CN114843205A - 基板处理装置、系统及方法、以及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种基板处理装置、系统及方法、以及计算机存储介质,抑制在EBR(边缘涂布膜去除)处理中发生涂布膜的隆起、侵蚀。基板处理装置具备:基板保持部,其保持形成有图案形成用的涂布膜的基板并使其旋转;处理液喷出部,其向保持于所述基板保持部的所述基板喷出用于形成保护膜的处理液;激光照射部,其向形成有所述保护膜的所述基板的周缘部照射激光;以及去除液喷出部,其向所述保护膜喷出用于去除该保护膜的去除液。
Description
技术领域
本公开涉及一种基板处理装置、基板处理系统、基板处理方法以及计算机存储介质。
背景技术
专利文献1公开了一种基板处理装置,该基板处理装置具备:旋转单元,其用于使基板绕与该基板的主表面垂直的旋转轴旋转;光源,其用于输出激光束;光分支单元,其用于使激光束分支来生成第一光束和第二光束,所述光分支单元能够变更第一光束与第二光束的功率比;第一光路调整单元,其用于使第一光束的行进方向变化来使第一光束沿着第一入射方向入射于基板的周缘部,该第一入射方向具有从基板的第一主表面朝向与该第一主表面相反的一侧的第二主表面的方向的成分;以及第二光路调整单元,其用于使第二光束的行进方向变化来使第二光束沿着第二入射方向入射于基板的周缘部,该第二入射方向具有从第二主表面朝向第一主表面的方向的成分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-115893号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开所涉及的技术抑制在基板的EBR(边缘涂布膜去除)处理中发生涂布膜的隆起、侵蚀。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式是一种基板处理装置,该基板处理装置具备:基板保持部,其保持形成有图案形成用的涂布膜的基板并使其旋转;处理液喷出部,其向保持于所述基板保持部的所述基板喷出用于形成保护膜的处理液;激光照射部,其向形成有所述保护膜的所述基板的周缘部照射激光;以及去除液喷出部,其向所述保护膜喷出用于去除该保护膜的去除液。
发明的效果
根据本公开,能够抑制在基板的EBR(边缘涂布膜去除)处理中发生涂布膜的隆起、侵蚀。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概要的俯视图。
图2是示意性地表示图1的基板处理系统的结构的概要的主视图。
图3是示意性地表示图1的基板处理系统的结构的概要的后视图。
图4是示意性地表示第一实施方式所涉及的基板处理装置的结构的概要的侧剖截面图。
图5是用于说明激光照射部、处理液喷出部以及去除液喷出部的俯视图。
图6是表示第一实施方式所涉及的基板处理流程的图。
图7是表示按照图6的流程进行基板处理时的激光照射部、处理液喷出部以及去除液喷出部的动作的说明图。
图8是用于说明激光的照射方法的基板周缘部的放大图。
图9是示意性地表示第二实施方式所涉及的基板处理装置的结构的概要的侧剖截面图。
图10是示意性地表示第二实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概要的主视图。
图11是表示第二实施方式所涉及的基板处理流程的图。
图12是表示第二实施方式所涉及的其它基板处理流程的图。
图13是示意性地表示第三实施方式所涉及的基板处理装置的结构的概要的侧剖截面图。
图14是表示第三实施方式所涉及的基板处理流程的图。
图15是表示按照图14的流程进行基板处理时的基板上的涂布膜的状态的说明图。
具体实施方式
在半导体器件等的制造工艺中,具有在半导体晶圆(下面有时称作“晶圆”)等基板的表面形成抗蚀剂膜来作为图案形成用的涂布膜的工序。在该工序中,进行向形成有抗蚀剂膜的晶圆的周缘部喷出稀释剂等溶剂来去除晶圆周缘部的不需要的抗蚀剂膜的处理、即所谓的边缘涂布膜去除处理(日语:エッジビードリムーバル処理)(下面有时称作“EBR处理”)。
在使用稀释剂等溶剂进行该EBR处理的情况下,溶剂使得去除不需要的抗蚀剂膜,另一方面,有时使图案形成所需的抗蚀剂膜发生凸起(下面称作“隆起”)、侵蚀,使图案形成用的抗蚀剂膜的周缘部形状变形。当发生这样的抗蚀剂膜的形状变形时,担忧在后续工序中引起图案异常等缺陷。
因此,本公开所涉及的技术抑制在基板的EBR处理中发生涂布膜的隆起、侵蚀。
下面,参照附图来说明实施方式所涉及的基板处理装置和基板处理方法。此外,在本说明书和附图中,对具有实质上相同的功能结构的要素标注相同的标记,由此省略重复说明。
<第一实施方式>
在说明本实施方式所涉及的基板处理装置时,首先对具备该基板处理装置的基板处理系统进行说明。
(基板处理系统)
图1是示意性地表示第一实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概要的俯视图。另外,图2和图3是示意性地表示基板处理系统1的内部结构的概要的主视图和后视图。
如图1所示,基板处理系统1具有:盒站10,向其搬入以及从其搬出收容有多张作为基板的晶圆W的盒C;以及处理站11,其具备用于对晶圆W实施规定的处理的多个各种处理装置。而且,基板处理系统1具有将盒站10、处理站11以及接口站13连接为一体而成的结构,其中,该接口站13同处理站11邻接,与曝光装置12之间进行晶圆W的交接。
在盒站10设置有盒载置台20。在盒载置台20设置有多个在从基板处理系统1的外部搬入以及向基板处理系统1的外部搬出盒C时用于载置盒C的盒载置板21。
在盒站10设置有在沿图1的X方向延伸的搬送路22上移动自如的晶圆搬送装置23。晶圆搬送装置23沿上下方向移动自如,并且还绕铅垂轴(θ方向)移动自如,从而能够在各盒载置板21上的盒C与后述的处理站11的第三块G3的交接装置之间搬送晶圆W。
在处理站11设置有具备各种装置的多个例如四个块G1、G2、G3、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)设置有第二块G2。另外,在处理站11的靠盒站10的一侧(图1的Y方向负方向侧)设置有第三块G3,在处理站11的靠接口站13的一侧(图1的Y方向正方向侧)设置有第四块G4。
如图2所示,在第一块G1设置有多个液处理装置、例如显影处理装置30、以及作为涂布处理装置的抗蚀剂涂布装置31。显影处理装置30用于对晶圆W进行显影处理。抗蚀剂涂布装置31用于向晶圆W供给抗蚀剂液来形成抗蚀剂膜作为涂布膜。对于显影处理装置30、抗蚀剂涂布装置31这些装置的数量、配置,能够任意地选择。
在显影处理装置30、抗蚀剂涂布装置31这些装置中,例如在晶圆W上进行使用规定的处理液、涂布液的旋转涂布。在旋转涂布中,例如从喷嘴向晶圆W上喷出处理液、涂布液,并且使晶圆W旋转来使处理液、涂布液在晶圆W的表面扩散。
在第二块G2,如图3所示,在上下方向和水平方向上排列地设置有热处理装置40和周边曝光装置41。热处理装置40用于进行晶圆W的加热、冷却之类的热处理。例如,热处理装置40进行形成有抗蚀剂膜的晶圆W的烘烤处理。周边曝光装置41用于对晶圆W的外周部进行曝光。对于热处理装置40、周边曝光装置41这些装置的数量、配置,能够任意地选择。
例如在第三块G3,从下向上依次设置有交接装置50、51、52、53、54、55、56的多个交接装置。另外,在第四块G4,从下向上依次设置有交接装置60、61、62的多个交接装置。
如图1和图3所示,在被第一块G1~第四块G4包围的区域形成有晶圆搬送区域D。在晶圆搬送区域D配置有晶圆搬送装置70。
晶圆搬送装置70分别具有例如沿Y方向、X方向、θ方向以及上下方向移动自如的搬送臂70a。上下地配置有多台晶圆搬送装置70,各晶圆搬送装置70在晶圆搬送区域D内移动,例如能够向各块G1~G4的处于相同程度的高度的规定的装置搬送晶圆W。
另外,在晶圆搬送区域D设置有在第三块G3与第四块G4之间直线地搬送晶圆W的梭式搬送装置80。
梭式搬送装置80例如沿图3的Y方向直线地移动自如。梭式搬送装置80能够在支承有晶圆W的状态下沿Y方向移动,来在第三块G3的交接装置52与第四块G4的交接装置62之间搬送晶圆W。
如图1所示,在第三块G3的X方向正方向侧的相邻位置设置有晶圆搬送装置90。晶圆搬送装置90具有例如沿X方向、θ方向以及上下方向移动自如的搬送臂90a。晶圆搬送装置90能够在支承有晶圆W的状态下上下地移动,来向第三块G3中的各交接装置搬送晶圆W。
在接口站13设置有晶圆搬送装置100和交接装置101。晶圆搬送装置100例如具有沿Y方向、θ方向以及上下方向移动自如的搬送臂100a。晶圆搬送装置100例如能够将晶圆W支承于搬送臂100a,来与第四块G4中的各交接装置、交接装置101以及曝光装置12之间搬送晶圆W。
在以上的基板处理系统1设置有控制部200。控制部200例如由具备CPU、存储器等的计算机构成,具有程序保存部(未图示)。在程序保存部保存有控制基板处理系统1的各种处理的程序。此外,上述程序也可以是记录于计算机可读取的存储介质H来从该存储介质H被安装至控制部200的。程序的一部分或全部也可以由专用硬件(电路基板)来实现。存储介质H可以为暂态性的存储介质,也可以为非暂态性的存储介质。
接着,说明作为本实施方式所涉及的基板处理装置的抗蚀剂涂布装置31。图4是示意性地表示本实施方式所涉及的抗蚀剂涂布装置31的结构的概要的侧剖截面图。
抗蚀剂涂布装置31具有内部能够密闭的处理容器301。在处理容器301的侧面形成有晶圆W的搬入搬出口(未图示)。
在处理容器301内设置有作为用于保持晶圆W的基板保持部的旋转吸盘302。该旋转吸盘302能够通过例如具有马达等致动器的吸盘驱动部303以规定的速度进行旋转,从而能够使保持于旋转吸盘302的晶圆W旋转。另外,在吸盘驱动部303例如设置有气缸等升降驱动机构,使得旋转吸盘302升降自如。
另外,在处理容器301内设置有配置于旋转吸盘302的外侧且包围保持于旋转吸盘302的晶圆W的杯304。杯304包括用于接住从晶圆W飞散或落下的液体来将其回收的外杯305、以及位于外杯305的内周侧的内杯306。在外杯305的上表面形成有用于在针对旋转吸盘302进行晶圆W的交接的前后供晶圆W通过的开口307。并且,在处理容器301内,以沿上下方向和水平方向移动自如的方式设置有用于向晶圆W喷出抗蚀剂液的喷嘴单元308。
另外,本实施方式中的抗蚀剂涂布装置31具备用于向晶圆W的周缘部照射激光的激光照射机构310、以及用于向形成有抗蚀剂膜的晶圆W喷出保护膜形成用的处理液的处理液喷出机构320。
激光照射机构310具备激光光源311、衰减器312、掩模313以及激光照射部314。在激光照射部314的内部设置有镜315。从激光光源311沿水平方向输出的用图4的虚线箭头表示的激光束通过衰减器312和掩模313后被镜315反射而向铅垂向下方向前进,经由激光照射部314具有的未图示的镜头照射于晶圆W。本实施方式中的激光照射部314构成为通过未图示的具备驱动机构的臂沿着双向箭头A在水平方向上移动自如。
此外,对激光照射机构310的构造、设置位置等没有特别限定,是能够向晶圆周缘部的抗蚀剂膜照射激光的构造即可。例如,在本实施方式中,将激光照射部314构成为沿着双向箭头A在水平方向上移动自如,但也可以将旋转吸盘302构成为沿着双向箭头A在水平方向上移动自如。另外,对于对晶圆W照射激光的激光照射位置的变更,也可以不是通过激光照射部314或旋转吸盘302的水平移动来进行,而是通过镜315的角度调节来进行。另外,对激光束的种类、振荡方式、波长没有特别限定,只要能够进行抗蚀剂膜的去除即可,但优选激光是波长为240nm以上的固体激光。进一步优选激光是脉冲激光。
处理液喷出机构320具备供给保护膜形成用的处理液的处理液供给源321、作为处理液的流路的处理液供给管322以及作为处理液喷出部的处理液喷嘴323。本实施方式中的处理液喷嘴323包括喷嘴主体323a和支承喷嘴主体323a的喷嘴支承部323b。处理液喷嘴323构成为通过未图示的具备驱动机构的臂沿着双向箭头B在水平方向上移动自如。此外,对处理液喷出机构320的构造、设置位置等没有特别限定,为能够向抗蚀剂膜的上表面喷出处理液的构造即可。
对处理液的种类没有特别限定,是针对后述的保护膜的去除液具有可溶性且不会对基板、涂布膜的品质产生不良影响的处理液即可。例如,在形成于基板的涂布膜为抗蚀剂膜的情况下,当使用稀释剂等有机溶剂作为保护膜的去除液来进行保护膜的去除时,抗蚀剂膜与保护膜一同溶解。因此,在涂布膜为抗蚀剂膜的情况下,优选保护膜为水溶性的膜。在保护膜为水溶性的膜的情况下,例如能够使用纯水来作为保护膜的去除液,从而能够不使抗蚀剂膜溶解而仅去除保护膜。作为形成这样的水溶性的保护膜的处理液,例如使用PVA(聚乙烯醇)等水溶性的抗蚀剂等。
图5是从上方观察激光照射部314和处理液喷嘴323的示意图。如图5所示,在本实施方式的抗蚀剂涂布装置31中,设置有具有与处理液喷出机构320同样的构造的、用于喷出保护膜去除用的去除液的去除液喷出机构330。去除液喷出机构330具备用于供给去除液的去除液供给源331、作为去除液的流路的去除液供给管332以及作为去除液喷出部的去除液喷嘴333。本实施方式中的去除液喷嘴333包括喷嘴主体333a和支承喷嘴主体333a的喷嘴支承部333b。去除液喷嘴333构成为通过未图示的具备驱动机构的臂沿着双向箭头C在水平方向上移动自如。此外,对去除液喷出机构330的构造、设置位置等没有特别限定,为能够向形成于抗蚀剂膜的上表面的保护膜喷出去除液的构造即可。
对去除液的种类没有特别限定,是能够使保护膜溶解且不会对基板、涂布膜的品质产生不良影响的去除液即可。例如针对形成于抗蚀剂膜的上表面的水溶性的保护膜,能够使用纯水来作为去除液。
本实施方式中的抗蚀剂涂布装置31如以上那样构成。接着,对使用该抗蚀剂涂布装置31进行的晶圆W的处理方法进行说明。按照图6所示的流程来进行本实施方式所涉及的晶圆W的处理。
首先,向保持于旋转吸盘302上的晶圆W的中心部喷出抗蚀剂液,并使旋转吸盘302旋转来在晶圆W形成抗蚀剂膜。
接着,如图7的(a)所示,使保护膜形成用的处理液喷嘴323移动至形成有抗蚀剂膜R的晶圆W的周缘部。此时,使处理液喷嘴323移动,以使处理液的喷出位置位于至少比后述的激光照射区域靠晶圆W的径向内侧的区域。接下来,一边使旋转吸盘302旋转一边喷出处理液,并通过旋转吸盘302的旋转使喷出的处理液干燥,从而如图7的(b)所示在抗蚀剂膜R的上表面形成保护膜P。此外,在本实施方式中,仅在形成有抗蚀剂膜R的晶圆W的周缘部形成有保护膜P,但也可以向晶圆W的中心部喷出处理液,并通过旋转吸盘302的旋转在晶圆W的整体形成保护膜P。
接着,如图7的(c)所示,使处理液喷嘴323退避至晶圆W的外侧,并使激光照射部314移动至晶圆W的周缘部。接着,一边使旋转吸盘302旋转一边照射激光。
在激光为脉冲激光的情况下,例如图8那样进行激光照射。图8是示意性地表示激光照射时的晶圆W的周缘部的情形的放大俯视图。另外,图8的纸面左侧为晶圆W的中心部侧,纸面右侧为晶圆W的端部侧。在图8所示的例子中,以每一次的照射区域在晶圆W的周向(图中的箭头方向)上彼此重叠的方式实施激光照射。详细地进行叙述,首先,向区域L1进行第一次的激光照射,之后以与区域L1重叠的方式进行第二次的激光照射。接着,以与第二次照射激光的区域L2重叠的方式进行第三次的激光照射。如此地以各区域L1~L6依次重叠的方式进行激光照射,由此沿着晶圆W的周向去除抗蚀剂膜。此时,激光照射部314(图7的(b))的位置是固定的。然后,在晶圆W的一周的抗蚀剂膜的去除完成后,使激光照射部314从激光照射完成的区域向晶圆W的中心部侧移动,来进行激光未照射区域的激光照射。此外,适当地设定脉冲激光的照射间距和旋转吸盘302的转速,使得能够进行上述那样的激光照射。
向晶圆W照射的激光透过保护膜P而到达抗蚀剂膜R。与此相伴,在晶圆W与抗蚀剂膜R之间的界面产生热,由于热产生部处的抗蚀剂膜R的膨胀,激光照射部位处的抗蚀剂膜R与形成于该抗蚀剂膜R的上表面的保护膜P一同从晶圆W剥离。其结果,晶圆W的周缘部处的不需要的抗蚀剂膜R被去除。此外,如图7的(a)和图7的(b)所示,在本实施方式中,在不同的定时进行处理液喷出和激光照射。但是,只要是喷出至晶圆W的处理液在其到达激光的照射位置之前的期间干燥从而作为保护膜P发挥功能的装置结构即可,也可以使处理液喷嘴323和激光照射部314分别移动至晶圆W的周缘部,在同一工序中实施处理液喷出和激光照射。
接着,如图7的(d)所示,使激光照射部314退避至晶圆W的外侧,并使去除液喷嘴333移动至残留于被照射激光后的晶圆W的保护膜P的形成区域。此时,使去除液喷嘴333移动,以使去除液的喷出位置位于比保护膜P的形成区域靠晶圆W的径向内侧的区域。接着,一边使旋转吸盘302旋转一边喷出去除液,由此去除保护膜P。而且,通过去除保护膜P,成为晶圆W的表面中的不需要的抗蚀剂膜R被去除且在晶圆W的表面仅残留有进行图案形成所需的抗蚀剂膜R的状态,从而EBR处理完成。之后,将晶圆W例如搬送至热处理装置40来进行烘烤处理。
如以上那样,在本实施方式中的晶圆W的处理方法中,使用激光来进行EBR处理,因此在进行EBR处理时不使用稀释剂等溶剂。由此,能够抑制进行图案形成所需的抗蚀剂膜发生隆起、侵蚀。
此外,在使用激光进行EBR处理的情况下,担忧激光照射会使干燥的抗蚀剂成为碎片飞散至晶圆W的周缘部以外的部位。然而,在本实施方式中的晶圆W的处理方法中,在激光的照射前在抗蚀剂膜R的上表面形成了保护膜P,因此由于激光照射而产生的碎片飞散至保护膜P的上表面。该保护膜P通过去除液来去除,因此飞散至保护膜P的上表面的碎片也与保护膜P一同被去除。即,根据如本实施方式那样的在激光照射前形成保护膜P的处理方法,能够在抑制抗蚀剂膜R的隆起、侵蚀的发生的同时,还能够应对激光照射时的碎片。此外,作为碎片应对方法,还具有一边从晶圆W的径向内侧朝向外侧吹送氮气等气体一边进行激光照射的方法。
<第二实施方式>
第一实施方式中的抗蚀剂涂布装置31通过具备激光照射功能而具有进行晶圆W的EBR处理的功能,但也可以通过专用的模块来实现该激光照射功能。图9是示意性地表示作为第二实施方式所涉及的基板处理装置的激光照射装置32的结构的概要的侧剖截面图。
图9所示的本实施方式中的激光照射装置32相对于图4所示的抗蚀剂涂布装置31而言未设置喷嘴单元308,但其它构造是与抗蚀剂涂布装置31实质同样的构造。即,激光照射装置32具有内部能够密闭的处理容器401,在处理容器401内设置有作为用于保持晶圆W的基板保持部的旋转吸盘402。另外,旋转吸盘402能够通过吸盘驱动部403以规定的速度进行旋转,在处理容器401内设置有配置于旋转吸盘402的外侧且包围保持于旋转吸盘402的晶圆W的杯404。
并且,激光照射装置32具备向晶圆W的周缘部照射激光的激光照射机构410。激光照射机构410具备激光光源411、衰减器412、掩模413以及激光照射部414。在激光照射部414的内部设置有镜415。
另外,激光照射装置32具备向形成有抗蚀剂膜的晶圆W喷出保护膜形成用的处理液的处理液喷出机构420。处理液喷出机构420具备处理液供给源421、处理液供给管422以及作为处理液喷出部的处理液喷嘴423。本实施方式中的处理液喷嘴423包括喷嘴主体423a和支承喷嘴主体423a的喷嘴支承部423b。另外,激光照射装置32具备与图4所示的抗蚀剂涂布装置31的去除液喷出机构330同样的去除液喷出机构,但省略图示。此外,对激光照射装置32的构造没有特别限定,是能够向被搬送至激光照射装置32的晶圆W的周缘部进行激光照射的构造即可。
如图10所示,上述的激光照射装置32例如配置于基板处理系统1的第一块G1。因而,在本实施方式中的基板处理系统1中,将作为涂布处理装置的抗蚀剂涂布装置31、进行晶圆W的加热处理的热处理装置40(图3)、作为进行EBR处理的基板处理装置的激光照射装置32被配置为各自独立的处理装置。此外,在如本实施方式那样通过专用的模块实现激光照射功能的情况下,抗蚀剂涂布装置的结构能够应用公知的结构。另外,热处理装置40的结构也能够应用公知的结构。
根据这样的基板处理系统1,按照抗蚀剂涂布装置31、热处理装置40、激光照射装置32的顺序搬送晶圆W,通过在各个装置中进行规定的处理,例如能够进行图11所示的流程的处理。此外,可以与在第一实施方式中说明的方法同样地实施图11所示的抗蚀剂膜形成、保护膜形成、激光照射以及保护膜去除。另外,可以通过公知的方法来实施图11所示的烘烤处理。
在如图11所示的晶圆W的处理那样在抗蚀剂膜的形成后进行烘烤处理的情况下,通过烘烤处理使得抗蚀剂膜固化,因此在使用稀释剂等溶剂的EBR处理中,无法去除烘烤处理后的抗蚀剂膜。另一方面,在本实施方式所涉及的使用激光照射装置32进行的晶圆W的处理中,能够去除烘烤处理后的固化的抗蚀剂膜。即,如图11那样的流程的EBR处理是能够通过本实施方式所涉及的基板处理系统1实现的处理。
另外,根据具备激光照射装置32的基板处理系统1,例如还能够如图12所示的流程那样将抗蚀剂涂布装置31中的抗蚀剂涂布处理、热处理装置40中的烘烤处理交替地实施两次以上(在图12的例子中为三次),之后进行EBR处理。如上所述,难以通过溶剂去除烘烤处理后的抗蚀剂膜,因此当在晶圆W形成多层抗蚀剂膜的情况下,在进行使用溶剂的EBR处理时,需要在抗蚀剂膜的形成与烘烤处理之间进行EBR处理。例如在如图11那样形成三层构造的抗蚀剂膜时,在仅通过溶剂进行EBR处理的情况下,每次形成各层的抗蚀剂膜时均要实施EBR处理,因此需要进行总计三次的EBR处理。与此相对,根据本实施方式所涉及的基板处理系统1,通过在形成三层抗蚀剂膜后进行一次EBR处理来完成不需要的抗蚀剂膜的去除处理,因此能够大幅度地提高吞吐量。并且,由于能够在形成多层抗蚀剂膜后同时去除不需要的抗蚀剂膜,因此各抗蚀剂膜的周缘部的位置一致,各抗蚀剂膜的重合精度提高。
<第三实施方式>
在以上的实施方式中,从应对激光照射时的碎片的观点出发形成了保护膜,但从抑制由与溶剂的接触而引起的涂布膜的隆起、侵蚀的观点出发,保护膜的形成不是必须的。
不将保护膜的形成作为必须的本公开的其它一个方式是一种基板处理装置,该基板处理装置具备:基板保持部,其保持形成有图案形成用的涂布膜的基板并使其旋转;激光照射部,其向保持于所述基板保持部的所述基板的周缘部照射激光;溶剂喷出部,其用于喷出溶剂;以及控制部,其控制所述激光照射部和所述溶剂喷出部的动作,其中,所述控制部构成为进行以下控制:向预先设定的所述涂布膜的目标去除区域照射所述激光,并向残留于所述基板的比所述激光的照射区域靠径向外侧的区域的所述涂布膜喷出所述溶剂。
在第三实施方式中说明上述方式的实施方式。图13是示意性地表示作为本实施方式所涉及的基板处理装置的抗蚀剂涂布装置31的结构的概要的侧剖截面图。
本实施方式中的抗蚀剂涂布装置31不具备第一实施方式中的抗蚀剂涂布装置31的处理液喷出机构320(图4)和去除液喷出机构330(图5),另一方面,具备喷出溶剂的溶剂喷出机构340(图13)。溶剂喷出机构340具备供给溶剂的溶剂供给源341、作为溶剂的流路的溶剂供给管342以及作为溶剂喷出部的溶剂喷出喷嘴343。本实施方式中的溶剂喷出喷嘴343包括喷嘴主体343a和支承喷嘴主体343a的喷嘴支承部343b。溶剂喷出喷嘴343构成为通过未图示的具备驱动机构的臂沿着双向箭头B在水平方向上移动自如。此外,对溶剂喷出机构340的构造没有特别限定,是能够向抗蚀剂膜喷出溶剂的构造即可。作为溶剂,例如使用稀释剂。
本实施方式的抗蚀剂涂布装置31如以上那样构成。接着,对使用该抗蚀剂涂布装置31进行的晶圆W的处理方法进行说明。本实施方式所涉及的晶圆W的处理按照图14所示的流程来进行。
首先,向被保持于旋转吸盘302上的晶圆W的中心部喷出抗蚀剂液,并使旋转吸盘302旋转来在晶圆W形成抗蚀剂膜。
接着,使图13所示的激光照射部314移动至晶圆W的周缘部并进行激光的照射。通常,在EBR处理中,从提高晶圆W的成品率的观点出发,预先设定有去除不需要的抗蚀剂膜的区域。在上述的第一实施方式中,通过激光照射去除处于该区域内的全部的抗蚀剂膜,但在第三实施方式中,通过激光照射仅去除不需要的抗蚀剂膜的一部分。
图15是表示晶圆表面的抗蚀剂膜的形成状态的说明图。图15的纸面左侧为晶圆W的端部侧,纸面右侧为晶圆W的中心部侧。如图15的(a)所示,在第三实施方式中,在晶圆W的周缘部预先设定有除晶圆W的端部以外的区域LT,并向该区域LT照射激光。在本说明书中,将该区域LT称作“目标去除区域”。即,在本实施方式中的EBR处理中,向抗蚀剂膜的目标去除区域LT照射激光,来去除目标去除区域LT的抗蚀剂膜。目标去除区域LT为考虑晶圆W的成品率、溶剂的喷出位置等后任意地设定的区域。此外,优选目标区去除区域LT为在仅使用溶剂进行晶圆周缘部的抗蚀剂膜去除处理(EBR处理)时由于溶剂与涂布膜接触而产生隆起的区域。换言之,优选目标区去除区域LT为涂布膜不因与溶剂的接触而完全溶解、而是涂布膜的硬度相比于与溶剂接触之前软化的区域。如果向该区域照射激光来去除抗蚀剂膜,则能够有效地抑制隆起的发生。
在向图15的(a)所示的目标去除区域LT照射激光后,如图15的(b)所示,使溶剂喷出喷嘴343移动至晶圆W的周缘部。此时,使溶剂喷出喷嘴343移动,以使溶剂的喷出位置为激光照射区域L与作为去除对象的抗蚀剂膜R1的边界附近。接下来,一边使旋转吸盘302旋转一边喷出溶剂。由此,如图15的(c)所示,去除残留于激光照射区域的外侧的不需要的抗蚀剂膜R1,EBR处理完成。
在本实施方式中的EBR处理中,虽然与以往同样地使用溶剂来去除不需要的抗蚀剂膜,但在喷出溶剂的工序中,在不需要的抗蚀剂膜R1与进行图案形成所需的抗蚀剂膜R2之间存在没有形成有抗蚀剂膜的区域L。因此,在向不需要的抗蚀剂膜R1喷出溶剂时,喷出的溶剂不易与进行图案形成所需的抗蚀剂膜R2接触,从而能够抑制在抗蚀剂膜R2发生隆起、侵蚀。
此外,在本实施方式中的EBR的处理方法中,未设置有在第一实施方式~第二实施方式中说明的保护膜,但也可以在本实施方式中的EBR处理中也设置保护膜。例如,如果在图15的(a)所示的激光的照射前的阶段在抗蚀剂膜R的上表面形成有保护膜,则由于激光的照射产生的碎片飞散至该保护膜的上表面。而且,该碎片与保护膜一同被去除,因此碎片不会残留于进行图案形成所需的抗蚀剂膜R2的上表面。即,如果第三实施方式所涉及的抗蚀剂涂布装置31具备在第一实施方式中说明的保护膜形成用的处理液喷出机构320(图4)和保护膜去除用的去除液喷出机构330(图5),则能够得到在抑制抗蚀剂膜的隆起、侵蚀的发生的同时还能够应对碎片的效果。
应认为本次公开的实施方式的所有点均是例示性而非限制性的。可以不脱离所附的权利要求书及其主旨地对上述的实施方式以各种方式进行省略、置换、变更。
另外,本公开所涉及的进行EBR处理的基板处理装置还能够应用于除半导体晶圆以外的处理对象基板、例如FPD(平板显示器)基板的处理装置。
附图标记说明
1:基板处理系统;31:抗蚀剂涂布装置;40:热处理装置;200:控制部;302、402:旋转吸盘;314:激光照射部;323:处理液喷嘴;333:去除液喷嘴;R:抗蚀剂膜;P:保护膜;W:晶圆。
Claims (7)
1.一种基板处理装置,具备:
基板保持部,其保持形成有图案形成用的涂布膜的基板并使其旋转;
处理液喷出部,其向保持于所述基板保持部的所述基板喷出用于形成保护膜的处理液;
激光照射部,其向形成有所述保护膜的所述基板的周缘部照射激光;以及
去除液喷出部,其向所述保护膜喷出用于去除该保护膜的去除液。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述涂布膜为抗蚀剂膜,所述保护膜为水溶性的膜。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述激光是波长为240nm以上的固体激光。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,具备:
溶剂喷出部,其用于喷出溶剂;以及
控制部,其控制所述激光照射部和所述溶剂喷出部的动作,
其中,所述控制部构成为进行以下控制:向预先设定的所述涂布膜的目标去除区域照射所述激光,并向残留于所述基板的比所述激光的照射区域靠径向外侧的区域的所述涂布膜喷出所述溶剂。
5.一种基板处理系统,具备:
涂布处理装置,其用于进行在基板形成图案形成用的涂布膜的涂布处理;
热处理装置,其用于进行所述基板的加热处理;
基板处理装置,其用于去除所述基板的周缘部处的所述涂布膜;以及
控制部,其控制所述涂布处理装置、所述热处理装置以及所述基板处理装置,
其中,所述基板处理装置具备:
基板保持部,其保持所述基板并使其旋转;
处理液喷出部,其向保持于所述基板保持部的所述基板喷出用于形成保护膜的处理液;
激光照射部,其向形成有所述保护膜的所述基板的周缘部照射激光;以及
去除液喷出部,其向所述保护膜喷出用于去除该保护膜的去除液,
其中,所述控制部构成为进行以下控制:将所述涂布处理和所述加热处理交替地执行两次以上,来在所述基板形成两层以上的所述涂布膜,向所述涂布膜喷出所述处理液来在所述涂布膜的上表面形成所述保护膜,向形成有该保护膜的基板的周缘部照射所述激光,并向残留于被照射该激光后的所述基板的所述保护膜喷出所述去除液。
6.一种基板处理方法,包括以下工序:
向形成有图案形成用的涂布膜的基板喷出处理液,来在所述基板形成保护膜;
向形成有所述保护膜的所述基板的周缘部照射激光;以及
向残留于被照射所述激光后的所述基板的所述保护膜喷出去除液,来去除所述保护膜。
7.一种可读取的计算机存储介质,
存储有程序,该程序在控制基板处理装置的控制部的计算机上动作,以由该基板处理装置执行根据权利要求6所述的基板处理方法。
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