CN109127299A - 涂布处理方法、涂布处理装置以及存储介质 - Google Patents

涂布处理方法、涂布处理装置以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供对于以高膜厚均一性在基板表面形成液膜有效的涂布处理方法、涂布处理装置以及存储介质。涂布处理过程包括:以在晶圆表面的中心部形成抗蚀液的积液的条件向晶圆表面供给抗蚀液;一边以第一转速使晶圆旋转,一边向晶圆表面供给稀释液并使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动,该第一转速使积液停留在比晶圆的外周靠内侧的位置;在使稀释液的供给位置从积液的外侧移动到积液的外周部分之后,一边使晶圆继续以第一转速旋转,一边使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动;以及在使稀释液的供给位置从积液的外周部分移动到积液的外侧之后,以比第一转速高的转速使晶圆旋转以使抗蚀液向晶圆的外周侧扩散。

Description

涂布处理方法、涂布处理装置以及存储介质
技术领域
本公开涉及一种涂布处理方法、涂布处理装置以及存储介质。
背景技术
在专利文献1中公开了一种涂布处理方法,包括以下步骤:在晶圆的外周部,呈环状地形成溶剂的液膜;一边使晶圆以第一转速旋转,一边向晶圆的中心部供给涂布液;以及使晶圆以比第一转速快的第二转速旋转来使涂布液扩散。
专利文献1:日本特开2016-115693号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开的目的在于提供一种对于以高的膜厚均一性在基板的表面形成液膜有效的涂布处理方法、涂布处理装置以及存储介质。
用于解决问题的方案
本公开所涉及的涂布处理方法包括以下步骤:以在基板的表面的中心部形成处理液的积液的条件,来向基板的表面供给处理液;一边以第一转速使基板旋转,一边向基板的表面供给稀释液并使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动,其中,该第一转速被设定为使积液停留在比基板的外周靠内侧的位置;在使稀释液的供给位置从积液的外侧移动到积液的外周部分之后,一边使基板继续以第一转速旋转,一边使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动;以及在使稀释液的供给位置从积液的外周部分移动到积液的外侧之后,以比第一转速高的转速使基板旋转以使处理液向基板的外周侧扩散。
根据该涂布处理方法,在基板的表面的中央部形成处理液的积液之后,稀释液的到达位置从积液的外侧逐渐地进入积液的外周部分,之后从积液的外周部分逐渐地退出到积液的外侧。因此,能够以高的均一性稀释积液的外周部分。之后,通过基板以比第一转速高的转速旋转,积液的外周部分的混合液向基板的外周侧扩散,进一步,积液的处理液向基板的外周侧扩散。如上述那样,由于积液的外周部分以高的均一性被稀释,并且混合液的粘度与处理液的粘度相比较低,因此混合液以高的均一性向基板的外周侧扩散。通过被该混合液引导,处理液也以高的均一性向基板的外周侧扩散。因而,对于以高的膜厚均一性在基板的表面形成液膜而言是有效的。
也可以为,在基板的表面的中心部形成处理液的积液的步骤包括:一边以第一转速以上的第二转速使基板旋转,一边以在包含基板的旋转中心的第一区域形成处理液的积液且在比第一区域靠外周侧的第二区域不附着处理液的条件,来向基板的表面供给处理液,使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动的步骤包括:使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动,使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动包括:使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分向第二区域移动。在该情况下,通过一边以第二转速使基板旋转一边在基板的表面形成处理液,来在第一区域形成圆周方向上的均一性高的积液。另外,通过将第一转速、也就是说使稀释液的供给位置移动时的基板转速设为第二转速以下、也就是说形成处理液的积液时的基板转速以下,能够更可靠地抑制使稀释液的供给位置移动时的处理液的扩散,从而维持圆周方向上的均一性高的积液。因此,在稀释液的到达位置从第二区域向第一区域内进出时,积液的外周部分以更高的均一性被稀释。
也可以为,在使稀释液的供给位置从积液的外周部分移动到积液的外侧之后以比第一转速高的转速使基板旋转的步骤包括:以第三转速使基板旋转,该第三转速比第一转速高,用于使处理液与稀释液的混合液向基板的外周侧扩散;以及在使基板以第三转速旋转之后,以第四转速使基板旋转,该第四转速比第三转速高,用于使处理液向基板的外周侧扩散。在该情况下,通过阶梯式地提高转速,能够更显著地产生混合液先扩散来引导处理液的现象。
也可以为,在使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动之前,在比基板的外周靠内侧的位置开始稀释液的供给。在该情况下,与在比基板的外周靠外侧的位置开始稀释液的供给相比,使稀释液的供给位置进入第一区域时的移动距离变短。因而,对于处理时间的缩短是有效的。
也可以为,一边对旋转保持部进行控制以将基板的转速设为比第一转速低的第五转速,一边开始稀释液的供给。在该情况下,能够抑制稀释液最初到达基板时的液体飞溅,从而能够抑制飞溅的稀释液混入积液中等难以预料的现象发生。
也可以为,在开始稀释液的供给之后且开始稀释液的供给位置的移动之前,使基板继续以第五转速旋转一周以上。在该情况下,抑制稀释液向第二区域的涂布状态在圆周方向上产生偏差。因此,能够在基板以第三转速旋转时,使混合液以更高的均一性向基板的外周侧扩散。
也可以为,在使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分移动到第二区域之后,在稀释液的供给位置处于比基板的外周靠内侧的位置的状态下,停止稀释液的供给。在该情况下,与在比基板的外周靠外侧的位置停止稀释液的供给相比,使稀释液的供给位置退出第一区域时的移动距离变短。因而,对于处理时间的进一步的缩短是有效的。
也可以为,在基板的表面干燥的状态下开始向基板的表面供给处理液,在第二区域干燥的状态下开始稀释液的供给。在该情况下,与在基板的表面湿润的状态下供给处理液相比,能够提高积液的半径(从基板的旋转中心到积液周缘的距离)在圆周方向上的均一性。积液的半径的均一性提高有助于液膜的膜厚均一性的进一步提高。
本公开的其它侧面所涉及的涂布处理装置具备:旋转保持部,其保持基板并使基板旋转;处理液供给部,其向基板的表面供给处理液;稀释液供给部,其向基板的表面供给稀释液;以及控制部,其中,控制部具有:积液形成控制部,其以在基板的表面的中心部形成处理液的积液的条件来对处理液供给部进行控制以向基板的表面供给处理液;第一稀释控制部,其在积液形成控制部的控制之后,一边对旋转保持部进行控制以使基板以第一转速旋转,一边对稀释液供给部进行控制以向基板的表面供给稀释液并使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动,其中,该第一转速被设定为使积液停留在比基板的外周靠内侧的位置;第二稀释控制部,其在第一稀释控制部的控制之后,一边对旋转保持部进行控制以使基板继续以第一转速旋转,一边对稀释液供给部进行控制以使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动;以及涂布控制部,其在第二稀释控制部的控制之后,对旋转保持部进行控制以使基板以比第一转速高的转速旋转,使得处理液向基板的外周侧扩散。
也可以为,积液形成控制部一边对旋转保持部进行控制以使基板以第一转速以上的第二转速旋转,一边以在包含基板的旋转中心的第一区域形成处理液的积液且在比第一区域靠外周侧的第二区域不附着处理液的条件,来对处理液供给部进行控制以向基板的表面供给处理液,第一稀释控制部对稀释液供给部进行控制以使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动,第二稀释控制部对稀释液供给部进行控制以使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分向第二区域移动。
也可以为,涂布控制部包括:第一涂布控制部,其对旋转保持部进行控制以使基板以第三转速旋转,其中,该第三转速比第一转速高,用于使处理液与稀释液的混合液向基板的外周侧扩散;以及第二涂布控制部,其在第一涂布控制部的控制之后,对旋转保持部进行控制以使基板以第四转速旋转,其中,该第四转速比第三转速高,用于使处理液向基板的外周侧扩散。
也可以为,第一稀释控制部对稀释液供给部进行控制,使得在使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动之前,在比基板的外周靠内侧的位置开始稀释液的供给。
也可以为,第一稀释控制部一边对旋转保持部进行控制以使基板以比第一转速低的第五转速旋转,一边对稀释液供给部进行控制以开始稀释液的供给。
也可以为,第一稀释控制部在对稀释液供给部进行控制以开始稀释液的供给之后且对稀释液供给部进行控制以开始稀释液的供给位置的移动之前,对旋转保持部进行控制以使基板继续以第五转速旋转一周以上。
也可以为,第二稀释控制部在对稀释液供给部进行控制以使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分移动到第二区域之后,对稀释液供给部进行控制以在供给位置处于比基板的外周靠内侧的位置的状态下停止稀释液的供给。
也可以为,积液控制部对处理液供给部进行控制使得在基板的表面干燥的状态下开始向基板的表面供给处理液,第一稀释控制部对稀释液供给部进行控制使得在第二区域干燥的状态下开始稀释液的供给。
发明的效果
根据本公开,其目的在于提供一种对于以高的膜厚均一性在基板的表面形成液膜有效的涂布处理方法、涂布处理装置以及存储介质。
附图说明
图1是表示基板液处理系统的概要结构的立体图。
图2是表示涂布显影装置的概要结构的截面图。
图3是涂布单元的概要结构的示意图。
图4是表示控制部的硬件结构的框图。
图5是表示涂布处理过程的流程图。
图6是表示积液形成处理的过程的流程图。
图7是表示积液形成处理执行中的晶圆的状态的示意图。
图8是表示第一稀释处理的过程的流程图。
图9是表示第一稀释处理执行中的晶圆的状态的示意图。
图10是表示第二稀释处理的过程的流程图。
图11是表示第二稀释处理执行中的晶圆的状态的示意图。
图12是表示第一涂布处理的过程的流程图。
图13是表示第二涂布处理的过程的流程图。
图14是表示第一涂布处理和第二涂布处理执行中的晶圆的状态的示意图。
附图标记说明
2:涂布显影装置(涂布处理装置);20:旋转保持部;30:处理液供给部;40:稀释液供给部;100:控制部;111:积液形成控制部;112:第一稀释控制部;113:第二稀释控制部;114:涂布控制部;115:第一涂布控制部;116:第二涂布控制部;W:晶圆(基板);Wa:表面;CL1:旋转中心。
具体实施方式
[基板处理系统]
基板处理系统1是针对基板实施感光性覆膜的形成、该感光性覆膜的曝光以及该感光性覆膜的显影的系统。处理对象的基板例如是半导体的晶圆W。感光性覆膜例如是抗蚀剂膜。基板处理系统1具备涂布显影装置2和曝光装置3。曝光装置3对晶圆W(基板)上所形成的抗蚀剂膜(感光性覆膜)进行曝光处理。具体地说,通过液浸曝光等方法来向抗蚀剂膜的曝光对象部分照射能量射线。涂布显影装置2在曝光装置3的曝光处理之前,进行在晶圆W(基板)的表面形成抗蚀剂膜的处理,在曝光处理后进行抗蚀剂膜的显影处理。
[涂布处理装置]
以下,作为涂布处理装置的一例,对涂布显影装置2的结构进行说明。如图1和图2所示,涂布显影装置2具备承载件模块4、处理模块5、接口模块6以及控制部100。
承载件模块4进行晶圆W向涂布显影装置2内的导入和晶圆W从涂布显影装置2内的导出。例如,承载件模块4能够对晶圆W用的多个承载件C进行支承,内置有交接臂A1。承载件C例如收容圆形的多片晶圆W。交接臂A1用于从承载件C取出晶圆W并输送至处理模块5,从处理模块5接收晶圆W并返回至承载件C内。
处理模块5具有多个处理组件11、12、13、14。处理组件11、12、13内置有涂布单元U1、热处理单元U2以及向这些单元搬送晶圆W的搬送臂A3。
处理组件11通过涂布单元U1和热处理单元U2来在晶圆W的表面上形成下层膜。处理组件11的涂布单元U1在晶圆W上涂布下层膜形成用的处理液。处理组件11的热处理单元U2进行伴随着下层膜的形成的各种热处理。
处理组件12通过涂布单元U1和热处理单元U2来在下层膜上形成抗蚀剂膜。处理组件12的涂布单元U1在下层膜之上涂布抗蚀剂膜形成用的处理液。处理组件12的热处理单元U2进行伴随着抗蚀剂膜的形成的各种热处理。
处理组件13通过涂布单元U1和热处理单元U2来在抗蚀剂膜上形成上层膜。处理组件13的涂布单元U1在抗蚀剂膜之上涂布上层膜形成用的液体。处理组件13的热处理单元U2进行伴随着上层膜的形成的各种热处理。
处理组件14内置有显影单元U3、热处理单元U4以及向这些单元搬送晶圆W的搬送臂A3。
处理组件14通过显影单元U3和热处理单元U4来进行曝光后的抗蚀剂膜的显影处理。显影单元U3通过在曝光完成的晶圆W的表面上涂布显影液之后利用漂洗液对其进行冲洗,来进行抗蚀剂膜的显影处理。热处理单元U4进行伴随着显影处理的各种热处理。作为热处理的具体例,列举显影处理前的加热处理(PEB:Post Exposure Bake(曝光后烘))、显影处理后的加热处理(PB:Post Bake(后烘))等。
在处理模块5内的承载件模块4侧设置有棚架单元U10。棚架单元U10被划分为在上下方向上排列的多个单元。在棚架单元U10附近设置有升降臂A7。升降臂A7使晶圆W在棚架单元U10的单元之间进行升降。
在处理模块5内的接口模块6侧设置有棚架单元U11。棚架单元U11被划分为在上下方向上排列的多个单元。
接口模块6与曝光装置3之间进行晶圆W的交接。例如,接口模块6内置有交接臂A8,与曝光装置3连接。交接臂A8将配置在棚架单元U11上的晶圆W输送到曝光装置3,从曝光装置3接收晶圆W并返回至棚架单元U11。
控制部100例如对涂布显影装置2进行控制以按照以下的过程执行涂布显影处理。首先,控制部100控制交接臂A1以将承载件C内的晶圆W搬送到棚架单元U10,并控制升降臂A7以将该晶圆W配置到处理组件11用的单元。
接着,控制部100控制搬送臂A3以将棚架单元U10的晶圆W搬送到处理组件11内的涂布单元U1和热处理单元U2,并控制涂布单元U1和热处理单元U2以在该晶圆W的表面上形成下层膜。之后,控制部100控制搬送臂A3以将形成有下层膜的晶圆W返回至棚架单元U10,并控制升降臂A7以将该晶圆W配置到处理组件12用的单元。
接着,控制部100控制搬送臂A3以将棚架单元U10的晶圆W搬送到处理组件12内的涂布单元U1和热处理单元U2,并控制涂布单元U1和热处理单元U2以在该晶圆W的下层膜上形成抗蚀剂膜。之后,控制部100控制搬送臂A3以将晶圆W返回至棚架单元U10,并控制升降臂A7以将该晶圆W配置到处理组件13用的单元。
接着,控制部100控制搬送臂A3以将棚架单元U10的晶圆W搬送到处理组件13内的各单元,并控制涂布单元U1和热处理单元U2以在该晶圆W的抗蚀剂膜上形成上层膜。之后,控制部100控制搬送臂A3以将晶圆W搬送到棚架单元U11。
接着,控制部100控制交接臂A8以将棚架单元U11的晶圆W送出到曝光装置3。之后,控制部100控制交接臂A8以从曝光装置3接收被实施曝光处理后的晶圆W并配置到棚架单元U11中的处理组件14用的单元。
接着,控制部100控制搬送臂A3以将棚架单元U11的晶圆W搬送到处理组件14内的各单元,并控制显影单元U3和热处理单元U4以对该晶圆W的抗蚀剂膜实施显影处理。之后,控制部100控制搬送臂A3以将晶圆W返回至棚架单元U10,并控制升降臂A7和交接臂A1以将该晶圆W返回至承载件C内。以上完成涂布显影处理。
此外,涂布处理装置的具体结构不限于以上例示的涂布显影装置2的结构。涂布处理装置只要具备涂布单元U1和能够对其进行控制的控制部100,可以是任意的涂布处理装置。
[涂布单元]
接着,详细地说明处理组件12的涂布单元U1的结构。涂布单元U1向晶圆W的表面供给抗蚀剂膜形成用的处理液(以下称为“抗蚀液”。),来在该表面上形成抗蚀液的液膜。如图3所示,涂布单元U1具有旋转保持部20、处理液供给部30以及稀释液供给部40。
旋转保持部20对晶圆W进行保持并使其旋转。例如,旋转保持部20具有保持部21和旋转驱动部22。保持部21支承表面Wa朝上水平配置的晶圆W的中心部,例如通过真空吸附等来保持该晶圆W。旋转驱动部22例如以电动马达等为动力源来使保持部21绕铅直的旋转中心CL1旋转。由此,晶圆W也进行旋转。
处理液供给部30向晶圆W的表面Wa供给抗蚀液。例如,处理液供给部30具有喷嘴31、液源32、送液部33以及喷嘴搬送部34。喷嘴31向晶圆W的表面Wa侧(下方)喷出抗蚀液。液源32用于收容抗蚀液,并将该抗蚀液加压输送至喷嘴31侧。抗蚀液具有1000cP~7000cP的粘度。抗蚀液的粘度也可以是3000cP~5000cP。送液部33用于从液源32向喷嘴31引导抗蚀液。例如,送液部33具有送液管路L1和阀V1。送液管路L1将液源32与喷嘴31连接。阀V1例如是气动阀,用于将送液管路L1内的流路打开和关闭。喷嘴搬送部34以电动马达等为动力源来沿水平方向搬送喷嘴31。
稀释液供给部40向晶圆W的表面Wa供给稀释液。例如,稀释液供给部40具有喷嘴41、液源42、送液部43以及喷嘴搬送部44。喷嘴41向晶圆W的表面Wa侧(下方)喷出稀释液。液源42用于收容稀释液,并将该稀释液加压输送至喷嘴41侧。稀释液相比于抗蚀液而言粘度低,能够溶解抗蚀液。作为稀释液的具体例,列举稀释剂等有机溶剂。送液部43用于从液源42向喷嘴41引导稀释液。例如,送液部43具有送液管路L2和阀V2。送液管路L2将液源42与喷嘴41连接。阀V2例如是气动阀,用于将送液管路L2内的流路打开和关闭。喷嘴搬送部44以电动马达等为动力源来沿水平方向搬送喷嘴41。
如以上那样构成的涂布单元U1由控制部100进行控制。控制部100构成为执行以下控制:以在晶圆W的表面Wa的中心部形成抗蚀液的积液的条件,来对处理液供给部30进行控制以向晶圆W的表面Wa供给抗蚀液;一边对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以第一转速旋转,一边对稀释液供给部40进行控制以向晶圆W的表面Wa供给稀释液并使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动,其中,该第一转速被设定为使积液停留在比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置;在稀释液的供给位置从积液的外侧移动到积液的外周部分之后,一边对旋转保持部20进行控制以使晶圆W继续以第一转速旋转,一边对稀释液供给部40进行控制以使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动;以及在稀释液的供给位置从积液的外周部分移动到积液的外侧之后,对旋转保持部20进行控制以使所述基板以比第一转速高的转速旋转,使得抗蚀液向晶圆W的外周Wb侧扩散。积液的外周部分是指积液内的位于积液的外周附近的环状部分。
例如,作为功能上的结构(以下称为“功能组件”。),控制部100具有积液形成控制部111、第一稀释控制部112、第二稀释控制部113、涂布控制部114以及保持控制部117。
积液形成控制部111以在晶圆W的表面Wa的中心部形成抗蚀液的积液的条件,来对处理液供给部30进行控制以向晶圆W的表面Wa供给抗蚀液。例如,积液形成控制部111一边对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以上述第一转速以上的第二转速旋转,一边以在包含晶圆W的旋转中心CL1的第一区域形成抗蚀液的积液且在比第一区域靠外周侧的第二区域不附着抗蚀液的条件来对处理液供给部30进行控制以向晶圆W的表面Wa供给抗蚀液。
积液形成控制部111也可以对处理液供给部30进行控制使得在晶圆W的表面Wa干燥的状态下开始向晶圆W供给抗蚀液。
第一稀释控制部112一边对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以第一转速旋转,一边对稀释液供给部40进行控制以向晶圆W的表面Wa供给稀释液并使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动。例如,第一稀释控制部112对稀释液供给部40进行控制以使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动。
第一稀释控制部112也可以对稀释液供给部40进行控制,使得在使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动之前,在比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置开始稀释液的供给。在该情况下,第一稀释控制部112也可以在对旋转保持部20进行控制以将晶圆W的转速设为比第一转速低的第五转速之后,对稀释液供给部40进行控制以开始稀释液的供给。第五转速也可以为零。即,第一稀释控制部112也可以对稀释液供给部40进行控制,使得在使晶圆W的旋转停止之后开始稀释液的供给。第一稀释控制部112也可以在对稀释液供给部40进行控制以开始稀释液的供给之后且在对稀释液供给部40进行控制以开始稀释液的供给位置的移动之前,对旋转保持部20进行控制以使晶圆W继续以第五转速旋转一周以上。
第一稀释控制部112也可以对稀释液供给部40进行控制,使得在第二区域干燥的状态下开始稀释液的供给。
第二稀释控制部113在第一稀释控制部112的控制之后,一边对旋转保持部20进行控制以使晶圆W继续以第一转速旋转,一边对稀释液供给部40进行控制以使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动。例如,第二稀释控制部113对稀释液供给部40进行控制以使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分向第二区域移动。
第二稀释控制部113也可以在对稀释液供给部40进行控制以使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分移动到第二区域之后,对稀释液供给部40进行控制以在供给位置处于比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置的状态下停止稀释液的供给。
涂布控制部114在第二稀释控制部113的控制之后,对旋转保持部20进行控制以使所述基板以比第一转速高的转速旋转,使得抗蚀液向晶圆W的外周Wb侧扩散。
例如,涂布控制部114包括第一涂布控制部115和第二涂布控制部116。第一涂布控制部115在第二稀释控制部113的控制之后,对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以第三转速旋转,该第三转速比第一转速高,用于使抗蚀液与稀释液的混合液向晶圆W的外周Wb侧扩散。第二涂布控制部116在第一涂布控制部115的控制之后,对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以第四转速旋转,该第四转速比第三转速高,用于使抗蚀液向晶圆W的外周Wb侧扩散。
保持控制部117在由搬送臂A3将晶圆W搬入到涂布单元U1之后,对旋转保持部20进行控制以由保持部21保持该晶圆W,在由搬送臂A3从涂布单元U1搬出晶圆W之前,对旋转保持部20进行控制以解除保持部21对该晶圆W的保持。
控制部100由一个或多个控制用计算机构成。例如,控制部100具有图4所示的电路120。电路120具有一个或多个处理器121、存储器122、储存装置123、输入输出端口124以及计时器125。
储存装置123例如具有硬盘等能够由计算机读取的存储介质。存储介质存储有用于使涂布单元U1执行后述的涂布处理过程的程序。存储介质也可以是非易失性的半导体存储器、磁盘以及光盘等能够取出的介质。存储器122暂时地存储从储存装置123的存储介质加载的程序和处理器121的运算结果。处理器121通过与存储器122协作地执行上述程序,来构成上述的各功能组件。输入输出端口124按照来自处理器121的指令,来与旋转保持部20、处理液供给部30以及稀释液供给部40之间进行电信号的输入和输出。计时器125例如通过对固定周期的基准脉冲进行计数来测量经过时间。
此外,控制部100的硬件结构并不一定限于由程序构成各功能组件。例如,控制部100的各功能组件也可以由专用的逻辑电路或将专用的逻辑电路集成得到的ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)构成。
[涂布处理过程]
接着,作为涂布处理方法的一例,对通过控制部100对涂布单元U1进行控制来执行的涂布处理过程进行说明。该涂布处理过程包括:以在晶圆W的表面Wa的中心部形成抗蚀液的积液的条件,来向晶圆W的表面Wa供给抗蚀液;一边以第一转速使晶圆W旋转,一边向晶圆W的表面Wa供给稀释液并使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动,其中,该第一转速被设定为使积液停留在比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置;在使稀释液的供给位置从积液的外侧移动到积液的外周部分之后,一边使晶圆W继续以第一转速旋转,一边使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动;以及在使稀释液的供给位置从积液的外周部分移动到积液的外侧之后,以比第一转速高的转速使晶圆W旋转以使抗蚀液向晶圆W的外周Wb侧扩散。
也可以为,在晶圆W的表面Wa的中心部形成抗蚀液的积液包括:一边以第一转速以上的第二转速使晶圆W旋转,一边以在包含晶圆W的旋转中心的第一区域形成抗蚀液的积液且在比第一区域靠外周侧的第二区域不附着抗蚀液的条件,来向晶圆W的表面Wa供给抗蚀液,使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动包括:使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动,使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动包括:使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分向第二区域移动。
在使稀释液的供给位置从积液的外周部分移动到积液的外侧之后以比第一转速高的转速使晶圆W旋转也可以包括:以第三转速使晶圆W旋转,该第三转速比第一转速高,用于使抗蚀液与稀释液的混合液向晶圆W的外周Wb侧扩散;以及在使晶圆W以第三转速旋转之后,以第四转速使晶圆W旋转,该第四转速比第三转速高,用于使抗蚀液向晶圆W的外周Wb侧扩散。
也可以在使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动之前,在比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置开始稀释液的供给。在该情况下,也可以在将晶圆W的转速设为比第一转速低的第五转速之后,开始稀释液的供给,也可以在开始稀释液的供给之后且在开始稀释液的供给位置的移动之前,使晶圆W继续以第五转速旋转一周以上。
也可以在使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分移动到第二区域之后,在稀释液的供给位置处于比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置的状态下,停止稀释液的供给。
也可以在晶圆W的表面干燥的状态下开始向晶圆W的表面Wa供给抗蚀液,在第二区域干燥的状态下开始稀释液的供给。
以下示出控制部100对涂布单元U1的控制过程的具体例。如图5所示,控制部100首先执行步骤S01。在步骤S01中,保持控制部117对旋转保持部20进行控制以通过保持部21保持由搬送臂A3搬入到涂布单元U1的晶圆W。
接着,控制部100执行步骤S02。在步骤S02中,积液形成控制部111执行积液形成控制。积液形成控制包括以下控制:一边对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以第二转速旋转,一边以在包含晶圆W的旋转中心CL1的第一区域形成抗蚀液的积液且在比第一区域靠外周侧的第二区域不附着抗蚀液的条件,来对处理液供给部30进行控制以向晶圆W的表面Wa供给抗蚀液。在后面记述积液形成控制的详细内容。
接着,控制部100执行步骤S03。在步骤S03中,第一稀释控制部112执行第一稀释控制。第一稀释控制包括以下控制:一边对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以比第二转速小的第一转速旋转,一边对稀释液供给部40进行控制以向晶圆W的表面Wa供给稀释液并使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动。在后面记述第一稀释控制的详细内容。
接着,控制部100执行步骤S04。在步骤S04中,第二稀释控制部113执行第二稀释控制。第二稀释控制包括以下控制:一边对旋转保持部20进行控制以使晶圆W继续以第一转速旋转,一边对稀释液供给部40进行控制以使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分向第二区域移动。在后面记述第二稀释控制的详细内容。
接着,控制部100执行步骤S05。在步骤S05中,第一涂布控制部115执行第一涂布控制。第一涂布控制包括以下控制:对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以第三转速旋转,该第三转速比第一转速高,用于使抗蚀液与稀释液的混合液向晶圆W的外周Wb侧扩散。在后面记述第一涂布控制的详细内容。
接着,控制部100执行步骤S06。在步骤S06中,第二涂布控制部116执行第二涂布控制。第二涂布控制包括以下控制:对旋转保持部20进行控制以使晶圆W以第四转速旋转,该第四转速比第三转速高,用于使抗蚀液向晶圆W的外周Wb侧扩散。在后面记述第二涂布控制的详细内容。
接着,控制部100执行步骤S07。在步骤S07中,保持控制部117对旋转保持部20进行控制以解除保持部21对晶圆W的保持。之后,由搬送臂A3将晶圆W从显影单元U3搬出。
(积液形成控制)
接着,详细地说明步骤S02中的积液形成控制的内容。如图6所示,控制部100首先执行步骤S11。在步骤S11中,积液形成控制部111对旋转保持部20进行控制以开始通过旋转驱动部22使晶圆W以第二转速ω2(参照图7的(a))旋转。
第二转速ω2被设定为不产生使被供给到晶圆W的表面Wa上的抗蚀液向外周Wb侧扩散的离心力。第二转速ω2例如为50rpm~250rpm,也可以为100rpm~200rpm。积液形成控制部111也可以对旋转保持部20进行控制以使晶圆W的转速从停止状态逐渐地变化到第二转速ω2。逐渐地变化包含阶梯式地变化。以下也是同样的。
接着,控制部100执行步骤S12。在步骤S12中,积液形成控制部111对处理液供给部30进行控制以通过喷嘴搬送部34将喷嘴31配置到晶圆W的旋转中心CL1上。
接着,控制部100执行步骤S13。在步骤S13中,积液形成控制部111对处理液供给部30进行控制以打开阀V1来开始从喷嘴31向下方供给抗蚀液211。由此,向表面Wa的旋转中心CL1供给抗蚀液211(参照图7的(a))。
接着,控制部100执行步骤S14。在步骤S14中,积液形成控制部111等待规定时间的经过。根据事先的条件设定来设定该规定时间以能够获得适当的积液。
接着,控制部100执行步骤S15。在步骤S15中,积液形成控制部111对处理液供给部30进行控制以关闭阀V1来停止从喷嘴31向下方供给抗蚀液211。
以上完成积液形成控制,在表面Wa上的包含旋转中心CL1的第一区域201形成抗蚀液211的积液221(参照图7的(b))。在比第一区域201靠外侧的第二区域202未附着抗蚀液211。
此外,上述的过程只要是在包含旋转中心CL1的第一区域201形成抗蚀液211的积液221且在第二区域202不附着抗蚀液211,则能够适当地变更。例如,也可以在晶圆W的旋转开始(步骤S11)之前执行喷嘴31的配置(步骤S12)。另外,在步骤S12中,也可以将喷嘴31配置在从旋转中心CL1偏离的位置,也可以在规定时间的待机(步骤S14)中通过喷嘴搬送部34使喷嘴31移动。
(第一稀释控制)
接着,详细地说明步骤S03中的第一稀释控制的内容。如图8所示,控制部100首先执行步骤S21。在步骤S21中,第一稀释控制部112对稀释液供给部40进行控制以通过喷嘴搬送部44将喷嘴41的中心配置到喷出开始位置。喷出开始位置处于第二区域202中比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置的上方。
接着,控制部100执行步骤S22。在步骤S22中,第一稀释控制部112对旋转保持部20进行控制以将晶圆W的转速从第二转速ω2变更为第五转速ω5(参照图9的(a))。
第五转速例如为0rpm~40rpm,也可以为0rpm~20rpm。即,第一稀释控制部112也可以对稀释液供给部40进行控制使得在晶圆W的旋转停止的状态下开始稀释液的供给。第一稀释控制部112也可以对旋转保持部20进行控制以使晶圆W的转速从第二转速ω2逐渐地变化到第五转速ω5。
接着,控制部100执行步骤S23。在步骤S23中,第一稀释控制部112对稀释液供给部40进行控制以打开阀V2来开始从喷嘴41向下方供给稀释液212。由此,向第二区域202中比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置供给稀释液212(参照图9的(a))。
接着,控制部100执行步骤S24。在步骤S24中,第一稀释控制部112等待规定时间的经过。规定时间被设定为晶圆W以第五转速ω5旋转一周的时间以上。随着该规定时间的经过,稀释液被涂布成圆环状(参照图9的(b))。
接着,控制部100执行步骤S25。在步骤S25中,第一稀释控制部112对旋转保持部20进行控制以将晶圆W的转速从第五转速ω5变更为第一转速ω1(参照图9的(c))。
第一转速例如为20rpm~100rpm,也可以为40rpm~80rpm。第一稀释控制部112也可以对旋转保持部20进行控制以使晶圆W的转速从第五转速ω5逐渐地变化到第一转速ω1。
接着,控制部100执行步骤S26。在步骤S26中,第一稀释控制部112对稀释液供给部40进行控制以开始通过喷嘴搬送部44将喷嘴41向旋转中心CL1侧移动。
以后,第一稀释控制部112对稀释液供给部40进行控制以使喷嘴41以第一移动速度nv1移动(参照图9的(c))。第一移动速度nv1例如为1mm/s~20mm/s,也可以为5mm/s~15mm/s。
接着,控制部100执行步骤S27。在步骤S27中,第一稀释控制部112等待喷嘴41的中心到达规定位置。规定位置处于第一区域201的外周部分201b的上方。规定位置例如是距旋转中心CL1的距离为第一区域201的半径的2/3~11/12的位置,也可以是距旋转中心CL1的距离为该半径的3/4~6/7的位置。
接着,控制部100执行步骤S28。在步骤S28中,第一稀释控制部112对稀释液供给部40进行控制以使喷嘴搬送部44对喷嘴41的移动停止。
以上完成第一稀释控制。通过喷嘴41移动到上述规定位置,积液221的外周部分221b被稀释液212稀释,抗蚀液211成为被抗蚀液211和稀释液212的混合液213包围的状态(参照图9的(c))。
此外,上述的过程只要是使正在喷出稀释液212的喷嘴41从第二区域202向第一区域201的外周部分移动,则能够适当地变更。例如也可以在喷嘴41的配置(步骤S21)之前执行晶圆W的转速的变更(步骤S22)。
(第二稀释控制)
接着,详细地说明步骤S04中的第二稀释控制的内容。如图10所示,控制部100首先执行步骤S31。在步骤S31中,第二稀释控制部113等待规定时间的经过。由此,继续对积液221的外周部分221b进行稀释(参照图11的(a))。根据事先的条件设定来设定该规定时间以能够充分地对积液221的外周部分221b进行稀释。
接着,控制部100执行步骤S32。在步骤S32中,第二稀释控制部113对稀释液供给部40进行控制以开始通过喷嘴搬送部44使喷嘴41向晶圆W的外周Wb侧移动。以后,第二稀释控制部113对稀释液供给部40进行控制以使喷嘴41以第二移动速度nv2移动(参照图11的(b))。第二移动速度nv2例如与第一移动速度nv1是同等的。
接着,控制部100执行步骤S33。在步骤S33中,第二稀释控制部113等待喷嘴41的中心到达喷出停止位置。喷出停止位置处于第二区域202中比晶圆W的外周Wb靠内侧的位置的上方。
接着,控制部100执行步骤S34。在步骤S34中,第二稀释控制部113对稀释液供给部40进行控制以关闭阀V2来停止从喷嘴41向下方供给稀释液212。以上完成第二稀释控制。
(第一涂布控制)
接着,详细地说明步骤S05中的第一涂布控制的内容。如图12所示,控制部100首先执行步骤S41。在步骤S41中,第一涂布控制部115对旋转保持部20进行控制以将晶圆W的转速从第一转速ω1变更为第三转速ω3(参照图14的(a))。
第三转速ω3被设定为不使抗蚀液211向晶圆W的外周Wb侧扩散、使混合液213向晶圆W的外周Wb侧扩散。例如,第三转速ω3为100rpm~500rpm,也可以为200rpm~400rpm。第一涂布控制部115也可以对旋转保持部20进行控制以使晶圆W的转速从第一转速ω1逐渐地变化到第三转速ω3。
接着,控制部100执行步骤S42。在步骤S42中,第一涂布控制部115等待规定时间的经过。在该期间,积液221的外周部分221b的混合液213向晶圆W的外周Wb侧涂布扩散(参照图14的(a))。根据事先的条件设定来设定该规定时间以能够使混合液213充分地涂布扩散。以上完成第一涂布控制。
(第二涂布控制)
接着,详细地说明步骤S06中的第二涂布控制的内容。如图13所示,控制部100首先执行步骤S51。在步骤S51中,第二涂布控制部116对旋转保持部20进行控制以将晶圆W的转速从第三转速ω3变更为第四转速ω4(参照图14的(b))。
第四转速ω4被设定为使抗蚀液211向晶圆W的外周Wb侧扩散。例如,第四转速ω4为400rpm~1200rpm,也可以为600rpm~1000rpm。第二涂布控制部116也可以对旋转保持部20进行控制以使晶圆W的转速从第三转速ω3逐渐地变化到第四转速ω4。
接着,控制部100执行步骤S52。在步骤S52中,第二涂布控制部116等待规定时间的经过。在该期间,积液221的抗蚀液211向晶圆W的外周Wb侧涂布扩散(参照图14的(b))。根据事先的条件设定来设定该规定时间以能够使抗蚀液211充分地涂布扩散。以上完成第二涂布控制,形成抗蚀液211的液膜(参照图14的(c))。
[本实施方式的效果]
如以上说明的那样,上述涂布处理过程包括:以在晶圆的表面的中心部形成抗蚀液的积液的条件,来向晶圆的表面供给抗蚀液;一边以第一转速使晶圆旋转,一边向晶圆的表面供给稀释液并使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动,其中,该第一转速被设定为使积液停留在晶圆的比外周靠内侧的位置;在使稀释液的供给位置从积液的外侧移动到积液的外周部分之后,一边使晶圆继续以第一转速旋转,一边使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动;以及在使稀释液的供给位置从积液的外周部分移动到积液的外侧之后,以比第一转速高的转速使晶圆旋转以使抗蚀液向晶圆的外周侧扩散。
根据该涂布处理方法,在晶圆的表面的中央部形成了抗蚀液的积液之后,稀释液的到达位置从积液的外侧逐渐地进入积液的外周部分,之后从积液的外周部分逐渐地退出到积液的外侧。因此,能够以高的均一性稀释积液的外周部分。之后,通过晶圆以比第一转速高的转速旋转,来使积液的外周部分的混合液向晶圆的外周侧扩散,进一步,积液的抗蚀液向晶圆的外周侧扩散。如上述那样,由于积液的外周部分以高的均一性被稀释,并且混合液的粘度与抗蚀液的粘度相比较低,因此混合液以高的均一性向晶圆的外周侧扩散。通过被该混合液引导,抗蚀液也以高的均一性向晶圆的外周侧扩散。因而,对于以高的膜厚均一性在晶圆的表面形成液膜而言是有效的。
也可以为,在晶圆的表面的中心部形成抗蚀液的积液包括:一边以第一转速以上的第二转速使晶圆旋转,一边以在包含晶圆的旋转中心的第一区域形成抗蚀液的积液且在比第一区域靠外周侧的第二区域不附着抗蚀液的条件,来向晶圆的表面供给抗蚀液,使稀释液的供给位置从积液的外侧向积液的外周部分移动包括:使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动,使稀释液的供给位置从积液的外周部分向积液的外侧移动包括:使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分向第二区域移动。在该情况下,通过一边以第二转速使晶圆旋转一边在晶圆的表面形成抗蚀液,在第一区域形成圆周方向上的均一性高的积液。另外,通过将第一转速、也就是说使稀释液的供给位置移动时的晶圆转速设为第二转速以下、也就是说形成抗蚀液的积液时的晶圆转速以下,来更可靠地抑制使稀释液的供给位置移动时的抗蚀液的扩散,从而维持圆周方向上的均一性高的积液。因此,在稀释液的到达位置从第二区域向第一区域内进出时,积液的外周部分以更高的均一性被稀释。
在使稀释液的供给位置从积液的外周部分移动到积液的外侧之后以比第一转速高的转速使晶圆旋转包括:以第三转速使晶圆旋转,该第三转速比第一转速高,用于使抗蚀液与稀释液的混合液向晶圆的外周侧扩散;以及在使晶圆以第三转速旋转之后,以第四转速使晶圆旋转,该第四转速比第三转速高,用于使抗蚀液向晶圆的外周侧扩散。在该情况下,通过阶梯式地提高转速,能够更显著地产生混合液先扩散来引导抗蚀液的现象。
也可以在使稀释液的供给位置从第二区域向第一区域的外周部分移动之前,在比晶圆的外周靠内侧的位置开始稀释液的供给。在该情况下,与在比晶圆的外周靠外侧的位置开始稀释液的供给相比,使稀释液的供给位置进入第一区域时的移动距离变短。因而,对于处理时间的缩短是有效的。
也可以一边对旋转保持部进行控制以将晶圆的转速设为比第一转速低的第五转速一边开始稀释液的供给。在该情况下,能够抑制稀释液最初到达晶圆时的液体飞溅,从而能够抑制飞溅的稀释液混入积液等难以预料的现象发生。
也可以在开始稀释液的供给之后且开始稀释液的供给位置的移动之前,使晶圆继续以第五转速旋转一周以上。在该情况下,抑制稀释液向第二区域的涂布状态在圆周方向上产生偏差。因此,能够在晶圆以第三转速旋转时,使混合液以更高的均一性向晶圆的外周侧扩散。
也可在使稀释液的供给位置从第一区域的外周部分移动到第二区域之后,在稀释液的供给位置处于比晶圆的外周靠内侧的位置的状态下停止稀释液的供给。在该情况下,与在比晶圆的外周靠外侧的位置停止稀释液的供给相比,使稀释液的供给位置退出第一区域时的移动距离变短。因而,对于处理时间的进一步的缩短是有效的。
也可以在晶圆的表面干燥的状态下开始向晶圆的表面供给抗蚀液,在第二区域干燥的状态下开始稀释液的供给。在该情况下,与在晶圆的表面湿润的状态下供给抗蚀液相比,能够提高积液的半径(从晶圆的旋转中心到积液周缘的距离)在圆周方向上的均一性。由此,能够进一步提高液膜的膜厚均一性。
以上对实施方式进行了说明,但是本发明并不一定限定于上述的实施方式,在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更。例如,上述涂布处理过程也能够应用于形成抗蚀剂膜以外的覆膜(例如下层膜或上层膜)的涂布处理。处理对象的基板不限于半导体晶圆,例如也可以是玻璃基板、掩模基板、FPD(Flat Panel Display:平板显示器)等。
[实施例]
以下示出实施例和比较例。实施例只是上述的实施方式的一例,本发明不限定于实施例。
[样本的制作]
(实施例)
准备直径300mm的硅晶圆,通过上述步骤S01~S07的涂布处理过程和之后的加热处理在其表面形成了厚度约60μm的抗蚀剂膜。各条件如以下那样。
抗蚀液的粘度:4000cP
液膜的半径:约70mm
抗蚀液的供给开始位置:距旋转中心80mm
步骤S27中的规定位置:距旋转中心60mm
第二转速:150rpm
第一转速:60rpm
第三转速:300rpm
第四转速:800rpm
第五转速:10rpm
第一移动速度:10mm/s
第二移动速度:10mm/s
涂布处理后的加热条件:以130℃加热600秒
(比较例)
准备直径300mm的硅晶圆,使用与实施例相同的抗蚀液,通过一边使硅晶圆以800rpm旋转一边向旋转中心供给抗蚀液的方法执行涂布处理,之后以与实施例相同的条件执行加热处理,形成了厚度约60μm的抗蚀剂膜。
[膜厚的均一性的评价]
在硅晶圆的整个区域测定抗蚀剂膜的膜厚,通过下式计算出膜厚的均一性的评价值。
评价值=(膜厚最大值-膜厚最小值)/(膜厚平均值×2)×100
比较例的评价值为12.95%,与此相对地,实施例的评价值为3.8%。从该结果确认出,上述步骤S01~S07的涂布处理过程对于膜厚均一性的提高是有效的。

Claims (17)

1.一种涂布处理方法,包括:
以在基板的表面的中心部形成处理液的积液的条件,来向基板的表面供给所述处理液;
一边以第一转速使所述基板旋转,一边向所述基板的表面供给稀释液并使所述稀释液的供给位置从所述积液的外侧向所述积液的外周部分移动,其中,该第一转速被设定为使所述积液停留在比所述基板的外周靠内侧的位置;
在使所述稀释液的供给位置从所述积液的外侧移动到所述积液的外周部分之后,一边使所述基板继续以所述第一转速旋转,一边使所述稀释液的供给位置从所述积液的外周部分向所述积液的外侧移动;以及
在使所述稀释液的供给位置从所述积液的外周部分移动到所述积液的外侧之后,以比所述第一转速高的转速使所述基板旋转以使所述处理液向所述基板的外周侧扩散。
2.根据权利要求1所述的涂布处理方法,其特征在于,
在所述基板的表面的中心部形成处理液的积液包括:一边以所述第一转速以上的第二转速使基板旋转,一边以在包含所述基板的旋转中心的第一区域形成处理液的积液且在比所述第一区域靠外周侧的第二区域不附着所述处理液的条件,来向所述基板的表面供给所述处理液,
使所述稀释液的供给位置从所述积液的外侧向所述积液的外周部分移动包括:使所述稀释液的供给位置从所述第二区域向所述第一区域的外周部分移动,
使所述稀释液的供给位置从所述积液的外周部分向所述积液的外侧移动包括:使所述稀释液的供给位置从所述第一区域的外周部分向所述第二区域移动。
3.根据权利要求2所述的涂布处理方法,其特征在于,
在使所述稀释液的供给位置从所述积液的外周部分移动到所述积液的外侧之后以比所述第一转速高的转速使所述基板旋转包括:
以第三转速使所述基板旋转,该第三转速比所述第一转速高,用于使所述处理液与所述稀释液的混合液向所述基板的外周侧扩散;以及
在使所述基板以所述第三转速旋转之后,以第四转速使所述基板旋转,该第四转速比所述第三转速高,用于使所述处理液向所述基板的外周侧扩散。
4.根据权利要求2或3所述的涂布处理方法,其特征在于,
在使所述稀释液的供给位置从所述第二区域向所述第一区域的外周部分移动之前,在比所述基板的外周靠内侧的位置开始所述稀释液的供给。
5.根据权利要求4所述的涂布处理方法,其特征在于,
在将所述基板的转速设为比所述第一转速低的第五转速之后,开始所述稀释液的供给。
6.根据权利要求5所述的涂布处理方法,其特征在于,
在开始所述稀释液的供给之后且开始所述稀释液的供给位置的移动之前,使所述基板继续以所述第五转速旋转一周以上。
7.根据权利要求4~6中的任一项所述的涂布处理方法,其特征在于,
在使所述稀释液的供给位置从所述第一区域的外周部分移动到所述第二区域之后,在所述稀释液的供给位置处于比所述基板的外周靠内侧的位置的状态下,停止所述稀释液的供给。
8.根据权利要求4~7中的任一项所述的涂布处理方法,其特征在于,
在所述基板的表面干燥的状态下开始向所述基板的表面供给所述处理液,
在所述第二区域干燥的状态下开始所述稀释液的供给。
9.一种涂布处理装置,具备:
旋转保持部,其保持基板并使基板旋转;
处理液供给部,其向所述基板的表面供给处理液;
稀释液供给部,其向所述基板的表面供给稀释液;以及
控制部,
其中,控制部具有:
积液形成控制部,其以在基板的表面的中心部形成处理液的积液的条件,来对所述处理液供给部进行控制以向基板的表面供给所述处理液;
第一稀释控制部,其在所述积液形成控制部的控制之后,一边对所述旋转保持部进行控制以使所述基板以第一转速旋转,一边对所述稀释液供给部进行控制以向所述基板的表面供给所述稀释液并使所述稀释液的供给位置从所述积液的外侧向所述积液的外周部分移动,其中,该第一转速被设定为使所述积液停留在比所述基板的外周靠内侧的位置;
第二稀释控制部,其在所述第一稀释控制部的控制之后,一边对所述旋转保持部进行控制以使所述基板继续以所述第一转速旋转,一边对所述稀释液供给部进行控制以使所述稀释液的供给位置从所述积液的外周部分向所述积液的外侧移动;以及
涂布控制部,其在所述第二稀释控制部的控制之后,对所述旋转保持部进行控制以使所述基板以比所述第一转速高的转速旋转,使得所述处理液向所述基板的外周侧扩散。
10.根据权利要求9所述的涂布处理装置,其特征在于,
所述积液形成控制部一边对所述旋转保持部进行控制以使基板以所述第一转速以上的第二转速旋转,一边以在包含所述基板的旋转中心的第一区域形成处理液的积液且在比所述第一区域靠外周侧的第二区域不附着所述处理液的条件,来对所述处理液供给部进行控制以向所述基板的表面供给所述处理液,
所述第一稀释控制部对所述稀释液供给部进行控制以使所述稀释液的供给位置从所述第二区域向所述第一区域的外周部分移动,
所述第二稀释控制部对所述稀释液供给部进行控制以使所述稀释液的供给位置从所述第一区域的外周部分向所述第二区域移动。
11.根据权利要求10所述的涂布处理装置,其特征在于,
所述涂布控制部包括:
第一涂布控制部,其对所述旋转保持部进行控制以使所述基板以第三转速旋转,其中,该第三转速比所述第一转速高,用于使所述处理液与所述稀释液的混合液向所述基板的外周侧扩散;以及
第二涂布控制部,其在所述第一涂布控制部的控制之后,对所述旋转保持部进行控制以使所述基板以第四转速旋转,其中,该第四转速比所述第三转速高,用于使所述处理液向所述基板的外周侧扩散。
12.根据权利要求10或11所述的涂布处理装置,其特征在于,
所述第一稀释控制部对所述稀释液供给部进行控制,使得在使所述稀释液的供给位置从所述第二区域向所述第一区域的外周部分移动之前,在比所述基板的外周靠内侧的位置开始所述稀释液的供给。
13.根据权利要求12所述的涂布处理装置,其特征在于,
所述第一稀释控制部在对所述旋转保持部进行控制以将所述基板的转速设为比所述第一转速低的第五转速之后,对所述稀释液供给部进行控制以开始所述稀释液的供给。
14.根据权利要求13所述的涂布处理装置,其特征在于,
所述第一稀释控制部在对所述稀释液供给部进行控制以开始所述稀释液的供给之后且对所述稀释液供给部进行控制以开始所述稀释液的供给位置的移动之前,对所述旋转保持部进行控制以使所述基板继续以所述第五转速旋转一周以上。
15.根据权利要求12~14中的任一项所述的涂布处理装置,其特征在于,
所述第二稀释控制部在对所述稀释液供给部进行控制以使所述稀释液的供给位置从所述第一区域的外周部分移动到所述第二区域之后,对所述稀释液供给部进行控制以在所述稀释液的供给位置处于比所述基板的外周靠内侧的位置的状态下停止所述稀释液的供给。
16.根据权利要求12~15中的任一项所述的涂布处理装置,其特征在于,
所述积液形成控制部对处理液供给部进行控制使得在所述基板的表面干燥的状态下开始向所述基板的表面供给所述处理液,
所述第一稀释控制部对所述稀释液供给部进行控制使得在所述第二区域干燥的状态下开始所述稀释液的供给。
17.一种计算机可读取的存储介质,其存储有用于使装置执行根据权利要求1~8中的任一项所述的涂布处理方法的程序。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115365085A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 株式会社斯库林集团 涂布处理方法及涂布处理装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240282597A1 (en) * 2023-02-21 2024-08-22 Tokyo Electron Limited Methods for retaining a processing liquid on a surface of a semiconductor substrate

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3782281B2 (ja) * 1999-04-19 2006-06-07 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法および塗布装置
CN101647089A (zh) * 2007-03-15 2010-02-10 东京毅力科创株式会社 涂敷处理方法、涂敷处理装置和计算机能够读取的存储介质
CN101826449A (zh) * 2009-03-04 2010-09-08 东京毅力科创株式会社 液体处理装置及液体处理方法
US20120186514A1 (en) * 2010-07-26 2012-07-26 International Business Machines Corporation Deposition of viscous material
CN105702604A (zh) * 2014-12-11 2016-06-22 东京毅力科创株式会社 涂敷处理方法和涂敷处理装置
CN105810558A (zh) * 2015-01-15 2016-07-27 东京毅力科创株式会社 液体处理方法和液体处理装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003136010A (ja) * 2001-11-01 2003-05-13 Tokyo Electron Ltd 塗布処理装置および塗布処理方法
JP5151629B2 (ja) * 2008-04-03 2013-02-27 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄装置、現像方法、現像装置及び記憶媒体
JP5091764B2 (ja) * 2008-05-20 2012-12-05 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び塗布処理装置
KR101447759B1 (ko) * 2008-12-16 2014-10-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 도포 처리 방법 및 도포 처리 장치
JP5203337B2 (ja) * 2009-02-13 2013-06-05 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法
JP5282072B2 (ja) * 2009-08-27 2013-09-04 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP5789546B2 (ja) * 2011-04-26 2015-10-07 東京エレクトロン株式会社 塗布処理装置、塗布現像処理システム、並びに塗布処理方法及びその塗布処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
JP6328522B2 (ja) * 2014-08-21 2018-05-23 株式会社ディスコ 保護膜被覆方法および保護膜被覆装置
JP6059793B2 (ja) * 2015-12-11 2017-01-11 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、コンピュータ記憶媒体及び塗布処理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3782281B2 (ja) * 1999-04-19 2006-06-07 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法および塗布装置
CN101647089A (zh) * 2007-03-15 2010-02-10 东京毅力科创株式会社 涂敷处理方法、涂敷处理装置和计算机能够读取的存储介质
CN101826449A (zh) * 2009-03-04 2010-09-08 东京毅力科创株式会社 液体处理装置及液体处理方法
US20120186514A1 (en) * 2010-07-26 2012-07-26 International Business Machines Corporation Deposition of viscous material
CN105702604A (zh) * 2014-12-11 2016-06-22 东京毅力科创株式会社 涂敷处理方法和涂敷处理装置
CN105810558A (zh) * 2015-01-15 2016-07-27 东京毅力科创株式会社 液体处理方法和液体处理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115365085A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 株式会社斯库林集团 涂布处理方法及涂布处理装置

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Publication number Publication date
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