CN109494174A - 基片处理装置、基片处理方法和计算机存储介质 - Google Patents

基片处理装置、基片处理方法和计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基片处理装置、基片处理方法和计算机存储介质，根据基片的翘曲来恰当地进行使用了处理液的基片处理。显影处理装置(30)包括：保持晶圆(W)的旋转卡盘(300)；对保持在旋转卡盘(300)上的晶圆(W)的正面供给显影液的显影液喷嘴(320)；呈环形地设置于晶圆(W)的背面侧的具有比晶圆(W)小的直径的环状部件(382)；使环状部件(382)升降的升降部(383)；测量晶圆(W)的翘曲的翘曲测量部(340)；和控制部，其基于由翘曲测量部(340)测得的翘曲信息控制升降部(383)，以使得晶圆(W)的背面与环状部件(382)之间成为规定距离。

Description

基片处理装置、基片处理方法和计算机存储介质
技术领域
本发明涉及基片处理装置、基片处理方法和计算机存储介质。
背景技术
在例如半导体器件的制造工艺中的光刻步骤中，例如进行在半导体晶圆(以下称“晶圆”)上涂敷抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷处理、对抗蚀剂膜以规定的图案进行曝光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，在晶圆上形成规定的抗蚀剂图案。
在上述显影处理中，供给到晶圆上的显影液可能会从晶圆的正面经外缘部蔓延到(绕到)背面。若显影液像这样蔓延到晶圆背面，将会导致晶圆背面受到污染，或因蔓延到背面的显影液滴落、飞散到周边装置上导致周边装置发生故障。
为此，在进行显影处理的显影处理装置中，有时会为了抑制显影液蔓延到晶圆背面的现象而设置环状部件。环状部件例如沿着晶圆背面侧的外缘部靠近晶圆背面地设置。由此，晶圆背面与环状部件之间由蔓延而来的显影液实现液封，能够阻挡并吸收要进一步蔓延到晶圆背面的显影液。即，能够抑制显影液蔓延到晶圆背面。
如上所述，环状部件需要靠近晶圆背面地设置，若该环状部件与晶圆背面的距离过大，将不能形成液封，可能无法充分抑制显影液的蔓延。
为此，例如在专利文献1所述的旋转处理装置(显影处理装置)中，与晶圆的支承机构同心状设置有上端形成为刀口状的筒体(环状部件)，其构成为能够由升降机构上下移动。并且，将筒体配置成，在进行显影处理时其位置使得筒体的上端部与晶圆背面的间隔例如靠近至1mm左右，来抑制显影液的蔓延。
现有技术文献
专利文献
专利文献：日本特开平7-249559号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
不过，在进行显影处理的晶圆中，可能会因例如成膜和蚀刻等前处理的影响、像近年来的3D NAND那样将晶圆层叠的影响等诸多原因而导致晶圆产生翘曲。
例如，在晶圆产生凹陷型翘曲的情况下(晶圆的外缘部向上翘的情况下)，晶圆背面与环状部件的距离增大。在该情况下，可能无法利用环状部件恰当地抑制显影液蔓延到晶圆背面。
另一方面，例如在晶圆产生凸起型翘曲的情况下(晶圆的外缘部向下翘的情况下)，晶圆背面与环状部件的距离减小。在显影处理中，需要在将抗蚀剂膜显影后对晶圆背面喷射清洗液来清洗该晶圆背面，但若晶圆背面与环状部件的距离较小，则清洗液会残留在晶圆背面与环状部件之间，晶圆背面可能会附着液滴。之后对像这样附着了液滴的晶圆进行加热处理时，则混有杂质的水蒸气会从晶圆背面流到晶圆正面，其结果可能导致晶圆正面产生缺陷。
然而，在上述专利文献1记载的装置中，虽然利用升降机构使筒体(环状部件)升降，但并未对环状部件进行与晶圆的翘曲相应的升降控制。从而，现有的显影处理尚有改进的余地。
本发明是鉴于这一点而完成的，其目的在于根据基片的翘曲来恰当地进行使用了处理液的基片处理。
解决问题的技术手段
为实现上述目的，本发明提供一种对基片进行处理的基片处理装置，其特征在于，包括：保持所述基片的基片保持部；对保持在所述基片保持部上的所述基片的正面供给处理液的处理液供给部；呈环形地设置于所述基片的背面侧的具有比所述基片小的直径的环状部件；使所述环状部件升降的升降部；测量所述基片的翘曲的翘曲测量部；和控制部，其基于由所述翘曲测量部测得的翘曲信息控制所述升降部，以使得所述基片的背面与所述环状部件之间成为规定距离。
采用本发明，因为基于基片的翘曲信息进行调节使基片的背面与环状部件之间成为规定距离，所以能够根据基片的翘曲恰当地进行基片处理。即，由于能够恰当地维持基片的背面与环状部件之间的距离，所以能够在该基片的背面与环状部件之间形成液封，能够抑制显影液蔓延到基片的背面(晶圆背面)。并且，例如在利用处理液对基片进行处理之后，利用清洗液清洗基片的背面的情况下，也能够抑制清洗液残留在基片的背面与环状部件之间，能够抑制液滴附着在基片的背面。
上述基片处理装置可以还包括对保持在上述基片保持部上的上述基片的背面供给清洗液的清洗液供给部，在利用上述处理液进行了基片的处理后利用上述清洗液清洗上述基片的背面时，上述控制部控制上述升降部以使上述环状部件下降。
上述环状部件的上表面可以形成平坦面。
上述基片处理装置可以还包括对上述环状部件喷射气体的气体供给部。
上述气体供给部可以呈环形地配置在上述环状部件的内侧。
上述环状部件呈同心状地设置有多个，
上述控制部控制上述升降部，使得上述多个环状部件各自与上述基片的背面的距离相同。
上述翘曲测量部可以对保持在上述基片保持部上的上述基片的翘曲进行测量。
上述翘曲测量部可以是激光位移计，其被设置在上述基片保持部的上方。
上述翘曲测量部可以是静电电容传感器或超声波传感器，其被设置在上述环状部件的上部或用于支承上述环状部件的引导部件上。
上述翘曲测量部可以对保持在上述基片保持部之前的上述基片的翘曲进行测量。
本发明的另一个方面提供一种对基片进行处理的基片处理方法，其特征在于，包括：测量上述基片的翘曲的翘曲测量步骤；和之后，从处理液供给部对保持在基片保持部上的上述基片的正面供给处理液，来对该基片进行处理的处理步骤，在上述处理步骤中，基于在上述翘曲测量步骤中测得的翘曲信息，利用升降部使呈环形地设置于上述基片的背面侧的具有比上述基片小的直径的环状部件升降，来将上述基片的背面与上述环状部件之间调节为规定距离。
上述基片处理方法可以还包括：在上述处理步骤之后，从清洗液供给部对保持在上述基片保持部上的上述基片的背面供给清洗液，来对该背面进行清洗的背面清洗步骤，在上述背面清洗步骤中，利用上述升降部使上述环状部件下降。
上述基片处理方法可以还包括：在上述处理步骤之后，从气体供给部对上述环状部件喷射气体，来除去附着在该环状部件上的液滴的液滴除去步骤。
上述环状部件可以呈同心状地设置有多个，在上述处理步骤中，利用上述升降部使上述多个环状部件独立升降，来进行调节以使得上述多个环状部件各自与上述基片的背面的距离相同。
在上述翘曲测量步骤中，可以对保持在上述基片保持部上的上述基片的翘曲进行测量。
在上述翘曲测量步骤中，可以对保持在上述基片保持部之前的上述基片的翘曲进行测量。
本发明的另一观点提供一种存储有程序的计算机可读存储介质，其特征在于：上述程序在作为对基片处理装置进行控制的控制部的计算机上运行，以使上述基片处理装置执行上述基片处理方法。
发明效果
利用本发明，能够根据基片的翘曲来恰当地进行使用了处理液的基片处理。
附图说明
图1是示意性表示设置有本实施方式的显影处理装置的基片处理系统的概要的俯视图。
图2是图1的基片处理系统的主视图。
图3是图1的基片处理系统的后视图。
图4是示意性表示本实施方式的显影处理装置的结构的概要的纵截面图。
图5是示意性表示本实施方式的显影处理装置的结构的概要的俯视图。
图6是示意性表示本实施方式的显影处理的各步骤的说明图。
图7是示意性表示本实施方式的环状部件的动作的说明图。
图8是在图6的显影处理步骤中将晶圆的一端放大表示的说明图。
图9是在图6的显影处理步骤中将晶圆的一端放大表示的说明图。
图10是示意性表示另一实施方式的显影处理装置的结构的概要的纵截面图。
图11是将图10的显影处理装置中的晶圆的一端放大表示的说明图。
附图标记说明
1 基片处理系统
30 显影处理装置
200 控制部
300 旋转卡盘
320 显影液喷嘴
330 清洗液喷嘴
340 翘曲测量部
350 背面清洗喷嘴
381 引导部件
382 环状部件
383 升降部
400 气体喷嘴
D 显影液
Ds 液封
R1、R2 清洗液
W 晶圆。
具体实施方式
下面参照附图对本发明实施方式进行说明。在本说明书和附图中，对于实质上具有相同功能结构的要素，标注相同标记以省略重复的说明。
＜基片处理系统的结构＞
首先说明设置有本实施方式的显影处理装置的基片处理系统的结构。图1是示意性表示基片处理系统1的结构的概要的俯视图。图2和图3分别是示意性表示基片处理系统1的内部结构的概要的主视图和后视图。在基片处理系统1中，对作为基片的晶圆W进行规定的处理。
如图1所示，基片处理系统1具有由匣盒站10、处理站11和接口站13连接为一体的结构，其中，匣盒站10用于进行收纳了多片晶圆W的匣盒C的搬入搬出，处理站11包括对晶圆W实施规定的处理的多个各种处理装置，接口站13在其和与处理站11相邻的曝光装置12之间进行晶圆W的交接。
匣盒站10设置有匣盒载置台20。匣盒载置台20设置有多个匣盒载置板21，在相对于基片处理系统1的外部搬入搬出匣盒C时用于载置匣盒C。
匣盒站10设置有可如图1所示在沿X方向延伸的搬运路径22上自由移动的晶圆搬运装置23。晶圆搬运装置23在上下方向和绕铅垂轴的方向(θ方向)上也可自由移动，能够在各匣盒载置板21上的匣盒C与后述处理站11的第三区块G3的交接装置之间搬运晶圆W。
处理站11设置有包括各种装置的多个例如4个区块，即第一区块G1～第四区块G4。例如，在处理站11的正面侧(图1的X方向负侧)设置有第一区块G1，在处理站11的背面侧(图1的X方向正侧，图中的上侧)设置有第二区块G2。另外，在处理站11的匣盒站10侧(图1的Y方向负侧)设置有上述的第三区块G3，在处理站11的接口站13侧(图1的Y方向正侧)设置有第四区块G4。
例如在第一区块G1中，如图2所示配置有多个液体处理装置，例如自下而上依次配置有对晶圆W进行显影处理的显影处理装置30、在晶圆W的抗蚀剂膜的下层形成防反射膜(下称“下部防反射膜”)的下部防反射膜形成装置31、在晶圆W上涂敷抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷装置32、在晶圆W的抗蚀剂膜的上层形成防反射膜(下称“上部防反射膜”)的上部防反射膜形成装置33。在本实施方式中，显影处理装置30构成本发明的基片处理装置。
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和上部防反射膜形成装置33各自在水平方向上排列配置有3个。其中，该显影处理装置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的数量和配置能够任意选择。
例如在第二区块G2中，如图3所示，在上下方向和水平方向上排列设置有对晶圆W进行加热和冷却等热处理的热处理装置40、为了提高抗蚀剂液与晶圆W间的附着力而进行疏水化处理的疏水化处理装置41、使晶圆W的外周部曝光的周边曝光装置42。该热处理装置40、疏水化处理装置41、周边曝光装置42的数量和配置也能够任意选择。
例如在第三区块G3中，自下而上依次设置有多个交接装置50、51、52、53、54、55、56。另外，在第四区块G4中，自下而上依次设置有多个交接装置60、61、62。
如图1所示，在被第一区块G1～第四区块G4所包围的区域形成有晶圆搬运区域E。在晶圆搬运区域E配置有多个晶圆搬运装置70，各晶圆搬运装置70具有可在Y方向、X方向、θ方向和上下方向上自由移动的搬运臂70a。晶圆搬运装置70能够在晶圆搬运区域E内移动，将晶圆W搬运到周围的第一区块G1、第二区块G2、第三区块G3和第四区块G4内的规定的装置中。
另外，如图3所示，在晶圆搬运区域E设置有在第三区块G3与第四区块G4之间直线搬运晶圆W的往复搬运装置80。
往复搬运装置80例如可在图3的Y方向上直线地自由移动。往复搬运装置80能够在支承着晶圆W的状态下沿Y方向移动，在第三区块G3的交接装置52与第四区块G4的交接装置62之间搬运晶圆W。
如图1所示，在第三区块G3的X方向正侧的相邻位置设置有晶圆搬运装置90。晶圆搬运装置90例如具有可在X方向、θ方向和上下方向上自由移动的搬运臂90a。晶圆搬运装置90能够在支承着晶圆W的状态下上下移动，将晶圆W搬运到第三区块G3内的各交接装置中。
在接口站13设置有晶圆搬运装置100和交接装置101。晶圆搬运装置100例如具有可在Y方向、θ方向和上下方向上自由移动的搬运臂100a。晶圆搬运装置100例如能够将晶圆W支承在搬运臂100a上，在第四区块G4内的各交接装置、交接装置101和曝光装置12之间搬运晶圆W。
在以上的基片处理系统1中，如图1所示设置有控制部200。控制部200例如是计算机，具有程序存储部(未图示)。在程序存储部中存储有对基片处理系统1中的晶圆W的处理进行控制的程序。另外，程序存储部中还存储有用于控制上述各种处理装置和搬运装置等驱动系统的动作，实现基片处理系统1中的后述显影处理的程序。其中，上述程序也可以记录在例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等可由计算机读取的存储介质中，并从该存储介质安装到控制部200上。
＜基片处理系统的动作＞
接着，说明使用以上结构的基片处理系统1进行的晶圆处理。
首先，将收纳有多个晶圆W的匣盒C搬入基片处理系统1的匣盒站10，并载置在匣盒载置板21上。之后，利用晶圆搬运装置23将匣盒C内的各晶圆W依次取出，搬运到处理站11的第三区块G3的交接装置53中。
接着，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到第二区块G2的热处理装置40中，进行温度调节处理。之后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到例如第一区块G1的下部防反射膜形成装置31中，在晶圆W上形成下部防反射膜。然后，将晶圆W搬运到第二区块G2的热处理装置40中，进行加热处理。之后，将晶圆W送回第三区块G3的交接装置53。
接着，利用晶圆搬运装置90将晶圆W搬运到相同的第三区块G3的交接装置54中。之后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到第二区块G2的疏水化处理装置41中，进行疏水化处理。
然后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到抗蚀剂涂敷装置32中，在晶圆W上形成抗蚀剂膜。之后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到热处理装置40中，进行预烘烤处理。然后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到第三区块G3的交接装置55中。
接着，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到上部防反射膜形成装置33中，在晶圆W上形成上部防反射膜。之后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到热处理装置40中，进行加热来实施温度调节。然后将晶圆W搬运到周边曝光装置42中进行周边曝光处理。
然后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到第三区块G3的交接装置56中。
接着，利用晶圆搬运装置90将晶圆W搬运到交接装置52中，并利用往复搬运装置80将晶圆W搬运到第四区块G4的交接装置62中。之后，利用接口站13的晶圆搬运装置100将晶圆W搬运到曝光装置12中，使用规定的图案进行曝光处理。
接着，利用晶圆搬运装置100将晶圆W搬运到第四区块G4的交接装置60中。之后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到热处理装置40中，进行曝光后烘烤处理。
接着，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到显影处理装置30中进行显影。在显影结束后，利用晶圆搬运装置90将晶圆W搬运到热处理装置40中，进行后烘烤处理。
之后，利用晶圆搬运装置70将晶圆W搬运到第三区块G3的交接装置50中，然后再利用匣盒站10的晶圆搬运装置23将晶圆W搬运到规定的匣盒载置板21的匣盒C中。由此，结束一系列的光刻步骤。
＜显影处理装置的结构＞
接着，对上述的显影处理装置30的结构进行说明。图4是示意性表示显影处理装置30的结构的概要的纵截面图。图5是示意性表示显影处理装置30的结构的概要的俯视图。
在显影处理装置30中，如图4所示设置有旋转卡盘(旋转吸盘)300作为对晶圆W进行保持的基片保持部。旋转卡盘300具有水平的上表面，在该上表面设置有例如用于吸附晶圆W的抽吸口(未图示)。通过从该抽吸口进行抽吸，能够将晶圆W吸附保持在旋转卡盘300上。
旋转卡盘300经由轴301与设置在旋转卡盘300下方的驱动部302连接。在该驱动部302的作用下，旋转卡盘300能够以规定的速度旋转，并且旋转卡盘300可自由升降。
在保持于旋转卡盘300的晶圆W的背面侧，设置有例如3根用于从下方支承晶圆W以使其升降的升降销310。升降销310通过升降部311自由升降。
在旋转卡盘300的上方设置有作为处理液供给部的显影液喷嘴320，用于向晶圆W的正面供给作为处理液的显影液。显影液喷嘴320上连接有与显影液供给源321连通的供给管322。显影液供给源321内贮存有显影液。供给管322上设置有供给设备组323，其中包括控制显影液的流动的阀和流量调节部等。
显影液喷嘴320是如图5所示在X方向上延伸的长形状的狭缝喷嘴。在显影液喷嘴320的下端面形成有狭缝状的喷出口320a，该喷出口320a形成为例如比晶圆W的直径长。
显影液喷嘴320经支承臂324与驱动部325连接。支承臂324能够在驱动部325的作用下，沿在Y方向(图5的左右方向)上延伸的导轨326，从在Y方向负侧(图5的左侧)设于后述外罩361一旁的待机部327移动到晶圆W的上方，并能够进而沿晶圆W的径向在该晶圆W的正面移动。并且，支承臂324可由驱动部325自由升降，能够调节显影液喷嘴320的高度。
在旋转卡盘300的上方，如图4所示设置有对晶圆W的正面供给显影液的清洗液的清洗液喷嘴330。清洗液喷嘴330上连接有与清洗液供给源331连通的供给管332。清洗液供给源331内贮存有例如纯水(DIW)等清洗液。供给管332上设置有供给设备组333，其中，上述供给设备组333包括控制清洗液的流动的阀和流量调节部等。
清洗液喷嘴330如图5所示经支承臂334与驱动部335连接。支承臂334能够在驱动部335的作用下，沿导轨326从后述的后述外罩361的Y方向正侧(图5的右侧)侧的外方设置的待机部336移动到晶圆W的上方，并能够进而沿晶圆W的径向在该晶圆W的正面移动。并且，支承臂334可由驱动部335自由升降，能够调节清洗液喷嘴330的高度。
在保持于旋转卡盘300的晶圆W的外缘部上方，如图4所示设置有测量晶圆W的翘曲的翘曲测量部340。翘曲测量部340例如使用激光位移计。翘曲测量部340使保持在旋转卡盘300上的晶圆W旋转360度，测量晶圆W外缘部整周的高度方向的位移。并且，预先掌握了基准值，其中该基准值是将无翘曲的平坦晶圆W保持在旋转卡盘300上的状态下的该晶圆的高度方向的值。根据翘曲测量部340测得的晶圆W的外缘部的位移与基准值的差，来测量晶圆W的翘曲量。翘曲测量部340测得的晶圆W的翘曲信息被输出到上述的控制部200。
在旋转卡盘300的下方，设置有多个作为清洗液供给部的背面清洗喷嘴350，用于向晶圆W的背面的外周部喷射清洗液。背面清洗喷嘴350上连接有与清洗液供给源351连通的供给管352。清洗液供给源351内贮存有例如纯水(DIW)等清洗液。并且，清洗液供给源351设置为可以与上述的清洗液供给源331共用。供给管352上设置有供给设备组353，其中包括控制清洗液的流动的阀和流量调节部等。
在旋转卡盘300的外侧，以将保持在旋转卡盘300上的晶圆W包围的方式设置有罩体360。罩体360包括外罩361与内罩362。外罩361的上部一侧呈四方形状，下部一侧呈圆筒状。在外罩361的下部一侧设置有台阶部361a，在该台阶部361a连接有用于使外罩361升降的升降部363。内罩362呈圆筒状，其上部一侧向内侧倾斜。在外罩361上升时，内罩362因其下端面与台阶部361a抵接而被抬向上方。其结果，在从晶圆W除去显影液时，能够使罩体360(外罩361和内罩362)上升来阻挡从晶圆W飞散的液体。
在罩体360的下方，设置有用于回收并排出由罩体360回收的液体的液体接收部370。液体接收部370的底面与用于排出液体接收部370内的气体和液体的排出管371连接，经设置于排出管371下游侧的气液分离器(未图示)进行气液分离。气液分离后的废液被回收到废液罐(未图示)中。
旋转卡盘300的下方设置有圆形板380，在圆形板380的外侧设置有截面形状为山形的环状的引导部件381。引导部件381将从晶圆W洒落的显影液和清洗液引导到设于圆形板380外侧的液体接收部370。
引导部件381的顶部设置有呈环形的环状部件382。环状部件382具有比晶圆W小的直径，并被设置在晶圆W的背面外缘部一侧。具体而言，环状部件382被配置在距离晶圆W的外侧面例如65mm的位置上。环状部件382的与晶圆W的背面相对的上端部呈刀口形状，构成所谓的刀口环。并且，环状部件382的上表面382a为平坦面。
引导部件381和环状部件382与升降部383连接。环状部件382能够通过该升降部383自由升降，构成为可接近、远离晶圆W的背面。升降部383没有特别的限定，只要能够使引导部件381和环状部件382升降即可，例如可使用压电元件或电动机等致动器。
另外，例如在环状部件382和引导部件381被分体设置的情况下，升降部383也可以仅使环状部件382升降。
环状部件382用于抑制从显影液喷嘴320供给到晶圆W正面的显影液从该正面蔓延到背面。具体而言，在显影时，利用升降部383使环状部件382靠近晶圆W的背面地配置，使晶圆W的背面距环状部件382的上表面382a为规定距离。于是，在晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间形成由显影液构成的液封，从而能够阻挡并吸收要进一步蔓延到晶圆W的背面的显影液。其中，为了恰当地形成该液封，如上所述，上表面382a形成为平坦面。
显影时的环状部件382的位置由控制部200控制。在控制部200中，基于翘曲测量部340测得的晶圆W的翘曲信息控制环状部件382的位置，使得无论晶圆W的翘曲状态如何，晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间始终为规定距离。例如，控制部200预先掌握环状部件382相对于无翘曲的平坦晶圆W的基准位置。将晶圆W的翘曲信息即翘曲量用作环状部件382与其基准位置之间的差，来计算环状部件382的位置。
另外，显影液向晶圆W的背面蔓延的容易程度随显影液的种类、晶圆W的背面的表面状态等变化。例如，在供给到晶圆W上的显影液中添加有活化剂的情况下，与未添加活化剂的情况相比不容易发生蔓延。此外，若例如晶圆W的背面的接触角较大，该背面的疏水性较强，则与疏水性较弱的情况相比容易发生蔓延。关于与该显影液的种类和晶圆W的背面的表面状态等相关的固定条件，优选也预先设定并登记在控制部200中以供考虑。
＜显影处理装置的动作＞
接着，说明使用以上结构的显影处理装置30进行的显影处理。图6是示意性表示显影处理之各步骤的说明图。
首先，利用晶圆搬运装置70的搬运臂70a将晶圆W搬入显影处理装置30。搬入的晶圆W从搬运臂70a被交接到已预先升降并待机的升降销310上。接着，升降销310下降，晶圆W被保持在旋转卡盘300上。
然后，如图6的(a)所示，使保持在旋转卡盘300上的晶圆W旋转360度，并利用翘曲测量部340测量晶圆W的外缘部整周的位移，从而测得晶圆W的翘曲。翘曲测量部340测得的晶圆W的翘曲信息被输出到控制部200。
在本实施方式中，对每片晶圆W利用翘曲测量部340进行翘曲测量。不过，翘曲测量的时机并不限定于此，例如也可以按批次进行，该情况下对批次开头的晶圆W测量翘曲。或者，可以在每次晶圆处理的处理方案改变时测量晶圆W的翘曲。
在控制部200中，基于晶圆W的翘曲信息计算环状部件382的位置，其中该位置是使晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间为距离H1的位置。计算出的环状部件382的位置被输出到升降部383，利用升降部383使环状部件382配置于该位置。即，在晶圆W如图7的(a)所示产生凹陷型翘曲的情况下(晶圆W的外缘部向上翘的情况下)，利用升降部383使环状部件382上升。而，在晶圆W如图7的(b)所示产生凸起型翘曲的情况下(晶圆W的外缘部向下翘的情况下)，利用升降部383使环状部件382下降。在本实施方式中，距离H1例如为1.0mm±0.2mm。
此外，例如在晶圆W的翘曲于整周不均匀的情况下，即晶圆W的外缘部的翘曲量在周向上不均匀，翘曲程度随外缘位置而变化的情况下，控制环状部件382的位置，使得翘曲最小的部位处的晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间为距离H1。在本实施方式中，最小的距离H1例如为1.0mm±0.2mm。
然后，如图6的(b)所示，利用支承臂324使待机部327的显影液喷嘴320移动至晶圆W的外缘部(一端部)的上方。接着，利用表面张力使显影液D从显影液喷嘴320的喷出口320a露出。之后，在使显影液喷嘴320下降，显影液D接触晶圆W的正面的状态下，使显影液喷嘴320在晶圆W的径向上移动。此时，从喷出口320a露出的显影液D在表面张力的作用下被依次供给到晶圆W的正面。
接着，如图6的(c)所示，使显影液喷嘴320移动至晶圆W的外缘部(另一端部)，显影液D被供给到整个晶圆W的正面，形成puddle(显影液浸置)。利用该显影液D的puddle，将晶圆W上的抗蚀剂膜显影。
在像这样使用显影液D进行显影处理时，如图8所示，供给到晶圆W的正面的显影液D会经晶圆W的外缘部蔓延到背面。若显影液D蔓延到后述背面清洗的清洗范围外，即蔓延到晶圆W的背面内侧，将会导致晶圆背面受到污染。关于这一点，在本实施方式中，由于晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间被维持为距离H1，因此显影液D被阻挡在晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间，形成液封(液膜)Ds。利用该液封Ds，能够抑制显影液D蔓延到晶圆W的背面。
并且，环状部件382的上表面382a形成平坦面，因此液封Ds的宽度较大，能够提高液封Ds的防蔓延效果。
并且，在本实施方式中，由于环状部件382的位置基于翘曲测量部340测得的晶圆W的翘曲信息进行了调节，因此即使在例如晶圆W产生了翘曲的情况下，也能够恰当地抑制显影液D蔓延到晶圆W的背面侧。
接着，当显影液D的显影结束时，利用支承臂324使显影液喷嘴320移动到待机部327之后，如图6的(d)所示，利用支承臂334使待机部336的清洗液喷嘴330移动到晶圆W的中心部的上方。然后，一边利用旋转卡盘300使晶圆W旋转，一边从清洗液喷嘴330对晶圆W的正面供给清洗液R1。所供给的清洗液R1因离心力而扩展到晶圆W的整个正面，对该正面进行清洗。
在这样使用清洗液R1进行清洗处理时，晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间也维持为距离H1，形成显影液D的液封Ds。利用该液封Ds，能够抑制供给到晶圆W的正面的清洗液R1蔓延到背面。
接着，在经过了规定时间后，如图6的(e)所示，在继续利用旋转卡盘300使晶圆W旋转，并继续从清洗液喷嘴330供给清洗液R1的状态下，开始利用来自背面清洗喷嘴350的清洗液R2清洗晶圆W的背面。
在进行晶圆W的背面清洗时，首先，如图9所示利用升降部383使环状部件382下降，使得晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间成为距离H2。在本实施方式中，距离H2例如是从距离H1的高度位置下降了1.0mm左右的位置。接着，从背面清洗喷嘴350对晶圆W的背面的外周部喷射清洗液R2。
像这样，由于在对晶圆W的背面喷射清洗液R2之前，已使环状部件382下降至规定位置，所以能够抑制清洗液R2因环状部件382的干扰而残留下来。并且，由于清洗液R2像这样不会残留在环状部件382上，所以能够抑制在晶圆W的背面附着液滴，其结果，能够抑制像现有技术那样因液滴而引起的晶圆W的表面缺陷。
然后，在充分进行了清洗液R1对晶圆W正面的清洗和清洗液R2对晶圆W背面的清洗之后，如图6的(f)所示，停止从清洗液喷嘴330供给清洗液R1，并停止从背面清洗喷嘴350供给清洗液R2。接着，继续利用旋转卡盘300使晶圆W旋转，甩掉并除去供给到晶圆W的正面的清洗液R1，使该正面干燥。
之后，利用支承臂334使清洗液喷嘴330移动至待机部336，然后利用晶圆搬运装置70的搬运臂70a将晶圆W从显影处理装置30搬出。由此，结束一系列的对晶圆W的显影处理。
采用以上实施方式，在利用显影液D进行显影时，由于环状部件382的位置基于翘曲测量部340测得的晶圆W的翘曲信息进行了调节，以使得晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间成为距离H1，因此即使在例如晶圆W产生了翘曲的情况下，也能够恰当地抑制显影液D蔓延到晶圆W的背面侧。
并且，在利用清洗液R2进行背面清洗时，由于使环状部件382下降以使得晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间成为距离H2，因此能够抑制清洗液R2因环状部件382的干扰而残留下来。并且，即使晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间为距离H1，由于该距离H1是恰当的值，因此也能够抑制清洗液R2在背面清洗结束后残留在环状部件382上。不过，通过像本实施方式那样使环状部件382下降，能够更加可靠地抑制清洗液R2残留在环状部件382上。
＜另一实施方式＞
接着，说明本发明的另一实施方式。
在上述实施方式的显影处理装置30中，还可以如图10所示设置作为气体供给部的气体喷嘴400，用于对环状部件382喷射空气。气体喷嘴400例如在环状部件382的内侧呈环形地设置在引导部件381上。气体喷嘴400在整周形成有气体喷出口(未图示)，能够对环状部件382的整周喷射空气。
在该情况下，例如在结束了如图6的(e)所示利用清洗液R2对晶圆W的背面进行的清洗之后，如图11所示，即使万一清洗液R2的液滴残留在环状部件382上，也能够利用从气体喷嘴400喷射的空气来将该清洗液R2的液滴吹走并除去。从而，能够更加可靠地抑制液滴残留在环状部件382上。其中，气体喷嘴400的空气的喷射可以在图6的(f)所示使晶圆W的正面干燥后进行，也可以在使该正面干燥的期间进行。
另外，例如在清洗液R2对晶圆W背面的清洗不够充分的情况下，显影液D也可能会残留在环状部件382上。针对该情况，也可以为了除去形成在晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间的显影液D的液封Ds，而从气体喷嘴400喷射空气。
在上述实施方式中，晶圆W的翘曲是利用由激光位移计构成的翘曲测量部340测定的，但晶圆W的翘曲的测定方法并不限定于此。例如，也可以使用摄像机作为翘曲测量部340，通过拍摄晶圆W的外缘部来根据拍摄图像计算晶圆W的翘曲量。
并且，翘曲测量部340也可以设置在由旋转卡盘300保持的晶圆W的外缘部的下方。在该情况下，翘曲测量部340例如可使用静电电容传感器或超声波传感器。此外，翘曲测量部340也可以在环状部件382的上表面382a或引导部件381上设置多个。
此外，翘曲测量部340所进行的晶圆W的翘曲的测量，是在利用显影液D进行显影之前进行的，更详细而言，是在利用升降部383配置环状部件382以使得晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间成为距离H1之前进行的，但也可以在利用升降部383使环状部件382升降的期间进行该测量。在该情况下，一边利用翘曲测量部340测定晶圆W的背面与环状部件382的上表面382a之间的距离，一边利用升降部383使环状部件382升降以使得该距离成为最佳的距离H1。
此外，翘曲测量部340也可以设置在显影处理装置30的外部。该情况下，翘曲测量部340可配置在基片处理系统1内部的任意位置。在利用显影处理装置30进行显影处理之前，利用翘曲测量部340测量晶圆W的翘曲。
在上述实施方式的显影处理装置30中，环状部件382设置有1层，但也可以同心状地设置多个。多个环状部件382构成为可分别独立地自由升降。例如，能够根据晶圆W的翘曲状态来个别地调节环状部件382的高度位置。具体而言，例如在晶圆W如图7的(a)所示产生凹陷型翘曲的情况下，升高外侧的环状部件382的位置，并降低内侧的环状部件382的位置。而在晶圆W如图7的(b)所示产生凸起型翘曲的情况下，降低外侧的环状部件382的位置，并升高内侧的环状部件382的位置。并且，对于多个环状部件382使它们与晶圆W的背面的距离相同。在该情况下，能够在多个环状部件382处形成液封Ds，能够更加可靠地抑制供给到晶圆W的正面的显影液D蔓延到背面。
在上述实施方式的显影处理装置30中，使用由狭缝喷嘴构成的显影液喷嘴320，不使晶圆W旋转地在晶圆W的正面形成显影液D的puddle，即进行了所谓的静态显影，但也可以进行旋转显影。在旋转显影中，例如一边利用旋转卡盘300使晶圆W旋转，一边从晶圆W的中心部供给显影液D，利用离心力使显影液D扩展到晶圆W的整个正面来进行显影。在这样的旋转显影中，通过应用本发明的结构，也能够获得上述的效果。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该示例。在本申请要求保护的技术思想的范围内，本领域技术人员自然能够想到各种变更例或修改例，这样的变更例或修改例当然也属于本发明的技术范围。
工业上的可利用性
本发明可适用于使用了处理液的基片处理，尤其适用于使用了显影液的显影处理。

Claims (17)

1.一种对基片进行处理的基片处理装置，其特征在于，包括：
保持所述基片的基片保持部；
对保持在所述基片保持部上的所述基片的正面供给处理液的处理液供给部；
呈环形地设置于所述基片的背面侧的具有比所述基片小的直径的环状部件；
使所述环状部件升降的升降部；
测量所述基片的翘曲的翘曲测量部；和
控制部，其基于由所述翘曲测量部测得的翘曲信息控制所述升降部，以使得所述基片的背面与所述环状部件之间成为规定距离。
2.如权利要求1所述的基片处理装置，其特征在于：
还包括对保持在所述基片保持部上的所述基片的背面供给清洗液的清洗液供给部，
在利用所述处理液进行了基片的处理后利用所述清洗液清洗所述基片的背面时，所述控制部控制所述升降部以使所述环状部件下降。
3.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
所述环状部件的上表面形成平坦面。
4.如权利要求1～3中任一项所述的基片处理装置，其特征在于：
还包括对所述环状部件喷射气体的气体供给部。
5.如权利要求4所述的基片处理装置，其特征在于：
所述气体供给部呈环形地配置在所述环状部件的内侧。
6.如权利要求1～5中任一项所述的基片处理装置，其特征在于：
所述环状部件呈同心状地设置有多个，
所述控制部控制所述升降部，使得所述多个环状部件各自与所述基片的背面的距离相同。
7.如权利要求1～6中任一项所述的基片处理装置，其特征在于：
所述翘曲测量部对保持在所述基片保持部上的所述基片的翘曲进行测量。
8.如权利要求7所述的基片处理装置，其特征在于：
所述翘曲测量部是激光位移计，其被设置在所述基片保持部的上方。
9.如权利要求7所述的基片处理装置，其特征在于：
所述翘曲测量部是静电电容传感器或超声波传感器，其被设置在所述环状部件的上部或用于支承所述环状部件的引导部件上。
10.如权利要求1～6中任一项所述的基片处理装置，其特征在于：
所述翘曲测量部对保持在所述基片保持部之前的所述基片的翘曲进行测量。
11.一种对基片进行处理的基片处理方法，其特征在于，包括：
测量所述基片的翘曲的翘曲测量步骤；和
之后，从处理液供给部对保持在基片保持部上的所述基片的正面供给处理液，来对该基片进行处理的处理步骤，
在所述处理步骤中，基于在所述翘曲测量步骤中测得的翘曲信息，利用升降部使呈环形地设置于所述基片的背面侧的具有比所述基片小的直径的环状部件升降，来将所述基片的背面与所述环状部件之间调节为规定距离。
12.如权利要求11所述的基片处理方法，其特征在于，还包括：
在所述处理步骤之后，从清洗液供给部对保持在所述基片保持部上的所述基片的背面供给清洗液，来对该背面进行清洗的背面清洗步骤，
在所述背面清洗步骤中，利用所述升降部使所述环状部件下降。
13.如权利要求11或12所述的基片处理方法，其特征在于，还包括：
在所述处理步骤之后，从气体供给部对所述环状部件喷射气体，来除去附着在该环状部件上的液滴的液滴除去步骤。
14.如权利要求11～13中任一项所述的基片处理方法，其特征在于：
所述环状部件呈同心状地设置有多个，
在所述处理步骤中，利用所述升降部使所述多个环状部件独立升降，来进行调节以使得所述多个环状部件各自与所述基片的背面的距离相同。
15.如权利要求11～14中任一项所述的基片处理方法，其特征在于：
在所述翘曲测量步骤中，对保持在所述基片保持部上的所述基片的翘曲进行测量。
16.如权利要求11～14中任一项所述的基片处理方法，其特征在于：
在所述翘曲测量步骤中，对保持在所述基片保持部之前的所述基片的翘曲进行测量。
17.一种存储有程序的计算机可读存储介质，其特征在于：
所述程序在作为对基片处理装置进行控制的控制部的计算机上运行，以使所述基片处理装置执行权利要求11～16中任一项所述的基片处理方法。
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