控制装置(图中未示)进行控制。改变基板W的旋转速度的次数并不限于一次,也可以阶段地降低基板W的旋转速度。或者,还可以随着纯水喷出喷嘴20的喷出口接近与基板W的周缘对峙的位置,逐渐降低基板W的旋转速度来进行控制,例如以直线减速的方式进行控制。
用所述方法进行扫描冲洗时,通过适当地设定纯水喷出喷嘴20暂时的位置,可控制在基板W的中心附近处于即将干燥状态的部分的面积,防止在基板W的中心附近产生两个以上的干燥芯。而且,由于在基板W的中心附近产生以一个干燥芯为始点的一个干燥区域,在基板W整个面上扩展,由此对基板W进行干燥,因此,不会引起在基板W上残留纯水的干燥痕的情况。这样,采用所述方法时,可以不产生显影缺陷等问题。
接着,说明使用图1及图2所示的基板处理装置进行扫描冲洗的方法的再一实施形式。
如上所述,纯水喷出喷嘴20的喷出口从与基板W中心对峙的位置向基板W周缘开始移动之后,通过气体供给管38从氮气供给源向喷出口处在如图1实线所示的基板W的中心部正上方的气体喷出喷嘴34供给氮气,从气体喷出喷嘴34的喷出口向基板W的中心部表面上喷射氮气。因此,在以基板W的中心位置为中心、以到与暂停的纯水喷出喷嘴20的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧小区域中,迅速开始干燥。而且,与使用图4及图5所示的基板处理装置进行扫描冲洗的情况同样地,借助于控制装置44控制旋转驱动机构32,如箭头a所示,在使纯水喷出喷嘴20的喷出口从与基板W的中心对峙的位置到与基板W的周缘对峙的位置进行扫描的过程中,在纯水喷出喷嘴20的喷出口从与基板W的中心对峙的位置(图1中双点划线所示的位置)开始移动之后,在纯水喷出喷嘴20的喷出口移动到给定位置(图1中实线所示的位置)的时刻,暂停纯水喷出喷嘴20,之后,使纯水喷出喷嘴20的喷出口再次向基板W的周缘移动。
这样,从气体喷出喷嘴34的喷出口向基板W的中心部表面上喷射氮气时,在以基板W的中心位置为中心、以到与暂停的纯水喷出喷嘴20的喷出口对峙的基板面上的位置的距离为半径的圆周内侧小区域中,干燥迅速地开始,因此,可缩短使纯水喷出喷嘴20暂停的时间,从而提高生产能力。从气体喷出喷嘴34的喷出口的氮气的喷出,可以在基板W的中心部分开始干燥时立刻停止,但是,在短暂时间内从气体喷出喷嘴34的喷出口喷出氮气也没有什么大碍。
另外,在所述各实施形式中,虽然说明了对在基板上形成的曝光后的保护膜进行显影处理后,在对基板进行扫描冲洗处理中采用本发明的情况,但是,本发明并不限于通过扫描冲洗对显影处理后的基板进行干燥处理的情况,也可以广泛应用到对具有高抗水性表面的基板进行扫描冲洗处理的情况,例如用洗涤液对基板表面进行洗涤处理(洗涤机处理)的情况或对浸液曝光后的基板进行洗涤·干燥处理的情况等。