CN105702604B - 涂敷处理方法和涂敷处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供涂敷处理方法、计算机存储介质和涂敷处理装置。在基板上涂敷涂敷液时，能够将涂敷液的供给量抑制为少量，并且在基板面内均匀地涂敷涂敷液。在晶片上涂敷涂敷液的方法，向晶片上供给涂敷液的溶剂，在该晶片的外周部环状地形成溶剂的液膜，使晶片以第一转速旋转，同时向晶片的中心部供给涂敷液(时间t1～t2)，使晶片以比第一转速快的第二转速旋转，使涂敷液在基板上扩散(时间t4～t5)。直至涂敷液与溶剂的液膜接触前持续进行溶剂的供给(时间t0～t3)。

Description

涂敷处理方法和涂敷处理装置
技术领域
本发明涉及在基板涂敷涂敷液的涂敷处理方法、计算机存储介质和涂敷处理装置。
背景技术
例如在半导体器件的制造工艺中的光刻步骤中依次进行：例如作为基板的半导体晶片(以下称为“晶片”)上涂敷规定的涂敷液，形成防反射膜和抗蚀剂膜这样的涂敷膜的涂敷处理；将抗蚀剂膜曝光为规定的图案的曝光处理；和对曝光后的抗蚀剂膜进行显影的显影处理等，在晶片上形成规定的抗蚀剂图案。
在上述的涂敷处理中，大多使用所谓的旋转涂敷法，即：从喷嘴对旋转中的晶片的中心部供给涂敷液，利用离心力在晶片上使涂敷液扩散，由此在晶片上形成涂敷膜。在这样的涂敷处理中，为了涂敷膜的面内均匀性和涂敷液的使用量削减，在供给涂敷液之前进行预湿润处理，即：在晶片上涂敷稀释剂等的溶剂来改善晶片的濡湿性。预湿润处理中的溶剂的涂敷也通过对晶片的中心部供给溶剂、使晶片旋转、使晶片上的溶剂扩散来进行。
但是，关于对晶片的中心部供给溶剂的方法，在晶片的中央部与外周部濡湿性的改善的程度容易不同，其结果是，难以使涂敷膜的面内均匀性在所希望的范围内。因此，提案有一边在预湿润处理中使晶片以低速旋转，一边在该晶片的中心部与外周部之间的位置供给溶剂，使溶剂在晶片上以环状扩散，之后，从晶片的中心部供给涂敷液的方法(专利文献1)。依据这样的方法，能够在晶片的中心部与外周部中使涂敷液对晶片的濡湿性均匀，能够在晶片上形成面内均匀的涂敷膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2003-136010号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是，在半导体器件的制造工艺中，在晶片上形成涂敷膜的阶段中，在大多数情况下，在晶片上预先形成有基底膜。因此，在预湿润处理中使用的溶剂的对于基底膜的濡湿性(基底膜与溶剂的接触角)根据基底膜的种类而不同。并且，在溶剂对基底膜的濡湿性差的情况(基底膜与溶剂的接触角大的情况)下，即使对晶片的中心部与外周部之间的位置供给溶剂，也难以在晶片上将溶剂维持为环状。
具体而言，如图20所示，供给到晶片W的外周部的溶剂Q，由于表面张力而向晶片W的中心部移动，或者靠晶片W的中心部的溶剂由于离心力而向晶片W的外周方向移动而不均衡(偏于一方)。如此一来，因晶片W上的溶剂的不均衡，特别是在晶片W的外周部产生涂敷膜的膜厚分布不均衡的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，目的在于提供当在基板上涂敷涂敷液时，将涂敷液的供给量抑制为少量，并且在基板面内均匀地涂敷涂敷液。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成上述的目的，本发明为一种在基板上涂敷涂敷液的方法，该涂敷处理方法的特征在于，包括：向基板上供给上述涂敷液的溶剂，在该基板的外周部环状地形成上述溶剂的液膜的溶剂液膜形成步骤；一边使基板以第一转速旋转，一边将上述涂敷液供给到基板的中心部的涂敷液供给步骤；和使上述基板以比上述第一转速快的第二转速旋转，使上述涂敷液在基板上扩散的涂敷液扩散步骤，在上述溶剂液膜形成步骤或者上述涂敷液扩散步骤中直至上述涂敷液与上述溶剂的液膜接触之前持续进行上述溶剂的供给。
依据本发明，在基板的外周部环状地形成涂敷液的溶剂的液膜，并且一边在使基板以第一转速旋转一边向基板的中心部供给涂敷液，接着，使基板以第二转速旋转而使涂敷液在基板上扩散。并且，使溶剂的供给直至涂敷液与溶剂的液膜接触前持续进行，换言之，在涂敷液接触溶剂前，停止溶剂的供给。由此，直至涂敷液与溶剂即将接触之前，能够将该溶剂的液膜的形状维持为良好的圆环状。其结果是，能够抑制基板上的溶剂的不均衡，使涂敷液在基板面内均匀地扩散，能够形成面内均匀地涂敷膜。
在上述溶剂液膜形成步骤中，使上述基板以超过0rpm且为第一转速以下的转速旋转的状态下，使供给上述溶剂的溶剂供给喷嘴位于基板的外周部，同时从该溶剂供给喷嘴供给上述溶剂，将上述溶剂的液膜形成为环状。
在上述溶剂液膜形成步骤中，使上述基板静止或者以超过0rpm且为第一转速以下的转速旋转的状态下，使供给上述溶剂的溶剂供给喷嘴沿着基板的外周部移动，同时从该溶剂供给喷嘴供给上述溶剂，将上述溶剂的液膜形成为环状。
上述溶剂供给喷嘴设置有多个。
在上述涂敷液扩散步骤开始前，向俯视时位于溶剂供给喷嘴与基板中心之间的位置吹送干燥气体，确保在上述溶剂的液膜与上述涂敷液之间具有的间隙。
在上述溶剂液膜形成步骤中，在从基板的中心在半径方向上离开30mm～100mm的位置从上述溶剂供给喷嘴供给上述溶剂。
上述溶剂的供给持续进行直至上述涂敷液的外周端部与上述环状的溶剂的液膜的内周端部的距离成为5mm～60mm。
在上述溶剂液膜形成步骤中，向基板的中心部供给上述溶剂，形成该溶剂的积液，接着，使基板旋转从而使上述溶剂在基板上扩散，在基板的整个面形成上述溶剂的液膜，接着，向基板的中心部吹送干燥气体，从基板的中心部除去上述溶剂的液膜，由此环状地形成上述溶剂的液膜。
在上述溶剂液膜形成步骤之前，在使上述基板以超过0rpm且为第一转速以下的转速旋转的状态下，进行预湿润步骤，该预湿润步骤是使供给上述溶剂的溶剂供给喷嘴位于基板的外周部，同时从该溶剂供给喷嘴供给上述溶剂，之后使上述基板的转速加速为超过第一转速，使上述溶剂向上述基板的外周部扩散的步骤。
在上述预湿润步骤中，在使上述溶剂向上述基板的外周部扩散的期间，停止来自上述溶剂供给喷嘴的溶剂的供给。
基于其它的观点的本发明提供计算机能够读取的存储有程序，上述程序用于通过涂敷处理装置执行上述的涂敷处理方法，在控制该涂敷处理装置的控制部的计算机上进行工作的程序。
并且，基于另一观点的本发明提供一种涂敷处理装置，其在基板上涂敷涂敷液，该涂敷处理装置的特征在于，包括：保持基板并使基板旋转的基板保持部；向基板上供给上述涂敷液的涂敷液供给喷嘴；向基板上供给上述涂敷液的溶剂的溶剂供给喷嘴；使上述涂敷液供给喷嘴移动的第一移动机构；使上述溶剂供给喷嘴移动的第二移动机构；和控制部，其控制上述基板保持部、上述涂敷液供给喷嘴、上述溶剂供给喷嘴、上述第一移动机构和上述第二移动机构，使得：向基板上供给上述涂敷液的溶剂，在该基板的外周部环状地形成上述溶剂的液膜，一边使基板以第一转速旋转，一边向基板的中心部供给上述涂敷液，使上述基板以比上述第一转速快的第二转速旋转，使上述涂敷液在基板上扩散。
也可以包括向基板上吹送干燥气体的干燥气体喷嘴；和使上述干燥气体喷嘴移动的第三移动机构。
还包括支承部，其安装有上述溶剂供给喷嘴，在上述基板上以通过上述基板的中心的铅垂轴为旋转轴自由旋转；和使上述支承部旋转的旋转驱动机构，利用上述旋转驱动机构使上述支承部旋转，同时从上述溶剂供给喷嘴供给上述溶剂，由此在上述基板的外周部环状地形成上述溶剂的液膜。
发明效果
依据本发明，在基板上涂敷涂敷液时，能够将涂敷液的供给量抑制为少量，并且能够在基板面内均匀地涂敷涂敷液。
附图说明
图1是表示本实施方式的基板处理系统的构成的概略的俯视图。
图2是表示本实施方式的基板处理系统的构成的概略的正视图。
图3是表示本实施方式的基板处理系统的构成的概略的后视图。
图4是表示抗蚀剂处理装置的结构的概略的纵截面图。
图5是表示抗蚀剂处理装置的结构的概略的横截面图。
图6是说明晶片处理的主要的步骤的流程图。
图7是表示抗蚀剂涂敷处理中的晶片的转速和各设备的动作的时序图。
图8是表示在晶片的外周部环状地形成溶剂的液膜的状态的立体图。
图9是表示在晶片的外周部环状地形成溶剂的液膜的状态的纵截面的说明图。
图10是表示向晶片的中心部供给抗蚀剂液的状态的立体图。
图11是表示在晶片上溶剂与抗蚀剂液接触了的状态的纵截面的说明图。
图12是表示在晶片上溶剂与抗蚀剂液接触前，停止了溶剂的供给的状态的纵截面的说明图。
图13是表示向抗蚀剂液与溶剂之间吹送干燥气体的状态的说明图。
图14是表示另一实施方式的抗蚀剂涂敷处理中的晶片的转速和各设备的动作的时序图。
图15是表示另一实施方式的使用溶剂供给喷嘴向晶片上供给溶剂的状况的立体图。
图16是表示向晶片的中心供给溶剂的状况的立体图。
图17是表示向晶片的中心吹送干燥气体，形成环状的溶剂的液膜的状况的立体图。
图18是表示另一实施方式的抗蚀剂涂敷处理中的晶片的转速和各设备的动作的时序图。
图19是表示实施方式的抗蚀剂涂敷处理中的晶片的转速和各设备的动作的时序图。
图20是表示将对于晶片的濡湿性差的溶剂供给到晶片的外周部的情况的溶剂的形状的俯视图。
附图标记说明
1 基板处理系统
30 显影处理装置
31 下部防反射膜形成装置
32 抗蚀剂涂敷装置
33 上部防反射膜形成装置
40 热处理装置
41 粘附装置
42 周边曝光装置
140 旋转卡盘
154 抗蚀剂液供给喷嘴
158 溶剂供给喷嘴
161 干燥气体喷嘴
200 控制部
Q 溶剂
R 抗蚀剂膜
W 晶片
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示基板处理系统1的结构的概略的说明图，该基板处理系统1具有实施本实施方式的涂敷处理方法的涂敷处理装置。图2和图3是示意性表示各个基板处理系统1的内部结构的概略的正视图和后视图。此外，本实施方式中，以涂敷液为抗蚀剂液、涂敷处理装置为在基板上涂敷抗蚀剂液的抗蚀剂涂敷装置的情况为例进行说明。
如图1所示，基板处理系统1具有将：对收容多个晶片W的晶盒C进行搬入搬出的晶盒站10；具备对晶片W实施规定的处理的多个各种处理装置的处理站11；和在与处理站11相邻的曝光装置12之间进行晶片W的交接的接口站13一体地连接的结构。
在晶盒站10中设置有晶盒载置台20。在晶盒载置台20设置有多个晶盒载置板21，其用于在将晶盒C相对于基板处理系统1的外部搬入搬出晶盒C时载置晶盒C。
如图1所示，在晶盒站10中设置有能够在沿着X方向延伸的输送路22上自由移动的晶片输送装置23。晶片输送装置23在上下方向和绕铅垂轴(θ方向)也能够自由移动，能够在各晶盒载置板21上的晶盒C与后述的处理站11的第三模块G3的交接装置之间输送晶片W。
在处理站11设置有具有各种装置的多个、例如4个模块G1、G2、G3和G4。例如在处理站11的正面侧(图1的X方向负方向侧)设置有第一模块G1，在处理站11的背面侧(图1的X方向正方向侧)设置有第二模块G2。另外，在处理站11的晶盒站10侧(图1的Y方向负方向侧)设置有第三模块G3，在处理站11的接口站13侧(图1的Y方向正方向侧)设置有第四模块G4。
例如在第一模块G1中如图2所示从下起依次设置有：多个液处理装置，例如，对晶片W进行显影处理的显影处理装置30；在晶片W的抗蚀剂膜的下层形成防反射膜(以下称为“下部防反射膜”)的下部防反射膜形成装置31；在晶片W涂敷抗蚀剂液形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷装置32；在晶片W的抗蚀剂膜的上层形成防反射膜(以下称为“上部防反射膜”)的上部防反射膜形成装置33。
例如，显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32、上部防反射膜形成装置33分别在水平方向上排列配置3个。此外，这些显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32、上部防反射膜形成装置33的数量和配置可以任意选择。
在这些显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32、上部防反射膜形成装置33中，例如在晶片W上进行涂敷规定的涂敷液的旋转涂敷。在旋转涂敷中，例如从涂敷喷嘴向晶片W上喷出涂敷液，并且使晶片W旋转，使涂敷液在晶片W的表面扩散。此外，关于抗蚀剂涂敷装置32的结构在后文中叙述。
例如第二模块G2中，如图3所示，进行晶片W的加热或冷却这样的热处理的热处理装置40、用于提高抗蚀剂液和晶片W的固定性的粘附装置41；和对晶片W的外周部进行曝光的周边曝光装置42在上下方向和水平方向上排列设置。关于这些热处理装置40、粘附装置41、周边曝光装置42的数量和配置能够任意地选择。
例如，在第三模块G3中，从下起依次设置有多个交接装置50、51、52、53、54、55、56。另外，在第四模块G4中，从下起依次设置有多个交接装置60、61、62。
如图1所示，在被第一模块G1～第四模块G4包围的区域中，形成有晶片输送区域D。在晶片输送区域D中设置有多个晶片输送装置70，该晶片输送装置70具有例如在Y方向、X方向、θ方向和上下方向上自由移动的输送臂。晶片输送装置70在晶片输送区域D内移动，能够将晶片W输送到周围的第一模块G1、第二模块G2、第三模块G3和第四模块G4内的规定的装置。
另外，如图3所示，在晶片输送区域D中设置有在第三模块G3与第四模块G4之间直线地输送晶片W的往复(shuttle)输送装置80。
往复输送装置80例如在图3的Y方向上直线地自由移动。往复输送装置80以支承晶片W的状态在Y方向上移动，能够在第三模块G3的交接装置52与第四模块G4的交接装置62之间输送晶片W。
如图1所示，在第三模块G3的X方向正方向侧相邻地设置有晶片输送装置100。晶片输送装置100例如具有在θ方向和上下方向上自由移动的输送臂。晶片输送装置100以支承晶片W的状态上下地移动，能够将晶片W输送到第三模块G3内的各交接装置。
在接口站13中设置有晶片输送装置110和交接装置111。晶片输送装置110例如具有在Y方向、θ方向和上下方向上自由移动的输送臂。晶片输送装置110例如将晶片W支承在输送臂，能够在第四模块G4内的各交接装置、交接装置111和曝光装置12之间输送晶片W。
接着，对于上述的抗蚀剂涂敷装置32的结构进行说明。抗蚀剂涂敷装置32如图4所示具有能够将内部密闭的处理容器130。在处理容器130的侧面，形成有晶片W的搬入搬出口(未图示)。
在处理容器130内设置有保持晶片W并使其旋转的作为基板保持部的旋转卡盘140。旋转卡盘140例如能够通过电动机等的卡盘驱动部141以规定的速度旋转。另外，在卡盘驱动部141例如设置有气缸等的升降驱动机构，旋转卡盘140变得能自由升降。
在旋转卡盘140的周围，设置有接收从晶片W飞溅或着落下的液体并回收该液体的杯142。在杯142的下表面连接有将所回收的液体排出的排出管143和对杯142内的气氛进行排气的排气管144。
如图5所示，在杯142的X方向负方向(图5的下方向)侧，形成有沿着Y方向(图5的左右方向)延伸的导轨150。导轨150例如从杯142的Y方向负方向(图5的左方向)侧的外方形成到Y方向正方向(图5的右方向)侧的外方。在导轨150安装有3个臂151、152、153。
在第一臂151支承有作为涂敷液供给喷嘴的抗蚀剂液供给喷嘴154，用于供给作为涂敷液的抗蚀剂液。第一臂151通过作为第一移动机构的喷嘴驱动部155在导轨150上自由移动。由此，抗蚀剂液供给喷嘴154从设置于杯142的Y方向正方向侧的外方的待机部156通过杯142内的晶片W的中心部上方，能够移动到设置于杯142的Y方向负方向侧的外侧的待机部157。另外，通过喷嘴驱动部155，第一臂151自由升降，能够调整抗蚀剂液供给喷嘴154的高度。此外，作为本实施方式中的抗蚀剂液，例如能够使用Middlle UV抗蚀剂、KrF抗蚀剂等。
在第二臂152支承有供给抗蚀剂液的溶剂的溶剂供给喷嘴158。第二臂152通过作为第二移动机构的喷嘴驱动部159在导轨150上自由移动。由此，溶剂供给喷嘴158能够从设置于杯142的Y方向正方向侧的外侧的待机部160移动到杯142内的晶片W的中心部上方。待机部160设置在待机部156的Y方向正方向侧。另外，通过喷嘴驱动部159，第二臂152自由升降，能够调节溶剂供给喷嘴158的高度。此外，作为本实施方式中的抗蚀剂液的溶剂，例如能够使用环己酮等。
在第三臂153支承有对晶片W喷射干燥气体的干燥气体喷嘴161。第三臂153通过作为第三移动机构的喷嘴驱动部162在导轨150上自由移动。由此，干燥气体喷嘴161能够从设置于杯142的Y方向负方向侧的外侧的待机部163移动到杯142内的晶片W的上方。待机部163设置于待机部157的Y方向负方向侧。另外，通过喷嘴驱动部162，第三臂153自由升降，能够调节干燥气体喷嘴161的高度。此外，作为干燥气体，例如能够使用氮气、脱湿装置(未图示)进行了脱湿后的空气等。
作为另一液处理装置的显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、上部防反射膜形成装置33的结构，除喷嘴的形状、个数、从喷嘴供给的液体不同这点以外，与上述的抗蚀剂涂敷装置32的结构相同，因此省略说明。
在以上的基板处理系统1中，如图1所示设置有控制部200。控制部200例如为计算机，具有程序保存部(未图示)。在程序保存部中，保存有用于控制基板处理系统1中的晶片W的处理的程序。另外，在程序保存部中，也保存有用于控制上述的各种处理装置、输送装置等的驱动系统的动作，使基板处理系统1中的后述的基板处理实现的程序。此外，上述程序也可以是记录在例如计算机能够读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁盘(MO)、存储卡等的计算机能够读取的存储介质H中的程序，也可以是能够从该存储介质安装到控制部200中的程序。
接着，对于使用如上所述构成的基板处理系统1进行的晶片处理进行说明。图6是表示这样的晶片处理的主要步骤的例子的流程图。另外，图7是表示在抗蚀剂涂敷装置32中进行的抗蚀剂涂敷中的晶片W的转速和各设备的动作的时序图。
首先，收纳有多个晶片W的晶盒C被搬入到基板处理系统1的晶盒站10中，晶盒C内的各晶片W通过晶片输送装置23依次被输送到处理站11的交接装置53中。
接着，晶片W被输送到第二模块G2的热处理装置40进行温度调节处理。之后，晶片W通过晶片输送装置70被输送到例如第一模块G1的下部防反射膜形成装置31，在晶片W上形成下部防反射膜(图6的步骤S1)。之后，晶片W被输送到第二模块G2的热处理装置40，被进行加热处理、温度调节处理。
接着，晶片W被输送到粘附装置41，被进行粘附处理。之后，晶片W被输送到第一模块G1的抗蚀剂涂敷装置32，在晶片W上形成抗蚀剂膜(图6的步骤S2)。
这里，对于抗蚀剂涂敷装置32中的抗蚀剂涂敷处理进行详细叙述。在抗蚀剂的涂敷处理时，首先用旋转卡盘140的上表面吸附保持晶片W。接着，如图8所示，使溶剂供给喷嘴158移动到晶片W的外周部的上方。其中，晶片W的外周部是指，例如晶片W的直径为300mm的情况下，在半径方向上距中心O大概30mm～100mm的位置。
接着，使晶片W以例如超过0rpm且在后述的第一转速以下的转速、在本实施方式中是与第一转速相同的60rpm进行旋转，同时从溶剂供给喷嘴158向晶片W上供给溶剂(图7的时间t0)。由此，如图8所示，在晶片W的外周部，溶剂Q的液膜形成为圆环状(溶剂液膜形成步骤。图6的步骤T1)。此外，这时，从溶剂供给喷嘴158的溶剂的供给在使溶剂供给喷嘴158的前端与晶片W之间的高度维持为1.0mm～5.0mm、在本实施方式中例如为1mm左右的状态下进行。作为抗蚀剂液的容积Q的环己酮相对粘附处理后的晶片W的接触角较大。因此，当使溶剂供给喷嘴158从晶片w上表面离开地供给溶剂Q时，存在由于液体飞溅等溶剂Q的液膜的形状紊乱的情况。因此，例如如图9所示，使溶剂供给喷嘴158与晶片W上表面接近到1mm程度供给溶剂Q，由此利用溶剂Q的表面张力能够防止液体飞溅。其结果是，能够精密地调整溶剂Q的液膜的形状。此外，本实施方式的溶剂供给喷嘴158的前端部分，如图9所示，具有从晶片W的中心部侧朝向晶片W的外周端部侧向上方倾斜的倾斜面158a。由此，对从溶剂供给喷嘴158供给的溶剂Q赋予向晶片W的外周部的流动，能够将溶剂Q形成为更精密的圆环状。
接着，保持持续从溶剂供给喷嘴158供给溶剂Q的状态下，如图10所示，使抗蚀剂液供给喷嘴154移动到晶片W的中心部上方，从该抗蚀剂液供给喷嘴154向晶片W上供给抗蚀剂液R(涂敷液供给步骤，图7的时间t1)。由此，在晶片W的中央形成抗蚀剂液R的积液(图6的步骤T2)。这时，晶片W的转速为第一转速，在本实施方式中，为如上所述的60rpm。
然后，持续进行来自抗蚀剂液供给喷嘴154的抗蚀剂液R的供给和来自溶剂喷嘴158的溶剂Q的供给，在抗蚀剂液R的供给量例如达到2cc的时刻，使晶片W的转速从第一转速加速到第二转速(图7的时间t2)。作为第二转速，优选为1500rpm～4000rpm，在本实施方式中例如为3300rpm。另外，这时的晶片W的加速度为大约4000rpm/秒。达到第二转速的晶片W的转速被维持规定的时间，在本实施方式中例如将第二转速维持3秒(图7的时间台t4～t5)。这样，通过使晶片W加速到第二转速，供给到晶片W的中心部的抗蚀剂液R向晶片W的外周部扩散(涂敷液扩散步骤，图6的步骤T3)。
此外，在抗蚀剂液R扩散时，如果持续从溶剂供给喷嘴158供给溶剂Q，则如图11所示，向晶片W的外周方向扩散的抗蚀剂液R和溶剂Q混合，抗蚀剂液R被稀释。如此一来，被稀释了的稀释抗蚀剂液M的大部分不被固定在晶片W上，而从晶片W的外周部被甩落，因此抗蚀剂液R变得无用。
因此，在本实施方式中，在抗蚀剂液R与溶剂Q的液膜接触之前，停止从溶剂供给喷嘴158的溶剂Q的供给。即，如图12所示，在抗蚀剂液R的外周端部RE与环状的溶剂Q的内周端部QE接触之前，停止从溶剂供给喷嘴158供给溶剂Q。更具体而言，直至抗蚀剂液R的外周端部RE与环状的溶剂Q的内周端部QE之间的距离L变成大概5～60mm的范围内为止，持续从溶剂供给喷嘴158的溶剂Q的供给。像这样，直至抗蚀剂液R与溶剂Q接触之前为止持续溶剂Q的供给，由此，能够使溶剂Q的液膜的形状没有紊乱而维持环状。因此，当使晶片W以第二转速旋转时，能够使抗蚀剂液R在晶片W的面内均匀地扩散，能够形成面内均匀的抗蚀剂膜。
即，由于抗蚀剂液R等的液体积极地流动到易于流动的部位，例如溶剂Q的液膜的形状变成如图20所示的紊乱的环状的状态时，在使抗蚀剂液R从晶片W的中心部向晶片W的外周方向扩散时，抗蚀剂液R积极地流动到溶剂Q的多个部位，在溶剂的较少的部位抗蚀剂液R难以流到。另外，当溶剂Q成为图20所示的状态时，由于溶剂Q的内周端部QE与抗蚀剂液R的外周端部RE的距离L产生不一致，因此，至抗蚀剂液R与溶剂Q接触的时间根据部位而不同。这样一来，例如抗蚀剂液R优先地流入到抗蚀剂液R与溶剂Q的液膜接触了的部位。其结果是，所形成的抗蚀剂膜的膜厚产生不均衡。
对此，在本实施方式中，直至抗蚀剂液R与溶剂Q即将接触前持续溶剂Q的供给，将溶剂Q的液膜的形状维持为没有紊乱的环状，由此，在晶片W面内能够使溶剂Q的液膜与抗蚀剂液R均匀地接触。其结果是，能够使抗蚀剂液R在晶片W的面内均匀地扩散，能够形成面内均匀的抗蚀剂膜。此外，在图7中，在紧接着使晶片W向第二转速加速后的时间t3中停止溶剂Q的供给，但是抗蚀剂液R与溶剂Q的液膜接触的时刻是根据晶片W的转速、抗蚀剂液R的供给量和粘度这些各种因素而变化的，并不限定于本实施方式的内容。例如，抗蚀剂液R的粘度低、抗蚀剂液R的流动性高的情况等，即使使晶片W以第一转速旋转的状态也认为抗蚀剂液R与溶剂Q接触，因此，这样的情况下，在加速到第二转速前使溶剂Q的供给停止。
此外，为了将溶剂Q的内周端部QE与抗蚀剂液R的外周端部RE的距离L在晶片W的面内保持一定，如图13所示，也可以使干燥喷嘴161移动到比溶剂供给喷嘴158靠晶片W的中心的位置，换言之，在俯视时位于溶剂供给喷嘴158与晶片W的中心之间的位置，从该干燥气体喷嘴161向晶片W的上表面喷射干燥气体N。利用该干燥气体N，能够将溶剂Q的液膜与抗蚀剂液R之间的间隙的距离L在晶片W的面内维持均匀，因此能够使溶剂Q与抗蚀剂液R更可靠地均匀地接触。作为从干燥气体喷嘴161的干燥气体N的供给开始的时刻，只要是在抗蚀剂液R与溶剂Q接触之前能够任意地决定，但是优选在开始从溶剂供给喷嘴158供给溶剂Q之后、且开始从抗蚀剂液供给喷嘴154供给抗蚀剂液R之前。
在使晶片W以第二转速旋转了规定的时间之后，停止来自抗蚀剂液供给喷嘴154的抗蚀剂液R的供给，在抗蚀剂液R的供给停止的同时，使晶片W的转速减速到比第二转速慢、比第一转速快的第三转速(图7的时间t5)。作为第三转速，优选大概为100rpm～800rpm，在本实施方式中例如为100rpm。此外，所谓与抗蚀剂液R的供给停止的同时包括，在停止了抗蚀剂液R的供给时(时间t5)，晶片W的转速已经开始减速，将到达第三转速的时刻的前后。另外，从第二转速减速到第三转速时的加速度为30000rpm。
此后，使晶片W以第三转速旋转规定的时间、例如0.5秒之后，使晶片W加速到比第三转速快而比第二转速慢的第四转速(图7的时间t6)。作为第四转速，优选大概1000rpm～2000rpm，在本实施方式中例如为1000rpm。接着，以第四转速旋转规定的时间，例如旋转大约55秒，使抗蚀剂膜干燥(图6的步骤T4)。
之后，从未图示的冲洗喷嘴对晶片W的背面喷出溶剂作为冲洗液，对晶片W的背面进行清洗(图6的步骤T5)。由此，结束抗蚀剂涂敷装置32中的一系列的涂敷处理。
当在晶片W形成抗蚀剂膜时，接着，晶片W被输送到第一模块G1的上部防反射膜形成装置33，在晶片W上形成上部防反射膜(图7的步骤S3)。之后，晶片W被输送到第二模块G2的热处理装置40，进行加热处理。此后，晶片W被输送到周边曝光装置42，进行周边曝光处理(图7的步骤S4)。
接着，晶片W通过晶片输送装置100被输送到交接装置52，通过往复输送装置80被输送到第四模块G4的交接装置62。此后，晶片W通过接口站13的晶片输送装置110被输送到曝光装置12，以规定的图案进行曝光处理(图7的步骤S5)。
接着，晶片W通过晶片输送装置70被输送到热处理装置40，进行曝光后烘培处理。由此，利用在抗蚀剂膜的曝光部中产生的氧使其脱保护反应。之后，晶片W通过晶片输送装置70被输送到显影处理装置30，进行显影处理(图7的步骤S6)。
在显影处理结束后，晶片W被输送到热处理装置40，进行后烘焙处理(图7的步骤S7)。接着，晶片W通过热处理装置40被调整温度。此后，晶片W经由晶片输送装置70、晶片输送装置23被输送到规定的晶盒载置板21的晶盒C，一系列的光刻步骤完成。
依据以上的实施方式，在晶片W的外周部呈环状地形成抗蚀剂液R的溶剂Q的液膜，并且，一边使晶片W以第一转速旋转一边将抗蚀剂液R供给到晶片W的中心部，接着，使晶片W以第二转速旋转使抗蚀剂液R在晶片W上扩散。并且，直至抗蚀剂液R接触到溶剂Q的液膜之前持续进行溶剂Q的供给。由此，直至抗蚀剂液R接触到溶剂Q之前，将溶剂的液膜的形状维持为良好的圆环状，并且能够在晶片W面内使溶剂Q的液膜语抗蚀剂液R均匀地接触。其结果是，即使在晶片W语溶剂Q的接触角较大的情况下，也能够抑制晶片W上的溶剂的不均衡，使抗蚀剂液R在晶片W的面内均匀地扩散，由此能够形成面内均匀的抗蚀剂膜。
在以上的实施方式中，在将晶片W从第一转速加速到第二转速的途中停止溶剂Q的供给，但是关于使溶剂Q的供给停止的时刻并不限定于在本实施方式的内容，使根据晶片W的转速、开始供给抗蚀剂液R的时刻、抗蚀剂液R的供给量和粘度这些各种原因发生变化的，并不限定于本实施方式所记载的内容。此外，如果在将溶剂Q供给到晶片W的外周部的状态下，换言之，在将溶剂Q供给到晶片W的偏心了的位置的状态下，使晶片W高速旋转，则存在从晶片W上被甩落的溶剂Q碰到杯142，产生液飞溅的情况。因此，停止溶剂Q的供给，优选以直至达到第二转速前，更优选开始加速到第二转速前进行的方式，设定抗蚀剂液R的供给的时刻和供给量。
另外，在以上的实施方式中，在开始溶剂Q的供给之后开始抗蚀剂液R的供给，但关于供给抗蚀剂液R的时刻能够任意地设定，例如，如图14所示，可以在供给溶剂Q前进行抗蚀剂液R的供给。更具体而言，例如在时间t0，在使晶片W以第一转速旋转的状态下开始抗蚀剂液R的供给，之后，在时间t1中供给抗蚀剂液R的溶剂Q。在该情况下，在抗蚀剂液R接触溶剂Q的液膜前，停止溶剂Q的供给(图14的时间t3)，由此将溶剂Q的形状维持为圆环状，能够使抗蚀剂液R在晶片W的面内均匀地扩散。
此外，在以上的实施方式中，在对晶片W上供给溶剂Q时的晶片W的转速保持为同一速度，但是也可以在溶剂供给过程中使晶片W的转速加减速。在这样的情况下，例如，首先以与第一转速相同的60rpm使晶片W旋转，同时，与图8所示的情况同样地，开始向晶片W外周部供给溶剂Q。之后，使晶片W的转速加速，例如以与第二转速相同的3300rpm使其旋转，使溶剂Q扩散到晶片W的外周部。由此，晶片W的外周部通过溶剂Q被预湿润(预湿润步骤)。之后，将晶片W的转速减速到例如第一转速，持续进行上述的步骤T1以后的步骤。这样一来，在步骤T1中，特别是提高了晶片W的外周边缘部的溶剂Q的覆盖性，在之后的步骤T3中，能够使抗蚀剂液R更均匀地扩散。此外，如前文已述，由于开始晶片W的转速的加速的时间t2和停止溶剂Q的供给的时间t3根据抗蚀剂涂敷的各条件而发生变动，因此，虽然在溶剂供给中存在使晶片W的转速加速的情况，但这样的情况不包括在上述的“在溶剂供给中使晶片W的转速加减速”中。换言之，是指“在溶剂供给中使晶片W的转速加减速”仅在步骤T1以前进行。另外，使晶片W以第二转速旋转而使溶剂Q扩散的期间，为了减少从晶片W的外周部甩落的溶剂Q的量，也可以停止溶剂Q的供给。
在以上的实施方式中，在晶片W上形成圆环状的溶剂Q的液膜时，在使晶片W例如一边以第一转速旋转一边对晶片W的外周部供给溶剂Q，但是将溶剂Q的液膜形成为环状的方法并不限定于本实施方式的内容中。例如，也可以如图15所示，利用作为支承部的支承臂211支承溶剂供给喷嘴158，该支承部能够利用旋转驱动机构210将通过晶片W的中心O的铅垂轴作为旋转轴使溶剂供给喷嘴158旋转，在使晶片W静止的状态下，使溶剂供给喷嘴158沿着晶片W的外周部移动。像这样，在使晶片W停止的状态下供给溶剂Q，由此离心力不作用于溶剂Q，因此能够将溶剂Q的形状保持为良好的圆环状。像这样，在使晶片W停止的状态下形成溶剂Q的环状的液膜的方法，特别是，如450mm晶片那样，晶片W的直径变大，晶片W的外周部的圆周速度变快的情况下有效。
此外，在图15中，描绘了在支承臂211设置有2个溶剂供给喷嘴158的状态，但像这样通过设置多个溶剂供给喷嘴158，将溶剂Q的液膜形成为环状时，能够使支承臂211的旋转角变小，能够提高晶片W处理的生产率。即，将溶剂供给喷嘴158相对地设置2个的情况，只要使支承臂211旋转180度即可对晶片W的整周供给溶剂Q，另外，在设置有n个(n为3以上的整数)溶剂供给喷嘴158的情况下，根据溶剂供给喷嘴158的设置数量，需使支承臂211旋转(360/n)度即可。
另外，在通过支承臂211使溶剂供给喷嘴158旋转的情况下，也可以使晶片W向与支承臂211的旋转方向相反的方向旋转。这样一来，相对晶片W的溶剂供给喷嘴158的相对的转速上升，因此，能够更迅速地形成溶剂Q的液膜。
另外，在形成圆环状的溶剂Q的液膜时供给溶剂Q的位置并不限定于晶片W的外周部。例如，如图16所示，首先对晶片W的中心部供给溶剂Q，接着如图17所示，通过从干燥气体喷嘴161向溶剂Q上吹送干燥气体N而在晶片W的中心部使溶剂Q飞溅，从而形成圆环状的液膜。
在以上的实施方式中，例如在时间t2～t4中，使晶片W的转速从第一转速加速到第二转速时，将晶片W的加速度保持一定，但是这时的加速度不是必须保持为一定，例如如图18所示，也可以将晶片W的转速暂时维持为600rpm程度，之后使其上升到第二转速。
【实施例】
作为实施例，作为抗蚀剂液R使用粘度190cp的Middle UV抗蚀剂，作为抗蚀剂液R的溶剂Q使用环己酮，利用本实施方式的涂敷处理方法在晶片W上涂敷抗蚀剂液进行了试验。这时，抗蚀剂液R的供给量为3mL～8mL之间，使其按一每1mL变化。
另外，作为比较例，在对晶片W的外周部供给溶剂Q之后，使晶片例如以第二转速高速旋转，将溶剂Q的液膜形成为圆环状之后，停止溶剂Q的供给，并且使晶片W的转速降低到第一转速，接着在对晶片W的中心部供给抗蚀剂液R的情况下也进行同样的试验。在比较例中的晶片W的转速、抗蚀剂液R、溶剂Q的喷出的时刻等如图19所示。此外，在比较例中，也适用同样的抗蚀剂液R和溶剂Q。
试验的结果是，在比较例中，抗蚀剂液R的供给量在4mL～8mL点范围内，晶片面内的抗蚀剂膜的膜厚均匀性成为所期望的值，在晶片W的外周部，确认了认为是因溶剂Q的形状劣化导致的涂敷斑。
另一方面，使用本实施方式的涂敷处理方法的情况下，在使抗蚀剂液R的供给量为4mL～8mL的任意供给量时，能够确保晶片W的面内的膜厚均匀性，并且也确认了没有在比较例中所看到那样的在晶片W的外周部的涂敷斑。因此，根据该结果，确认了利用本实施方式的涂敷处理方法，能够在晶片W中形成面内均匀地涂敷膜。
以上，参照附图说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并不限定于这些例子。作为本领域技术人员，在权力要求的范围记载的思想的范围内，显然能够想到各种变形例或修正例，它们当然也包括在本发明的技术的范围内。本发明并不限定于该例能够采用各种方式。本发明也能够适用的基板，可以是除晶片以外的FPD(平板显示器)、光掩模用的掩模的掩模光杯等的其他的基板的情况。
产业上的可利用性
本发明在对基板上涂敷涂敷液时有用。

Claims (10)

1.一种涂敷处理方法，其是在基板上涂敷涂敷液的方法，所述涂敷处理方法的特征在于，包括：
通过基板保持部来保持基板并使该基板旋转的步骤；
从溶剂供给喷嘴向基板上供给所述涂敷液的溶剂，在该基板的外周部环状地形成所述溶剂的液膜的溶剂液膜形成步骤；
一边使基板以第一转速旋转，一边从涂敷液供给喷嘴向基板的中心部供给所述涂敷液的涂敷液供给步骤；和
使所述基板以比所述第一转速快的第二转速旋转，使所述涂敷液在基板上扩散的涂敷液扩散步骤，
在所述溶剂液膜形成步骤或者所述涂敷液扩散步骤中直至所述涂敷液与所述溶剂的液膜接触之前持续从所述溶剂供给喷嘴供给所述溶剂，
在所述溶剂液膜形成步骤中，使所述基板以超过0rpm且为第一转速以下的转速旋转的状态下，使所述溶剂供给喷嘴位于基板的外周部，同时从该溶剂供给喷嘴供给所述溶剂，将所述溶剂的液膜形成为环状，
在所述涂敷液扩散步骤开始前，向俯视时位于溶剂供给喷嘴与基板中心之间的位置吹送干燥气体，确保在所述溶剂的液膜与所述涂敷液之间具有间隙。
2.如权利要求1所述的涂敷处理方法，其特征在于：
在所述溶剂液膜形成步骤中，使所述基板静止或者以超过0rpm且为第一转速以下的转速旋转的状态下，使供给所述溶剂的溶剂供给喷嘴沿着基板的外周部移动，同时从该溶剂供给喷嘴供给所述溶剂，将所述溶剂的液膜形成为环状。
3.如权利要求2所述的涂敷处理方法，其特征在于：
所述溶剂供给喷嘴设置有多个。
4.如权利要求1～3中任一项所述的涂敷处理方法，其特征在于：
在所述溶剂液膜形成步骤中，在从基板的中心在半径方向上离开30mm～100mm的位置从所述溶剂供给喷嘴供给所述溶剂。
5.如权利要求1～3中任一项所述的涂敷处理方法，其特征在于：
所述溶剂的供给持续进行直至所述涂敷液的外周端部与所述环状的溶剂的液膜的内周端部的距离成为5mm～60mm。
6.如权利要求1所述的涂敷处理方法，其特征在于：
在所述溶剂液膜形成步骤中，向基板的中心部供给所述溶剂，形成该溶剂的积液，
接着，使基板旋转从而使所述溶剂在基板上扩散，在基板的整个面形成所述溶剂的液膜，
接着，向基板的中心部吹送干燥气体，从基板的中心部除去所述溶剂的液膜，由此环状地形成所述溶剂的液膜。
7.如权利要求1所述的涂敷处理方法，其特征在于：
在所述溶剂液膜形成步骤之前，在使所述基板以超过0rpm且为第一转速以下的转速旋转的状态下，进行预湿润步骤，该预湿润步骤是使供给所述溶剂的溶剂供给喷嘴位于基板的外周部，同时从该溶剂供给喷嘴供给所述溶剂，之后使所述基板的转速加速为超过第一转速，使所述溶剂向所述基板的外周部扩散的步骤。
8.如权利要求7所述的涂敷处理方法，其特征在于：
在所述预湿润步骤中，在使所述溶剂向所述基板的外周部扩散的期间，停止来自所述溶剂供给喷嘴的溶剂的供给。
9.一种涂敷处理装置，其在基板上涂敷涂敷液，所述涂敷处理装置的特征在于，包括：
保持基板并使该基板旋转的基板保持部；
向基板上供给所述涂敷液的涂敷液供给喷嘴；
向基板上供给所述涂敷液的溶剂的溶剂供给喷嘴；
使所述涂敷液供给喷嘴移动的第一移动机构；
使所述溶剂供给喷嘴移动的第二移动机构；
向基板上吹送干燥气体的干燥气体喷嘴；
使所述干燥气体喷嘴移动的第三移动机构；和
控制部，其控制所述基板保持部、所述涂敷液供给喷嘴、所述溶剂供给喷嘴、所述干燥气体喷嘴、所述第一移动机构、所述第二移动机构和所述第三移动机构，使得：
通过所述基板保持部保持基板并使该基板旋转，
向基板上供给所述涂敷液的溶剂，在该基板的外周部环状地形成所述溶剂的液膜，
一边使基板以第一转速旋转，一边从涂敷液供给喷嘴向基板的中心部供给所述涂敷液，
使所述基板以比所述第一转速快的第二转速旋转，使所述涂敷液在基板上扩散，
在形成所述溶剂的液膜时，使所述基板以超过0rpm且为第一转速以下的转速旋转的状态下，使所述溶剂供给喷嘴位于基板的外周部，同时从该溶剂供给喷嘴供给所述溶剂，将所述溶剂的液膜形成为环状，
在使所述涂敷液扩散之前，向俯视时位于溶剂供给喷嘴与基板中心之间的位置吹送干燥气体，确保在所述溶剂的液膜与所述涂敷液之间具有间隙。
10.如权利要求9所述的涂敷处理装置，其特征在于，还包括：
支承部，其安装有所述溶剂供给喷嘴，在所述基板上以通过所述基板的中心的铅垂轴为旋转轴自由旋转；和
使所述支承部旋转的旋转驱动机构，
利用所述旋转驱动机构使所述支承部旋转，同时从所述溶剂供给喷嘴供给所述溶剂，由此在所述基板的外周部环状地形成所述溶剂的液膜。
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