TW201725607A - 基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體 - Google Patents

基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體 Download PDF

Info

Publication number
TW201725607A
TW201725607A TW105132121A TW105132121A TW201725607A TW 201725607 A TW201725607 A TW 201725607A TW 105132121 A TW105132121 A TW 105132121A TW 105132121 A TW105132121 A TW 105132121A TW 201725607 A TW201725607 A TW 201725607A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
developer
liquid
nozzle
rotation speed
Prior art date
Application number
TW105132121A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI647740B (zh
Inventor
橋本祐作
下青木剛
福田昌弘
田中公一朗
Original Assignee
東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京威力科創股份有限公司 filed Critical 東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201725607A publication Critical patent/TW201725607A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI647740B publication Critical patent/TWI647740B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/08Spreading liquid or other fluent material by manipulating the work, e.g. tilting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/002Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
    • B05D1/005Spin coating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3021Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本發明提供一種可更確實地抑制顯影之進行量隨基板上之位置而發生偏差之情形的方法、裝置及記錄媒體。 基板處理方法包含以下步驟:使晶圓以第一轉速旋轉,並在使接液面與晶圓之表面對向的狀態下,由吐出口供給顯影液至晶圓之表面,一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,藉此在晶圓之表面上形成顯影液之液膜;在晶圓之表面上形成液膜後,在停止由吐出口供給顯影液之狀態下,使晶圓以比第一轉速低之第二轉速旋轉;在使晶圓以第二轉速旋轉後,使晶圓以比第一轉速高之第三轉速旋轉;及在使晶圓以第三轉速旋轉後,使晶圓之轉速成為第二轉速以下,藉此保持液膜在晶圓之表面上。

Description

基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體
本揭示係關於基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體。
專利文獻1揭示使用具有顯影液之吐出口及在吐出口周圍形成之接液面的噴嘴的顯影方法。該顯影方法包含以下步驟,即:使基板旋轉,在將噴嘴配置成使接液面與基板之表面對向的狀態下,由吐出口供給顯影液至基板之表面,一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,藉此在基板上形成顯影液之液膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-53467號公報
[發明所欲解決的問題] 本揭示之目的在於提供可更確實地抑制顯影之進行量隨基板上之位置而發生偏差的方法、裝置及記錄媒體。 [解決問題的手段]
本揭示之基板處理方法包含以下步驟:使基板以第一轉速旋轉,並在使形成於噴嘴吐出口周圍之接液面與基板之表面對向的狀態下,由吐出口供給顯影液至基板之表面,一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,藉此在基板之表面上形成顯影液之液膜;在基板之表面上形成液膜後,在停止由吐出口供給顯影液之狀態下,使基板以比第一轉速低之第二轉速旋轉;在使基板以第二轉速旋轉後,使基板以比第一轉速高之第三轉速旋轉;及在使基板以第三轉速旋轉後,使基板之轉速成為第二轉速以下,藉此保持液膜在基板之表面上。
依據該基板處理方法,在液膜之形成過程中,噴嘴之接液面接觸由噴嘴之吐出口供給至基板表面之顯影液。藉由接液面與基板表面之相對運動,可在其間攪拌顯影液。因此,可提高接液面與基板表面間之顯影進行速度的均一性。
形成液膜後,使基板之轉速由第一轉速降低至第二轉速後,升高至比第一轉速高之第三轉速。藉由使基板之轉速由第一轉速降低至第二轉速,顯影液靠近基板之旋轉中心側,而藉由使基板之轉速由第二轉速升高至第三轉速,顯影液朝基板之外周側擴展。朝基板之外周側擴展前,藉由暫時靠近基板之旋轉中心側,朝基板之外周側擴展時之顯影液的運動能量增加,因此基板之旋轉中心側的顯影液更確實地遍布至基板之外周側。藉此,可增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。因此,形成液膜後顯影之進行速度的均一性亦提高。
如此,在液膜之形成過程中及液膜形成後,由於顯影之進行速度的均一性提高,可更確實地抑制顯影之進行量隨基板上之位置而發生偏差。
藉由一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,在基板之表面上形成液膜時,亦可使噴嘴由基板之外周側朝旋轉中心側移動。在此情形中,因為基板之旋轉中心側之顯影液供給係在基板之外周側之顯影液供給後進行,所以液膜形成後,越靠近基板之旋轉中心側,顯影液之鮮度越高。因此,使基板以第三轉速旋轉時,鮮度低之外周側的顯影液被鮮度高之旋轉中心側的顯影液取代。因為隨著顯影液之鮮度升高,顯影液之濃度均一性亦有逐漸升高之傾向,所以藉由用鮮度高之顯影液取代鮮度低之顯影液,液膜中之顯影液濃度的均一性可進一步提高。藉此,可進一步提高顯影之進行速度的均一性。
亦可進一步包含以下步驟,即:在基板之表面上形成液膜後,在基板以第二轉速旋轉結束前,使接液面由基板之表面分開。在此情形中,在基板以第二轉速旋轉結束前,藉由擴大接液面與基板表面之間隔,可使液膜中之顯影液更確實地靠近基板之旋轉中心側。因此,使基板以第三轉速旋轉時,可進一步增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
使接液面由基板之表面分開亦可包含以下步驟,即:用第一速度,使接液面由基板之表面分開第一距離;及在保持接液面由基板之表面分開第一距離的狀態後,用比第一速度低之第二速度使接液面進一步分開。在此情形中,用第一速度使接液面由基板之表面分開第一距離後,保持接液面與基板表面之距離,藉此可縮小接液面與液膜之接觸面。然後,藉由用比第一速度低之第二速度使接液面進一步分開,可抑制接液面由液膜分開時之顯影液的撕裂。因此,接液面由液膜分離時,因為顯影液難以殘留在接液面上,所以可抑制由液膜分離之接液面的液滴流產生。因此,使基板以第三轉速旋轉時,可進一步增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
第一距離亦可為在顯影液之液膜與接液面之間形成液柱的距離。在此情形中,在使接液面由基板之表面分開第一距離的過程中,在防止顯影液之撕裂的狀態下,可更確實地縮小接液面與液膜之接觸面。因此,接液面由液膜分開時,可更確實地防止顯影液殘留在接液面上。
藉由一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,在基板之表面上形成液膜時,亦可在中途變更噴嘴之移動速度。在此情形中,藉由變更噴嘴之移動速度,可使液膜之旋轉中心側的顯影液量更確實地適當化。因此,使基板以第三轉速旋轉時,可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。此外,液膜之「顯影液量」意味液膜之每單位面積的顯影液量。以下亦相同。
藉由一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,在基板之表面上形成液膜時,亦可隨著吐出口靠近基板之旋轉中心,使噴嘴之移動速度逐漸降低。在此情形中,形成液膜後,液膜之旋轉中心側的顯影液量比液膜之外周側的顯影液量多。因此,使基板以第三轉速旋轉時,因為基板之旋轉中心側的顯影液更確實地遍布至基板之外周側,所以可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,在基板之表面上形成液膜時,亦可在中途變更由吐出口吐出顯影液之量。在此情形中,藉由變更由吐出口吐出顯影液之量,可使液膜之旋轉中心側的顯影液量更確實地適當化。因此,使基板以第三轉速旋轉時,可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,在基板之表面上形成液膜時,亦可隨著吐出口靠近基板之旋轉中心,逐漸增加由吐出口吐出顯影液之量。在此情形中,形成液膜後,液膜之旋轉中心側的顯影液量比液膜之外周側的顯影液量多。因此,使基板以第三轉速旋轉時,因為基板之旋轉中心側的顯影液更確實地遍布至基板之外周側,所以可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,在基板之表面上形成液膜時,亦可以吐出口偏離基板之旋轉中心的位置為終點使噴嘴移動。在此情形中,藉由使噴嘴停止移動之位置,可調節液膜之旋轉中心側的顯影液量。例如,藉由吐出口到達基板之旋轉中心前使噴嘴停止移動,可減少液膜之旋轉中心側的顯影液量。另一方面,藉由使噴嘴移動到吐出口通過基板之旋轉中心為止,可增加液膜之旋轉中心側的顯影液量。因此,藉由使噴嘴停止移動之位置,可使液膜之旋轉中心側的顯影液量更確實地適當化。因此,使基板以第三轉速旋轉時,可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,在基板之表面上形成液膜時,亦可以吐出口偏離基板之旋轉中心且基板之旋轉中心通過接液面的位置為終點使噴嘴移動。在此情形中,即使在吐出口偏離基板之旋轉中心的位置使噴嘴停止移動時,與噴嘴之接液面對向之範圍亦遍及基板之表面的整個區域。因此,可更確實地塗布顯影液到達基板之旋轉中心。因此,使基板以第三轉速旋轉時,可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,在基板之表面上形成液膜時,亦可使噴嘴移動到吐出口通過基板之旋轉中心為止。在此情形中,形成液膜後,液膜之旋轉中心側的顯影液量比液膜之外周側的顯影液量多。因此,使基板以第三轉速旋轉時,因為基板之旋轉中心側的顯影液更確實地遍布至基板之外周側,所以可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
本揭示之基板處理裝置具有:旋轉保持部,其保持基板並使基板旋轉;顯影液供給部,其具有包含顯影液之吐出口及形成於吐出口周圍之接液面的噴嘴、及用以搬送噴嘴之噴嘴搬送機構,且供給顯影液至基板之表面;及控制器,控制器係組配成可實行以下步驟:控制旋轉保持部,使基板以第一轉速旋轉,並控制顯影液供給部,在使接液面與基板之表面對向的狀態下,由吐出口供給顯影液至基板之表面,一面使顯影液接觸接液面一面使噴嘴移動,藉此使顯影液之液膜形成於基板之表面上;控制旋轉保持部,在基板之表面上形成液膜後,在停止由吐出口供給顯影液之狀態下,使基板以比第一轉速低之第二轉速旋轉;控制旋轉保持部,在使基板以第二轉速旋轉後,使基板以比第一轉速高之第三轉速旋轉;及控制旋轉保持部,在使基板以第三轉速旋轉後,使基板之轉速成為第二轉速以下,藉此保持液膜在基板之表面上。
本揭示之記錄媒體係記錄有用以使基板處理裝置實行上述基板處理方法之程式的電腦可讀取之記錄媒體。 [發明的功效]
依據本揭示,可確實地抑制顯影之進行量隨基板上之位置而發生偏差。
以下,參照圖式詳細地說明實施形態。在說明中,同一要素或具有同一機能之要素使用同一符號,並省略重複之說明。
[基板處理系統] 基板處理系統1係對基板實施感光性被膜之形成、該感光性被膜之曝光及該感光性被膜之顯影的系統。處理對象之基板係例如半導體之晶圓W。感光性被膜係例如抗蝕膜。基板處理系統1具有塗布顯影裝置2及曝光裝置3。曝光裝置3進行在晶圓W(基板)上形成之抗蝕膜(感光性被膜)的曝光處理。具體而言,藉由液浸曝光等之方法將能量束照射在抗蝕膜的曝光對象部分上。塗布顯影裝置2在曝光裝置3之曝光處理前,進行在晶圓W(基板)之表面形成抗蝕膜之處理,並在曝光處理後進行抗蝕膜之顯影處理。
[基板處理裝置] 以下,說明塗布顯影裝置2之結構作為基板處理裝置之一例。如圖1至圖3所示地,塗布顯影裝置2具有運送塊4、處理塊5、介面塊6及控制器100。
運送塊4將晶圓W導入塗布顯影裝置2內及將晶圓W由塗布顯影裝置2內導出。例如,運送塊4可支持晶圓W用之多數載具11,且內建有傳送臂A1。載具11收容例如圓形之多數片晶圓W。傳送臂A1由載具11取出晶圓W且遞送至處理塊5,並由處理塊5收取晶圓W且送回載具11內。
處理塊5具有多數處理模組14、15、16、17。如圖2及圖3所示地,處理模組14、15、16、17內建有多數液處理單元U1、多數熱處理單元U2及搬送晶圓W至該等單元之搬送臂A3。處理模組17更內建有不經過液處理單元U1及熱處理單元U2搬送晶圓W之直接搬送臂A6。液處理單元U1將處理液塗布在晶圓W之表面上。熱處理單元U2內建有例如熱板及冷卻板,且藉由熱板加熱晶圓W,並藉由冷卻板冷卻加熱後之晶圓W來進行熱處理。
處理模組14藉由液處理單元U1及熱處理單元U2在晶圓W之表面上形成下層膜。處理模組14之液處理單元U1將下層膜形成用之處理液塗布在晶圓W上。處理模組14之熱處理單元U2進行伴隨下層膜之形成的各種熱處理。
處理模組15藉由液處理單元U1及熱處理單元U2在下層膜上形成抗蝕膜。處理模組15之液處理單元U1將抗蝕膜形成用之處理液塗布在下層膜上。處理模組15之熱處理單元U2進行伴隨抗蝕膜之形成的各種熱處理。
處理模組16藉由液處理單元U1及熱處理單元U2在抗蝕膜上形成上層膜。處理模組16之液處理單元U1將上層膜形成用之液體塗布在抗蝕膜上。處理模組16之熱處理單元U2進行伴隨上層膜之形成的各種熱處理。
處理模組17藉由液處理單元U1及熱處理單元U2進行曝光後之抗蝕膜的顯影處理。處理模組17之液處理單元U1在已曝光之晶圓W表面上塗布顯影液後,藉由沖洗液沖洗該顯影液,進行抗蝕膜之顯影處理。處理模組17之熱處理單元U2進行伴隨顯影處理之各種熱處理。熱處理之具體例可舉顯影處理前之加熱處理(PEB:預曝光烘烤)、顯影處理後之加熱處理(PB:後烘烤)等為例。
在處理塊5內之運送塊4側設有支架單元U10。支架單元U10沿上下方向區隔成並排之多數格室。在支架單元U10之附近設有升降臂A7。升降臂A7使晶圓W在支架單元U10之格室間升降。
在處理塊5內之介面塊6側設有支架單元U11。支架單元U11沿上下方向區隔成並排之多數格室。
介面塊6在與曝光裝置3之間進行晶圓W之傳送。例如,介面塊6內建有傳送臂A8,且與曝光裝置3連接。傳送臂A8將配置在支架單元U11之晶圓W遞送至曝光裝置3,並由曝光裝置3收取晶圓W且送回支架單元U11。
控制器100控制塗布顯影裝置2,藉由例如以下之程序實行塗布顯影處理。首先,控制器100控制傳送臂A1,將載具11內之晶圓W搬送至支架單元U10,接著控制升降臂A7,將該晶圓W配置在處理模組14用之格室中。
接著,控制器100控制搬送臂A3,將支架單元U10之晶圓W搬送至處理模組14內之液處理單元U1及熱處理單元U2,並控制液處理單元U1及熱處理單元U2,使下層膜形成於該晶圓W之表面上。然後,控制器100控制搬送臂A3,使形成有下層膜之晶圓W返回支架單元U10,並控制升降臂A7,使該晶圓W配置在處理模組15用之格室中。
接著,控制器100控制搬送臂A3,將支架單元U10之晶圓W搬送至處理模組15內之液處理單元U1及熱處理單元U2,並控制液處理單元U1及熱處理單元U2,使抗蝕膜形成於該晶圓W之下層膜上。然後,控制器100控制搬送臂A3,使晶圓W返回支架單元U10,並控制升降臂A7,使該晶圓W配置在處理模組16用之格室中。
接著,控制器100控制搬送臂A3,將支架單元U10之晶圓W搬送至處理模組16內之各單元,並控制液處理單元U1及熱處理單元U2,使上層膜形成於該晶圓W之抗蝕膜上。然後,控制器100控制搬送臂A3,使晶圓W返回支架單元U10,並控制升降臂A7,使該晶圓W配置在處理模組17用之格室中。
接著,控制器100控制直接搬送臂A6,將支架單元U10之晶圓W搬送至支架單元U11,並控制搬送臂A8,將該晶圓W送出至曝光裝置3。然後,控制器100控制搬送臂A8,由曝光裝置3收取實施曝光處理後之晶圓W並送回支架單元U11。
接著,控制器100控制搬送臂A3,將支架單元U11之晶圓W搬送至處理模組17內之各單元,並控制液處理單元U1及熱處理單元U2,對該晶圓W之抗蝕膜實施顯影處理。然後,控制器100控制搬送臂A3,使晶圓W返回支架單元U10,並控制升降臂A7及傳送臂A1,使該晶圓W返回載具11內。藉由以上步驟完成塗布顯影處理。
此外,基板處理裝置之具體結構不限於以上例示之塗布顯影裝置2之結構。基板處理裝置只要具有顯影處理用之液處理單元U1(處理模組17之液處理單元U1)及可控制該液處理單元U1之控制器100,可為任一種基板處理裝置。
[顯影單元] 接著,詳細地說明處理模組17之液處理單元U1。處理模組17具有顯影單元20作為液處理單元U1。如圖4所示地,顯影單元20具有旋轉保持部30及顯影液供給部40。
旋轉保持部30保持基板並使基板旋轉。例如,旋轉保持部30具有保持機構31及旋轉機構32。保持機構31支持水平地配置之晶圓W的中心部,並藉由例如真空吸附等保持該晶圓W。旋轉機構32內建例如電動馬達等作為動力源,並使保持機構31環繞垂直之旋轉中心RC旋轉。藉此,晶圓W可環繞旋轉中心RC旋轉。
顯影液供給部40供給顯影液至晶圓W之表面Wa。顯影液係用以去除曝光後之抗蝕膜之去除對象部分的處理液。抗蝕膜之去除對象部分係在曝光處理後可溶於顯影液之部分。顯影液為正型時,在曝光處理中曝光之部分可溶於顯影液。顯影液為負型時,在曝光處理中未曝光之部分可溶於顯影液。正型顯影液之具體例可舉鹼溶液為例。負型顯影液之具體例可舉有機溶劑為例。
顯影液供給部40具有例如噴嘴41、槽44、泵46、閥47及噴嘴搬送機構48。
噴嘴41向晶圓W之表面Wa吐出顯影液。如圖5所示地,噴嘴41包含顯影液之吐出口42及形成於吐出口42之周圍的接液面43。例如,噴嘴41具有圓形之接液面43,且吐出口42在接液面43之中央部開口。接液面43之面積比晶圓W之表面Wa之面積小。接液面43之面積為晶圓W之表面Wa之例如1至11%,亦可為1至3%。
請回到圖4,噴嘴41透過管路45連接於槽44。槽44收容顯影液。管路45中設有泵46及閥47。泵46係例如伸縮泵並可由槽44壓送顯影液至噴嘴41。閥47係例如氣動閥並可調節管路45內之開度。藉由控制閥47,可切換成由噴嘴41吐出顯影液之狀態及未由噴嘴41吐出顯影液之狀態。此外,藉由控制泵46及閥47中之至少一者,亦可調節由噴嘴41吐出顯影液之量。
噴嘴搬送機構48係以例如電動馬達等作為動力源來搬送噴嘴41。具體而言,噴嘴搬送機構48在使噴嘴41之接液面43朝向下方的狀態下,以橫切晶圓W之上方的方式搬送噴嘴41。
噴嘴搬送機構48可沿通過晶圓W之旋轉中心RC的路徑搬送噴嘴41,亦可沿偏離旋轉中心RC之路徑搬送噴嘴41。噴嘴搬送機構48可沿直狀之路徑搬送噴嘴41,亦可沿彎曲之路徑搬送噴嘴41。
噴嘴搬送機構48亦可組配成除了如上所述地搬送噴嘴41以外,亦可使噴嘴41升降。換言之,噴嘴搬送機構48可具有以電動馬達等作為動力源並以橫切晶圓W上方之方式搬送噴嘴41的機構、及以電動馬達等作為動力源使噴嘴41之機構。
沖洗液供給部50供給沖洗液至晶圓W之表面Wa。沖洗液係用以沖洗顯影液之處理液,且係例如純水。
沖洗液供給部50具有例如噴嘴51、槽52、泵54、閥55及噴嘴搬送機構56。
噴嘴51向晶圓W之表面Wa吐出沖洗液。噴嘴51透過管路53連接於槽52。槽52收容沖洗液。管路53中設有泵54及閥55。泵54係例如伸縮泵並可由槽52壓送顯影液至噴嘴51。閥55係例如氣動閥並可調節管路53內之開度。藉由控制閥55,可切換成由噴嘴51吐出沖洗液之狀態及未由噴嘴51吐出沖洗液之狀態。此外,藉由控制泵54及閥55中之至少一者,亦可調節由噴嘴51吐出沖洗液之量。
噴嘴搬送機構56係以例如電動馬達等作為動力源來搬送噴嘴51。具體而言,噴嘴搬送機構56在使噴嘴51之吐出口朝向下方的狀態下,以橫切晶圓W之上方的方式搬送噴嘴51。
如此構成之顯影單元20可藉由上述之控制器100來控制。控制器100係組配成可實行以下步驟:控制旋轉保持部30,使晶圓W以第一轉速旋轉,並在使接液面43與表面Wa對向之狀態下,由吐出口42供給顯影液至表面Wa,一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,藉此在表面Wa上形成顯影液之液膜;控制旋轉保持部30,在表面Wa上形成液膜後,在停止由吐出口42供給顯影液之狀態下,使晶圓W以比第一轉速低之第二轉速旋轉;控制旋轉保持部30,在使晶圓W以第二轉速旋轉後,使晶圓W以比第一轉速高之第三轉速旋轉;及控制旋轉保持部30,在以第三轉速使晶圓W旋轉後,使晶圓W之轉速成為第二轉速以下,藉此保持液膜在表面Wa上。
例如,控制器100之機能上的結構(以下,稱為「機能模組」)具有液膜形成控制部111、液膜調整控制部112、液膜保持控制部113、洗淨控制部114及乾燥控制部115。液膜形成控制部111控制旋轉保持部30及顯影液供給部40,使顯影液之液膜形成於表面Wa上。液膜調整控制部112控制旋轉保持部30,藉由變更晶圓W之轉速來調整形成於表面Wa上之液膜的狀態。液膜保持控制部113控制旋轉保持部30,藉由降低晶圓W之轉速來保持液膜在表面Wa上。洗淨控制部114控制旋轉保持部30及沖洗液供給部50,藉由一面使晶圓W旋轉一面供給沖洗液至表面Wa上來沖洗顯影液。乾燥控制部115控制旋轉保持部30,藉由使晶圓W旋轉來甩掉表面Wa上之液體。
如此之控制器100係由例如一或多數控制用電腦構成。在此情形中,控制器100之各機能模組係藉由控制用電腦之處理器及記憶體等的協作構成。用以使控制用電腦具有作為控制器100之機能的程式可記錄於電腦可讀取之記錄媒體。在此情形中,記錄媒體記錄用以使裝置實行後述基板處理方法之程式。電腦可讀取之記錄媒體可舉例如:硬碟、光碟、快閃記憶體、軟碟、記憶卡等。
此外,構成控制器100之各機能模組的硬體不限於處理器及記憶體等。例如,控制器100之各要素可由其機能特化之電路構成,亦可由整合該電路之ASIC(特殊應用積體電路)構成。
[顯影處理程序] 接著,說明藉由塗布顯影裝置2實行之顯影處理程序,作為基板處理方法之一例。以下說明之程序係藉由搬送臂A3將顯影處理前之晶圓W搬入顯影單元20,並藉由保持機構31保持後,藉由搬送臂A3將顯影處理後之晶圓W搬出顯影單元20外之前的程序。該程序係藉由控制器100控制顯影單元20之各部來實行。
如圖6所示地,控制器100首先依序實行步驟S01至S05。在步驟S01中,旋轉保持部30開始旋轉晶圓W,並控制旋轉保持部30使其轉速成為第一轉速w1(請參照圖7(a))。第一轉速w1係使供給至表面Wa上之顯影液未因離心力甩掉而留在表面Wa上的轉速。如此之第一轉速w1可藉由事前提出之條件適當設定。第一轉速w1係例如40至90rpm,亦可為55至65rpm。
在步驟S02中,液膜形成控制部111控制顯影液供給部40,將噴嘴41配置在顯影液之塗布開始位置。液膜形成控制部111控制顯影液供給部40,藉由噴嘴搬送機構48搬送噴嘴41,使表面Wa中最初塗布顯影液之區域與接液面43對向。表面Wa中最初塗布顯影液之區域可為晶圓W之外周Wb側的區域。外周Wb側的區域係在表面Wa內,朝外周Wb上之一點側偏心的區域。
在步驟S03中,液膜形成控制部111控制顯影液供給部40,由槽44供給顯影液DF至噴嘴41,並開始由噴嘴41吐出顯影液DF(請參照圖7(a))。
在步驟S04中,液膜形成控制部111控制顯影液供給部40,一面使顯影液DF接觸接液面43一面藉由噴嘴搬送機構48使噴嘴41移動,藉此在表面Wa上形成顯影液DF之液膜LF(請參照圖7(b)及(c))。例如,液膜形成控制部111控制顯影液供給部40,使噴嘴41沿橫切表面Wa上方之路徑移動。藉此,在表面Wa上螺旋狀地塗布顯影液DF,並形成液膜LF。
液膜形成控制部111亦可控制顯影液供給部40,使噴嘴41由晶圓W之外周Wb側朝旋轉中心RC側移動。
液膜形成控制部111亦可控制顯影液供給部40,以便在噴嘴41之移動中,變更噴嘴41之移動速度。例如,液膜形成控制部111亦可控制顯影液供給部40,使吐出口42越靠近旋轉中心RC,噴嘴41之移動速度越低。
液膜形成控制部111亦可控制顯影液供給部40,以便在噴嘴41之移動中,變更由吐出口42吐出顯影液DF之量。例如,液膜形成控制部111亦可控制顯影液供給部40,使吐出口42越靠近旋轉中心RC,由吐出口42吐出顯影液DF之量越多。
液膜形成控制部111亦可控制顯影液供給部40,以吐出口42與旋轉中心RC一致之位置為終點,使噴嘴41移動。即,液膜形成控制部111亦可控制顯影液供給部40,使吐出口42位在旋轉中心RC上時停止移動噴嘴41。
液膜形成控制部111亦可控制顯影液供給部40,以吐出口42偏離旋轉中心RC之位置為終點,使噴嘴41移動。例如,液膜形成控制部111可在吐出口42到達旋轉中心RC前停止移動噴嘴41(請參照圖8(a)),亦可使噴嘴41移動到吐出口42通過旋轉中心RC為止(請參照圖8(b))。不論在哪一種情形中,液膜形成控制部111都可以吐出口42偏離旋轉中心RC且旋轉中心RC通過接液面43之位置作為終點。
在步驟S05中,液膜形成控制部111控制顯影液供給部40,使顯影液DF停止由噴嘴41吐出。
接著,控制器100依序實行步驟S06至S09。在步驟S06中,液膜調整控制部112控制旋轉保持部30,使晶圓W之轉速由第一轉速w1變更成第二轉速w2。第二轉速w2比第一轉速w1低。第二轉速w2可藉由事前提出之條件適當設定。第二轉速w2係例如0至20rpm,亦可為5至15rpm。如在此例示地,第二轉速w2可為0。即,將第一轉速w1變更成第二轉速w2亦包含使晶圓W停止旋轉。
在步驟S07中,液膜調整控制部112維持步驟S06實行後之狀態(晶圓W之轉速為第二轉速w2之狀態)並待機經過第一處理時間。第一處理時間可藉由事前提出之條件適當設定。第一處理時間係例如1至2秒。
在步驟S08中,液膜調整控制部112控制旋轉保持部30,使晶圓W之轉速由第二轉速w2變更為第三轉速w3。第三轉速w3比第一轉速w1高。更具體而言,第三轉速w3係藉由離心力使形成液膜LF之顯影液DF的一部份朝晶圓W之外周Wb側移動的轉速。如此之第三轉速w3可藉由事前提出之條件適當設定。第三轉速w3係例如90至200rpm,亦可為80至120rpm。
在步驟S09中,液膜調整控制部112維持步驟S08實行後之狀態(晶圓W之轉速為第三轉速w3之狀態)並待機經過第二處理時間。第二處理時間可藉由事前提出之條件適當設定。第二處理時間係例如1至2秒。
藉由步驟S06至S09,可增加液膜LF之膜厚及液膜LF中之顯影液DF濃度的均一性。顯影液DF之濃度意味顯影液DF中有助於顯影處理之成分的濃度。
請參照圖9,說明藉由實行步驟S06至S09在液膜LF上產生之現象。在形成液膜LF之過程中,如上所述地使噴嘴41由晶圓W之外周Wb朝旋轉中心RC側移動時,外周Wb側之顯影液供給比旋轉中心RC側之顯影液供給早。因此,供給至外周Wb側之顯影液DF比供給至旋轉中心RC側之顯影液早劣化,故在形成液膜LF後成為越靠近旋轉中心RC,顯影液之鮮度越高的狀態。此外,顯影液之劣化意味顯影液之濃度因進行顯影處理等而降低,且顯影液之鮮度意味顯影液之劣化少。
圖9係為了示意地顯示液膜LF中之顯影液DF的狀態,將液膜LF中之顯影液DF分成新鮮顯影液DF1及劣化顯影液DF2二部分來顯示的圖。如圖9(a)所示地,形成液膜LF後,越靠近旋轉中心RC,顯影液之鮮度越高。
在上述步驟S06、S07中,第一轉速w1變更為第二轉速w2時,顯影液DF如圖9(b)所示地靠近旋轉中心RC側。藉此,新鮮顯影液DF1朝旋轉中心RC側集中。然後,在步驟S08、S09中,第二轉速w2變更為第三轉速w3時,顯影液DF如圖9(c)及(d)所示地朝外周Wb側擴展,且多餘之顯影液DF朝外周側甩出。因此,新鮮顯影液DF1朝外周Wb側擴展,且劣化顯影液DF2被新鮮顯影液DF1取代。藉此,可增加液膜LF之膜厚及液膜LF中之顯影液DF濃度的均一性。
此外,步驟S06亦可比步驟05早實行。步驟S05只要至少在步驟S07結束前實行即可。即,只要使晶圓W以第二轉速w2旋轉期間之至少一部分在停止供給顯影液DF1後即可。
實行步驟S04後,到步驟S07結束期間,可進一步實行液膜調整控制部112控制顯影液供給部40,使噴嘴41上升而使接液面43由晶圓W分開。即,塗布顯影裝置2之顯影處理程序更包含在晶圓W上形成液膜LF後,在晶圓W以第二轉速w2之旋轉結束前,使接液面43由晶圓W分開。使接液面43由晶圓W分開可在步驟S05之前或後實行,亦可在步驟S06之前或後實行。
使接液面43由晶圓W分開可包含以下步驟,即:用第一速度V1使接液面43由表面Wa分開第一距離D1(請參照圖10(a));及保持接液面43由表面Wa分開第一距離D1之狀態後,用比第一速度V1低之第二速度V2使接液面43進一步分開(請參照圖10(b))。即,液膜調整控制部112可控制顯影液供給部40,在使接液面43由晶圓W分開時,使接液面43由表面Wa分開第一距離D1,並在保持該狀態後,用比第一速度V1低之第二速度V2使接液面43進一步分開。
第一距離D1可為在液膜LF與接液面43間形成液柱LC之距離(請參照圖10(a))。如此之距離可藉由事前提出之條件適當設定。
請回到圖6,控制器100接著實行步驟S10、S11。在步驟S10中,液膜保持控制部113控制旋轉保持部30,使晶圓W之轉速成為第二轉速w2以下,藉此保持液膜LF在表面Wa上。其一例係液膜保持控制部113可控制旋轉保持部30,使晶圓W停止旋轉。
在步驟S11中,液膜保持控制部113維持步驟S10實行後之狀態(晶圓W之轉速為第二轉速w2以下)並待機經過第三處理時間。在此期間,藉由液膜LF中之顯影液DF進一步進行顯影。第三處理時間可藉由事前提出之條件適當設定。第三處理時間係例如10至30秒,亦可為15至25秒。
接著,控制器100依序實行步驟S12至S14。在步驟S12中,洗淨控制部114控制沖洗液供給部50,藉由噴嘴搬送機構56搬送噴嘴51,並配置在晶圓W之旋轉中心RC上。
在步驟S13中,洗淨控制部114控制旋轉保持部30及沖洗液供給部50,沖洗表面Wa上之顯影液DF。例如,洗淨控制部114一面控制旋轉保持部30,使晶圓W以比第三轉速w3高之第四轉速w4旋轉,一面控制沖洗液供給部50,將沖洗液CF由槽52送至噴嘴51並供給至表面Wa之中央部(請參照圖11(a))。第四轉速w4可藉由事前提出之條件適當設定。第四轉速w4係例如500至2000rpm。供給至表面Wa上之沖洗液CF一面藉由離心力朝外周Wb側擴展,一面沖洗顯影液DF(請參照圖11(b))。然後,洗淨控制部114控制沖洗液供給部50,停止供給沖洗液CF。
在步驟S14中,乾燥控制部115控制旋轉保持部30,去除表面Wa上之液體。例如,乾燥控制部115控制旋轉保持部30,使晶圓W以比第四轉速w4高之第五轉速w5旋轉(請參照圖11(c))。第五轉速w5係例如1500至3000rpm。藉由以上步驟完成顯影處理程序。
[本實施形態之效果] 本實施形態之顯影處理程序包含以下步驟,即:使晶圓W以第一轉速旋轉,並在使接液面43與表面Wa對向之狀態下,由吐出口42供給顯影液至表面Wa,一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,藉此在表面Wa上形成顯影液之液膜;在表面Wa上形成液膜後,在停止由吐出口42供給顯影液之狀態下,使晶圓W以比第一轉速低之第二轉速旋轉;在使晶圓W以第二轉速旋轉後,使晶圓W以比第一轉速高之第三轉速旋轉;及在以第三轉速使晶圓W旋轉後,使晶圓W之轉速成為第二轉速以下,藉此保持液膜在表面Wa上。
依據該顯影處理程序,在液膜之形成過程中,接液面43接觸由吐出口42供給至表面Wa之顯影液。藉由接液面43與表面Wa之相對運動,可在其間攪拌顯影液。因此,可提高接液面43與表面Wa間之顯影進行速度的均一性。
形成液膜後,使晶圓W之轉速由第一轉速降低至第二轉速後,升高至比第一轉速高之第三轉速。藉由使晶圓W之轉速由第一轉速降低至第二轉速,顯影液靠近晶圓W之旋轉中心RC側,而藉由使晶圓W之轉速由第二轉速升高至第三轉速,顯影液朝晶圓W之外周Wb側擴展。朝外周Wb側擴展前,藉由暫時靠近旋轉中心側,朝外周Wb側擴展時之顯影液的運動能量增加,因此旋轉中心RC側的顯影液更確實地遍布至基板之外周Wb側。藉此,在增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性的狀態下,可保持該液膜在表面Wa上。因此,形成液膜後顯影之進行速度的均一性亦提高。
如此,在液膜之形成過程中及液膜形成後,由於顯影之進行速度的均一性提高,可更確實地抑制顯影之進行量隨基板上之位置而發生偏差。
藉由一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,在表面Wa上形成液膜時,亦可使噴嘴41由外周Wb側朝旋轉中心RC側移動。在此情形中,因為旋轉中心RC側之顯影液供給係在外周Wb側之顯影液供給後進行,所以液膜形成後,越靠近旋轉中心RC側,顯影液之鮮度越高。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,鮮度低之外周Wb側的顯影液被鮮度高之旋轉中心RC側的顯影液取代。因為隨著顯影液之鮮度升高,顯影液之濃度均一性亦有逐漸升高之傾向,所以藉由用鮮度高之顯影液取代鮮度低之顯影液,可進一步提高液膜中之顯影液濃度的均一性。藉此,可進一步提高顯影之進行速度的均一性。
亦可進一步包含以下步驟,即:在表面Wa上形成液膜後,在晶圓W以第二轉速旋轉結束前,使接液面43由表面Wa分開。在此情形中,在晶圓W以第二轉速旋轉結束前,藉由擴大接液面43與表面Wa之間隔,可使液膜中之顯影液更確實地靠近旋轉中心RC側。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,可進一步增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
使接液面43由表面Wa分開亦可包含以下步驟,即:用第一速度,使接液面43由表面Wa分開第一距離;及在保持接液面43由表面Wa分開第一距離的狀態後,用比第一速度低之第二速度使接液面43進一步分開。在此情形中,用第一速度使接液面43由表面Wa分開第一距離後,保持接液面43與表面Wa之距離,藉此可縮小接液面43與液膜之接觸面。然後,藉由用比第一速度低之第二速度使接液面43進一步分開,可抑制接液面43由液膜分開時之顯影液的撕裂。因此,接液面43由液膜分離時,因為顯影液難以殘留在接液面43上,所以可抑制由液膜分離之接液面43的液滴流產生。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,可進一步增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
第一距離亦可為在顯影液之液膜與接液面43之間形成液柱的距離。在此情形中,在使接液面43由表面Wa分開第一距離的過程中,在防止顯影液之撕裂的狀態下,可更確實地縮小接液面43與液膜之接觸面。因此,接液面43由液膜分開時,可更確實地防止顯影液殘留在接液面43上。
藉由一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,在表面Wa上形成液膜時,亦可在中途變更噴嘴之移動速度。在此情形中,藉由變更噴嘴41之移動速度,可使液膜之旋轉中心RC側的顯影液量更確實地適當化。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,在表面Wa上形成液膜時,亦可隨著吐出口42靠近旋轉中心RC,使噴嘴41之移動速度逐漸降低。在此情形中,形成液膜後,液膜之旋轉中心RC側的顯影液量比液膜之外周Wb側的顯影液量多。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,因為旋轉中心RC側的顯影液更確實地遍布至外周Wb側,所以可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,在表面Wa上形成液膜時,亦可在中途變更由吐出口42吐出顯影液之量。在此情形中,藉由變更由吐出口42吐出顯影液之量,可使液膜之旋轉中心RC側的顯影液量更確實地適當化。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,在表面Wa上形成液膜時,亦可隨著吐出口42靠近旋轉中心RC,逐漸增加由吐出口42吐出顯影液之量。在此情形中,形成液膜後,液膜之旋轉中心RC側的顯影液量比液膜之外周Wb側的顯影液量多。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,因為旋轉中心RC側之顯影液更確實地遍布至外周Wb側,所以可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,在表面Wa上形成液膜時,亦可以吐出口42偏離旋轉中心RC的位置為終點使噴嘴41移動。在此情形中,藉由使噴嘴41停止移動之位置,可調節液膜之旋轉中心RC側的顯影液量。例如,藉由吐出口42到達晶圓W之旋轉中心前使噴嘴41停止移動,可減少旋轉中心RC側之顯影液量。另一方面,藉由使噴嘴41移動到吐出口42通過旋轉中心RC為止,可增加液膜之旋轉中心RC側的顯影液量。因此,藉由使噴嘴41停止移動之位置,可使液膜之旋轉中心RC側的顯影液量更確實地適當化。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,在表面Wa上形成液膜時,亦可以吐出口42偏離旋轉中心RC且旋轉中心RC通過接液面43之位置為終點使噴嘴41移動。在此情形中,即使在吐出口42偏離旋轉中心RC之位置使噴嘴41停止移動時,與噴嘴41之接液面43對向之範圍亦遍及表面Wa的整個區域。因此,可更確實地塗布顯影液到達旋轉中心RC。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
藉由一面使顯影液接觸接液面43一面使噴嘴41移動,在表面Wa上形成液膜時,亦可使噴嘴41移動到吐出口42通過旋轉中心RC為止。在此情形中,形成液膜後,液膜之旋轉中心RC側的顯影液量比液膜外周Wb側的顯影液量多。因此,使晶圓W以第三轉速旋轉時,因為旋轉中心RC側之顯影液更確實地遍布至外周Wb側,所以可更確實地增加液膜之膜厚及液膜中之顯影液濃度的均一性。
以上,雖然說明實施形態,但本揭示不限定於上述實施形態,且在不脫離其要旨之範圍內可進行各種變更。例如,在上述實施形態中,雖然舉例顯示在晶圓W之表面Wa上形成液膜時使噴嘴41由外周Wb側朝旋轉中心RC側移動之情形,但亦可與其相反地,在晶圓W之表面Wa上形成液膜時使噴嘴41由旋轉中心RC側朝外周Wb側移動。
處理對象不限於半導體晶圓,亦可為例如玻璃基板、遮罩基板、FPD(平板顯示器)等。 [實施例]
接著,雖然顯示顯影處理程序之實施例及比較例,但本發明不限於在此所示之例子。
[準備晶圓之樣本] 在多數片晶圓W上形成抗蝕膜,並藉由分步重複方式對該抗蝕膜實施曝光處理。各照射之曝光條件設定為以等間隔形成寬度大約45nm之線狀圖案。
[實施例] 對實施了曝光處理之晶圓W,實施上述實施形態之顯影處理,並在晶圓W之表面Wa上形成抗蝕圖案。
[比較例1] 省略上述步驟S06、S07,其他與實施例同樣地在晶圓W之表面Wa上形成抗蝕圖案。即,在比較例1中,形成液膜後,未進行使晶圓W之轉速降低至第二轉速之步驟。
[比較例2] 省略上述步驟S06至S09,其他與實施例同樣地在晶圓W之表面Wa上形成抗蝕圖案。即,在比較例2中,形成液膜後,未進行使晶圓W之轉速降低至第二轉速之步驟,且亦未進行使晶圓W之轉速上升至第三轉速之步驟。
[在照射間之線寬度的偏差之評價] 對由實施例、比較例1、比較例2製成之抗蝕圖案,每次照射設定9個地方的測量點,測量在各測量點之線寬度。設藉由算出每次照射線寬度之平均值獲得的線寬度資料為母集團,算出標準偏差,並算出其三倍之值作為第一偏差之評價值。
[在照射內之線寬度的偏差之評價] 對由實施例、比較例1、比較例2製成之抗蝕圖案,每次照射設定9個地方的測量點,測量在各測量點之線寬度。設藉由該測量獲得之全部線寬度資料為母集團,算出標準偏差,並算出其三倍作為第二偏差之評價值。
[偏差評價值之比較結果] 比較例1之晶圓W,相較於比較例2之晶圓W,第一偏差評價值小大約40%。由該結果可確認藉由在液膜形成後將晶圓W之轉速提高至第三轉速來調整液膜之狀態,可抑制顯影進行量之偏差。
實施例之晶圓W,相較於比較例1之晶圓W,第一偏差評價值小大約9%。由該結果可確認藉由在液膜形成後將晶圓W之轉速提高至第三轉速前,暫時使其降低至第二轉速,可進一步抑制顯影進行量之偏差。
實施例之晶圓W,相較於比較例1之晶圓W,第二偏差評價值小大約5%。由該結果可確認藉由在液膜形成後將晶圓W之轉速提高至第三轉速前,暫時使其降低至第二轉速,可進一步抑制顯影進行量之照射內的偏差。
1‧‧‧基板處理系統
2‧‧‧塗布顯影裝置
3‧‧‧曝光裝置
4‧‧‧運送塊
5‧‧‧處理塊
6‧‧‧介面塊
11‧‧‧載具
14~17‧‧‧處理模組
20‧‧‧顯影單元
30‧‧‧旋轉保持部
31‧‧‧保持機構
32‧‧‧旋轉機構
40‧‧‧顯影液供給部
41‧‧‧噴嘴
42‧‧‧吐出口
43‧‧‧接液面
44‧‧‧槽
45‧‧‧管路
46‧‧‧泵
47‧‧‧閥
48‧‧‧噴嘴搬送機構
50‧‧‧沖洗液供給部
51‧‧‧噴嘴
52‧‧‧槽
53‧‧‧管路
54‧‧‧泵
55‧‧‧閥
56‧‧‧噴嘴搬送機構
100‧‧‧控制器
111‧‧‧液膜形成控制部
112‧‧‧液膜調整控制部
113‧‧‧液膜保持控制部
114‧‧‧洗淨控制部
115‧‧‧乾燥控制部
A1‧‧‧傳送臂
A3‧‧‧搬送臂
A6‧‧‧直接搬送臂
A7‧‧‧升降臂
A8‧‧‧搬送臂
CF‧‧‧沖洗液
D1‧‧‧第一距離
DF‧‧‧顯影液
DF1‧‧‧新鮮顯影液
DF2‧‧‧劣化顯影液
LC‧‧‧液柱
LF‧‧‧液膜
RC‧‧‧旋轉中心
S01~S14‧‧‧步驟
U1‧‧‧液處理單元
U2‧‧‧熱處理單元
U10‧‧‧支架單元
U11‧‧‧支架單元
V1‧‧‧第一速度
V2‧‧‧第二速度
W‧‧‧晶圓
Wa‧‧‧表面
Wb‧‧‧外周
w1‧‧‧第一轉速
w2‧‧‧第二轉速
w3‧‧‧第三轉速
w4‧‧‧第四轉速
w5‧‧‧第五轉速
[圖1]係顯示基板處理系統之概略結構的立體圖。 [圖2]係沿圖1中之II-II線的截面圖。 [圖3]係沿圖2中之III-III線的截面圖。 [圖4]係顯示顯影單元之概略結構的示意圖。 [圖5]係顯示噴嘴之一例的立體圖。 [圖6]係顯影處理程序之流程圖。 [圖7](a)~(c)係顯示液膜形成時之基板狀態的示意圖。 [圖8](a)~(b)係顯示液膜形成時之基板狀態的示意圖。 [圖9](a)~(d)係顯示調整液體濃度時之基板狀態的示意圖。 [圖10](a)~(b)係顯示由液膜分開時之噴嘴狀態的示意圖。 [圖11](a)~(c)係顯示供給沖洗液時之基板狀態的示意圖。
S01~S14‧‧‧步驟

Claims (14)

  1. 一種基板處理方法,包含以下步驟: 使基板以第一轉速旋轉,並在使形成於噴嘴吐出口周圍之接液面與該基板之表面對向的狀態下,由該吐出口供給顯影液至該基板之表面,一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,藉此在該基板之表面上形成該顯影液之液膜; 在該基板之表面上形成該液膜後,在停止由該吐出口供給該顯影液之狀態下,使該基板以比該第一轉速低之第二轉速旋轉; 在使該基板以該第二轉速旋轉後,使該基板以比該第一轉速高之第三轉速旋轉;及 在使該基板以該第三轉速旋轉後,使該基板之轉速成為該第二轉速以下,藉此在該基板之表面上保持該液膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其中,藉由一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,而在該基板之表面上形成該液膜時,使該噴嘴由該基板之外周側朝旋轉中心側移動。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理方法,更包含以下步驟,即:在該基板之表面上形成該液膜後,在該基板以該第二轉速之旋轉結束前,使該接液面由該基板之表面分開。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理方法,其中,使該接液面由該基板之表面分開包含以下步驟: 用第一速度,使該接液面由該基板之表面分開直至第一距離;及 在保持該接液面由該基板之表面分開該第一距離的狀態後,用比該第一速度低之第二速度使該接液面進一步分開。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理方法,其中,該第一距離係在該顯影液之液膜與該接液面之間形成液柱的距離。
  6. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之基板處理方法,其中,藉由一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,而在該基板之表面上形成該液膜時,在中途變更該噴嘴之移動速度。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理方法,其中,藉由一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,而在該基板之表面上形成該液膜時,該吐出口越靠近該基板之旋轉中心,就使該噴嘴之移動速度越降低。
  8. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之基板處理方法,其中,藉由一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,而在該基板之表面上形成該液膜時,在中途變更由該吐出口吐出該顯影液之量。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板處理方法,其中,藉由一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,而在該基板之表面上形成該液膜時,該吐出口越靠近該基板之旋轉中心,就使由該吐出口吐出該顯影液之量越增加。
  10. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之基板處理方法,其中,藉由一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,而在該基板之表面上形成該液膜時,以該吐出口偏離該基板之旋轉中心的位置為終點使該噴嘴移動。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理方法,其中,藉由一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,而在該基板之表面上形成該液膜時,以該吐出口偏離該基板之旋轉中心且該基板之旋轉中心通過該接液面的位置為終點使該噴嘴移動。
  12. 如申請專利範圍第10項之基板處理方法,其中,藉由一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,而在該基板之表面上形成該液膜時,使該噴嘴移動到該吐出口通過該基板之旋轉中心為止。
  13. 一種基板處理裝置,具有: 旋轉保持部,其保持基板並使基板旋轉; 顯影液供給部,其具有包含顯影液之吐出口與形成於該吐出口周圍之接液面的噴嘴、及用以搬送該噴嘴之噴嘴搬送機構,且供給該顯影液至該基板之表面;及 控制器; 該控制器係構成為可實行以下步驟: (1)控制該旋轉保持部,使該基板以第一轉速旋轉,並控制該顯影液供給部,在使該接液面與該基板之表面對向的狀態下,由該吐出口供給顯影液至該基板之表面,一面使該顯影液接觸該接液面一面使該噴嘴移動,藉此而於該基板之表面上形成該顯影液之液膜; (2)控制該旋轉保持部,在該基板之表面上形成該液膜後,於停止由該吐出口供給該顯影液之狀態下,使該基板以比該第一轉速低之第二轉速旋轉; (3)控制該旋轉保持部,在使該基板以該第二轉速旋轉後,使該基板以比該第一轉速高之第三轉速旋轉;及 (4)控制該旋轉保持部,在使該基板以該第三轉速旋轉後,使該基板之轉速成為該第二轉速以下,藉此在該基板之表面上保持該液膜。
  14. 一種電腦可讀取之記錄媒體,其記錄有用以使基板處理裝置實行如申請專利範圍第1至12項中任一項之基板處理方法的程式。
TW105132121A 2015-10-09 2016-10-05 基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體 TWI647740B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-201200 2015-10-09
JP2015201200A JP6352230B2 (ja) 2015-10-09 2015-10-09 基板処理方法、基板処理装置及び記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201725607A true TW201725607A (zh) 2017-07-16
TWI647740B TWI647740B (zh) 2019-01-11

Family

ID=58499251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105132121A TWI647740B (zh) 2015-10-09 2016-10-05 基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10185220B2 (zh)
JP (1) JP6352230B2 (zh)
KR (2) KR102635236B1 (zh)
CN (2) CN113745098B (zh)
TW (1) TWI647740B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102414893B1 (ko) * 2016-12-02 2022-06-30 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체
JP6994346B2 (ja) * 2017-10-11 2022-01-14 東京エレクトロン株式会社 現像処理装置、現像処理方法及び記憶媒体
JP6910526B2 (ja) * 2018-02-13 2021-07-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP7117366B2 (ja) * 2018-02-16 2022-08-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP6538239B2 (ja) * 2018-06-06 2019-07-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置及び記録媒体
KR20210092238A (ko) 2018-11-21 2021-07-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리의 조건 설정 지원 방법, 기판 처리 시스템, 기억 매체 및 학습 모델
JP7479235B2 (ja) 2020-07-28 2024-05-08 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、記憶媒体及び基板処理装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5954877A (en) * 1997-03-24 1999-09-21 Micron Technology, Inc. Soft impact dispense nozzle
JP3585704B2 (ja) * 1997-07-25 2004-11-04 大日本スクリーン製造株式会社 現像装置および現像方法
US7018481B2 (en) * 2002-01-28 2006-03-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrate treating method, substrate-processing apparatus, developing method, method of manufacturing a semiconductor device, and method of cleaning a developing solution nozzle
JP3913633B2 (ja) * 2002-08-01 2007-05-09 東京エレクトロン株式会社 現像処理装置及び現像処理方法
US7389783B2 (en) * 2002-09-30 2008-06-24 Lam Research Corporation Proximity meniscus manifold
JP3946123B2 (ja) * 2002-10-17 2007-07-18 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP4037813B2 (ja) * 2003-09-22 2008-01-23 東京エレクトロン株式会社 現像処理装置及び現像処理方法
JP4343018B2 (ja) * 2004-04-20 2009-10-14 東京エレクトロン株式会社 基板の処理方法及び基板の処理装置
JP2006073854A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Nec Electronics Corp フォトレジスト液の塗布方法、フォトレジストパターンの形成方法、半導体装置の製造方法
JP2006203041A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法及びスピン塗布装置
JP2007305864A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 現像方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP4985188B2 (ja) * 2007-07-30 2012-07-25 東京エレクトロン株式会社 現像方法、現像装置及び記憶媒体
JP5305331B2 (ja) * 2008-06-17 2013-10-02 東京エレクトロン株式会社 現像処理方法及び現像処理装置
JP4660579B2 (ja) * 2008-09-11 2011-03-30 東京エレクトロン株式会社 キャップメタル形成方法
JP4788785B2 (ja) * 2009-02-06 2011-10-05 東京エレクトロン株式会社 現像装置、現像処理方法及び記憶媒体
JP5262829B2 (ja) * 2009-02-25 2013-08-14 東京エレクトロン株式会社 現像装置及び現像方法
JP2010287686A (ja) * 2009-06-10 2010-12-24 Tokyo Electron Ltd 塗布、現像装置及び基板の裏面洗浄方法。
JP5485672B2 (ja) * 2009-12-07 2014-05-07 株式会社Sokudo 基板処理装置および基板処理方法
JP2012019160A (ja) * 2010-07-09 2012-01-26 Toppan Printing Co Ltd 現像装置及び現像方法
JP5212538B2 (ja) * 2011-12-21 2013-06-19 東京エレクトロン株式会社 現像方法、現像装置及び記憶媒体
JP2013171987A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Tokyo Electron Ltd 塗布処理方法及び塗布処理装置
JP2014050803A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Toshiba Corp 回転塗布装置および回転塗布方法
JP5919210B2 (ja) * 2012-09-28 2016-05-18 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム
JP5779168B2 (ja) * 2012-12-04 2015-09-16 東京エレクトロン株式会社 周縁部塗布装置、周縁部塗布方法及び周縁部塗布用記録媒体
JP6221954B2 (ja) * 2013-08-05 2017-11-01 東京エレクトロン株式会社 現像方法、現像装置及び記憶媒体
US9733568B2 (en) * 2014-02-25 2017-08-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Tool and method of developing
CN103977947B (zh) * 2014-05-20 2016-03-16 上海华力微电子有限公司 高粘度光刻胶的涂布方法、光刻方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106971941B (zh) 2021-08-31
CN113745098B (zh) 2024-01-12
KR20230169064A (ko) 2023-12-15
CN106971941A (zh) 2017-07-21
US20170102616A1 (en) 2017-04-13
US10185220B2 (en) 2019-01-22
JP2017073522A (ja) 2017-04-13
JP6352230B2 (ja) 2018-07-04
CN113745098A (zh) 2021-12-03
KR102635236B1 (ko) 2024-02-13
TWI647740B (zh) 2019-01-11
KR20170042483A (ko) 2017-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201725607A (zh) 基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體
US20120218531A1 (en) Developing method and apparatus using organic-solvent containing developer
JP2008177471A (ja) 基板の処理方法、塗布膜除去装置及び基板処理システム
KR102168007B1 (ko) 현상 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
US10921713B2 (en) Developing method, computer-readable storage medium and developing apparatus
TWI540613B (zh) 塗布膜形成方法、塗布膜形成裝置、基板處理裝置及記憶媒體
KR102593787B1 (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체
JP6370282B2 (ja) 現像処理方法及び現像処理装置
KR102628747B1 (ko) 현상 처리 장치, 현상 처리 방법 및 기억 매체
TWI750267B (zh) 基板處理裝置、基板處理方法及記錄媒體
TWI635554B (zh) 基板處理方法
JP6538239B2 (ja) 基板処理方法、基板処理装置及び記録媒体
JP7025872B2 (ja) 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP7479235B2 (ja) 基板処理方法、記憶媒体及び基板処理装置
US20080176004A1 (en) Coating treatment apparatus, substrate treatment system, coating treatment method, and computer storage medium
TW202129436A (zh) 基板處理方法、記憶媒體及基板處理裝置
TW202107532A (zh) 塗佈處理方法、塗佈處理裝置及記憶媒體