TW201741034A - 基板處理方法、基板處理裝置及電腦可讀取記錄媒體 - Google Patents

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加藤寬三
畠山真一
柴田直樹
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東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於減少塗布液的使用量同時提高塗布膜之膜厚的均一性。為了達成上述目的,本發明之晶圓的處理方法包含:第1步驟(S3),其對以第1轉速旋轉的晶圓的表面供給塗布液;以及第2步驟(S5),其在第1步驟之後且在對晶圓的表面所供給的塗布液乾燥之前,對以比第1轉速更低的第2轉速旋轉的晶圓的表面供給塗布液。

Description

基板處理方法、基板處理裝置及電腦可讀取記錄媒體
本案所揭示之內容係關於一種基板處理方法、基板處理裝置以及電腦可讀取記錄媒體。
現今,在實行基板(例如半導體晶圓)的細微加工時,使用微影技術在基板上形成凹凸圖案(例如光阻圖案)的步驟,為吾人一般所廣為實行。例如,在基板上形成光阻圖案的步驟,包含:於基板的表面形成光阻膜的步驟、沿著既定的圖案對該光阻膜進行曝光的步驟,以及令曝光後的光阻膜與顯影液發生反應而顯影的步驟。
作為於基板的表面形成光阻膜的方法之一,旋轉塗布法已為吾人所習知。旋轉塗布法,係在令基板旋轉的狀態下向基板的表面吐出光阻液。離心力作用於對基板的表面所吐出的光阻液,使其向基板的周緣部位擴散。藉此,基板的表面被光阻液所覆蓋,而於基板的表面形成光阻膜。另外,多餘的光阻液,被離心力從基板的周緣部位甩出到外側,而從基板的表面被除去。
另外,光阻液與基板的親和性不是那麼高。因此,當光阻液的吐出量較少時,可能會發生例如被覆瑕疵或斑點,或是形成於基板的表面的光阻膜的膜厚變得不均一等不良情況。被覆瑕疵的發生,係指光阻液並未覆蓋基板的表面全部,基板的表面有部分並未被光阻液所塗布而言。斑點的發生,係指光阻液雖覆蓋基板的表面全部,惟在基板的周緣部位,於光阻膜產生放射狀的條狀部而言。因此,當產生被覆瑕疵或斑點時,便無法適切地處理基板。當形成於基板的表面的光阻膜的膜厚不均一時,光阻膜的曝光以及顯影所得到的光阻圖案的線寬[亦稱為CD(Critical dimension,臨界尺寸),在以下的內容中,有時會將光阻圖案的線寬簡稱為「線寬」]可能會變得不均一。線寬的均一性,在處理基板以製得半導體裝置時,可能會成為該半導體裝置的品質產生差異的主要原因。
因此,例如專利文獻1,揭示了向旋轉中的基板之表面,分成2次吐出光阻液的塗布方法。若根據該方法,最初對基板的表面所吐出之第1光阻液,發揮提高接著對基板的表面所吐出之第2光阻液與基板的親和性的功能,第2光阻液變得更容易流動到基板的周緣部位。藉此,便可於基板的表面形成膜厚均一的光阻膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-077310號公報
[發明所欲解決的問題] 上述的不良情況,若不採用專利文獻1的塗布方法,而係增加光阻液的吐出量,以增加形成於基板的表面的光阻膜的膜厚,仍可解決。為了確認此點,實行「對半徑為150mm的圓形形狀的基板(晶圓)吐出1次光阻液(塗布液)以於基板的表面形成光阻膜」的實驗(參考實驗)。其結果,當吐出到基板的光阻液的吐出量為2.5ml時,無論基板的轉速為何,均獲得70nm左右的均一膜厚[圖17(a)],當吐出到基板的光阻液的吐出量為0.27ml時,尤其在基板的周緣部位的膜厚變得不均一[參照圖17(b)]。另外,在圖17中,實線、一點鏈線、二點鏈線以及虛線的各實驗條件如以下所述。 ・實線 基板的轉速:1000rpm 基板的旋轉時間:1.6秒 ・一點鏈線 基板的轉速:1800rpm 基板的旋轉時間:1.6秒 ・二點鏈線 基板的轉速:2200rpm 基板的旋轉時間:1.6秒 ・虛線 基板的轉速:3500rpm 基板的旋轉時間:1.6秒
然而,由於光阻液價格高昂(例如每1公升10萬圓以上),故吾人期望儘可能減少光阻液的使用量,以降低成本。尤其近年來3D NAND快閃記憶體的開發有所進展,由於該記憶體係經過多次光阻膜的形成步驟方能製得,故若形成1層光阻膜所需要的光阻液的使用量減少,便可大幅降低該記憶體的製造成本。關於此點,在專利文獻1的塗布方法中,並未充分考慮到如何兼顧光阻液的使用量的減少與光阻膜的膜厚的均一性。
因此,本案揭示內容,説明一種可減少塗布液的使用量同時令塗布膜的膜厚的均一性提高的基板處理方法、基板處理裝置以及電腦可讀取記錄媒體。 [解決問題的手段]
本發明人,為了因應塗布液的使用量的減少與塗布膜的膜厚的均一性的提高此等相反的需求,而專心致力進行研究。其結果,獲得「在向旋轉中的基板之表面分成複數次吐出塗布液之際,基板的轉速的不同會改變塗布膜的膜厚的均一性」此等新穎的知識,而致完成本發明。
亦即,本案揭示的其中一個態樣的基板處理方法,包含:第1步驟,其對以第1轉速旋轉的基板之表面供給塗布液;以及第2步驟,其在第1步驟之後且在對基板的表面所供給的塗布液乾燥之前,對以比第1轉速更低的第2轉速旋轉的基板之表面供給塗布液。
本案揭示的其中一個態樣的基板處理方法,在第1步驟對基板的表面所供給的塗布液乾燥之前,在第2步驟中對基板的表面供給塗布液。亦即,對基板的表面分成2次供給塗布液。因此,在第1步驟中對基板的表面所供給的塗布液,發揮提高在第2步驟中對基板的表面所供給之塗布液與基板的親和性的功能,第2步驟中的塗布液變得更容易流動到基板的周緣部位。藉此,便可於基板的表面形成膜厚均一的塗布膜。
本案揭示的其中一個態樣的基板處理方法,在第2步驟中,對以比第1轉速更低的第2轉速旋轉的基板之表面供給塗布液。因此,第1步驟,係在基板以比較高的轉速旋轉的狀態下,對基板的表面供給塗布液。因此,在第1步驟對基板的表面所供給的塗布液,更容易在乾燥之前向基板的周緣部位擴散,而可覆蓋基板的表面的較廣範圍。另一方面,第2步驟,係在基板以比較低的轉速旋轉的狀態下,對基板的表面供給塗布液。因此,在第1以及第2步驟對基板的表面所供給的塗布液的乾燥進程受到抑制。因此,可在第1步驟對基板的表面所供給之塗布液仍具有流動性的狀態下,在第2步驟中供給塗布液。其結果,第2步驟中的塗布液變得更容易流動到基板的周緣部位。除此之外,由於在第2步驟中基板係以比較低的轉速旋轉,故作用於基板的表面所存在之塗布液的離心力比較小。因此,可抑制塗布液從基板的周緣部位被甩出而浪費掉,或是在基板的周緣部位產生塗布液的隆起部。根據以上所述,便可極度減少塗布液的使用量同時令塗布膜的膜厚的均一性更進一步提高。
第1轉速與第2轉速的差可小於3000rpm。此時,便可將塗布膜的膜厚的均一性控制在奈米等級。
亦可:第1轉速在3000rpm以下,第2轉速在1000rpm以下。此時,便可將塗布膜的膜厚的均一性控制在奈米等級。
從在第1步驟中對基板之表面的塗布液之供給結束到在第2步驟中對基板之表面的塗布液之供給開始的間隔可在1.5秒以下。此時,由於該間隔比較短,故在第2步驟對基板之表面的塗布液之供給開始之前,在第1步驟中對基板的表面所供給的塗布液不易變得乾燥。因此,在第2步驟中所供給之塗布液變得更容易擴散到基板的表面全部。
從在第1步驟中對基板之表面的塗布液之供給結束到在第2步驟中對基板之表面的塗布液之供給開始的基板的轉速可在1000rpm以下。此時,由於該轉速比較小,故在第2步驟對基板之表面的塗布液之供給開始之前,在第1步驟中對基板的表面所供給的塗布液不易變得乾燥。因此,在第2步驟中所供給之塗布液變得更容易擴散到基板的表面全部。
在第2步驟中對基板的表面所供給之塗布液的量,可比在第1步驟中對基板的表面所供給之塗布液的量更多。此時,在第2步驟中對基板的表面所供給的塗布液變得更容易擴散到基板的表面全部。
在第2步驟中對基板的表面所供給之塗布液的量與在第1步驟中對基板的表面所供給之塗布液的量的差可在0.06ml以上。
本案揭示的其中一個態樣的基板處理方法,亦可更包含:第3步驟,其在第1步驟之前,對旋轉中的基板之表面供給有機溶劑,在第1步驟中,在第3步驟對基板的表面所供給的有機溶劑乾燥之前,對基板的表面供給塗布液。此時,在第3步驟中對基板的表面所供給的有機溶劑,發揮提高在第1步驟中對基板的表面所供給的塗布液與基板的親和性的功能,第1步驟中的塗布液變得更容易在基板的表面擴散。藉此,便更容易於基板的表面形成膜厚更均一的塗布膜。
本案揭示的另一態樣的基板處理裝置,具備:旋轉保持部,其構成保持基板並令其旋轉的構造;塗布液供給部,其構成對基板的表面供給塗布液的構造;以及控制部;控制部實行:第1處理,其在控制旋轉保持部以第1轉速令基板旋轉的狀態下,控制塗布液供給部對基板的表面供給塗布液;以及第2處理,其在第1處理之後且在對基板的表面所供給的塗布液乾燥之前,在控制旋轉保持部以比第1轉速更低的第2轉速令基板旋轉的狀態下,控制塗布液供給部對基板的表面供給塗布液。
本案揭示的另一態樣的基板處理裝置,在第1處理對基板的表面所供給的塗布液乾燥之前,在第2處理中對基板的表面供給塗布液。亦即,對基板的表面分成2次供給塗布液。因此,在第1處理中對基板的表面所供給的塗布液,發揮提高在第2處理中對基板的表面所供給之塗布液與基板的親和性的功能,第2處理中的塗布液變得更容易流動到基板的周緣部位。藉此,便可於基板的表面形成膜厚均一的塗布膜。
本案揭示的另一態樣的基板處理裝置,在第2處理中,對以比第1轉速更低的第2轉速旋轉的基板之表面供給塗布液。因此,第1處理,係在基板以比較高的轉速旋轉的狀態下,對基板的表面供給塗布液。因此,在第1處理對基板的表面所供給的塗布液,更容易在乾燥之前向基板的周緣部位擴散,而可覆蓋基板的表面的較廣範圍。另一方面,第2處理,係在基板以比較低的轉速旋轉的狀態下,對基板的表面供給塗布液。因此,在第1以及第2處理對基板的表面所供給的塗布液的乾燥進程受到抑制。因此,可在第1處理對基板的表面所供給之塗布液仍有流動性的狀態下,在第2處理中供給塗布液。其結果,第2處理中的塗布液變得更容易流動到基板的周緣部位。除此之外,由於在第2處理中基板係以比較低的轉速旋轉,故作用於基板的表面所存在之塗布液的離心力比較小。因此,可抑制塗布液從基板的周緣部位被甩出而浪費掉,或是在基板的周緣部位產生塗布液的隆起部。根據以上所述,便可極度地減少塗布液的使用量同時令塗布膜的膜厚的均一性更進一步提高。
控制部,亦可以第1轉速與第2轉速的差小於3000rpm的方式控制旋轉保持部。此時,便可將塗布膜的膜厚的均一性控制在奈米等級。
控制部,亦可以第1轉速在3000rpm以下且第2轉速在1000rpm以下的方式控制旋轉保持部。此時,便可將塗布膜的膜厚的均一性控制在奈米等級。
控制部,亦可以從在第1處理中對基板之表面的塗布液之供給結束到在第2處理中對基板之表面的塗布液之供給開始的間隔在1.5秒以下的方式,實行第2處理。此時,由於該間隔比較短,故在第2處理對基板之表面的塗布液之供給開始之前,在第1處理中對基板的表面所供給的塗布液不易變得乾燥。藉此,在第2處理中所供給的塗布液變得更容易擴散到基板的表面全部。
控制部,亦可控制旋轉保持部,從在第1處理中對基板之表面的塗布液之供給結束到在第2處理中對基板之表面的塗布液之供給開始,令基板在1000rpm以下旋轉。此時,由於該轉速比較小,故在第2處理對基板之表面的塗布液之供給開始之前,在第1處理中對基板的表面所供給的塗布液不易變得乾燥。藉此,在第2處理中所供給的塗布液變得更容易擴散到基板的表面全部。
控制部,亦可以在第2處理中對基板的表面所供給之塗布液的量比在第1處理中對基板的表面所供給之塗布液的量更多的方式,實行第2處理。此時,在第2處理中對基板的表面所供給的塗布液變得更容易擴散到基板的表面全部。
控制部,亦可以在第2處理中對基板的表面所供給之塗布液的量與在第1處理中對基板的表面所供給之塗布液的量的差在0.06ml以上的方式,控制塗布液供給部。
亦可:本案揭示的另一態樣的基板處理裝置,更具備溶劑供給部,其構成對基板的表面供給有機溶劑的構造;控制部,實行在第1處理之前,在控制旋轉保持部以令基板旋轉的狀態下,控制溶劑供給部對基板的表面供給有機溶劑的第3處理,並以在第1處理中,在第3處理對基板的表面所供給的有機溶劑乾燥之前,對基板的表面供給塗布液的方式,控制塗布液供給部。此時,在第3處理中對基板的表面所供給的有機溶劑,發揮提高在第1處理中對基板的表面所供給之塗布液與基板的親和性的功能,第1處理中的塗布液變得更容易在基板的表面擴散。藉此,便更容易於基板的表面形成膜厚更均一的塗布膜。
本案揭示的另一態樣的電腦可讀取的記錄媒體,記錄了用來令基板處理裝置實行上述的基板處理方法的程式。本案揭示的另一態樣的電腦可讀取的記錄媒體,與上述的基板處理方法同樣,可減少塗布液的使用量同時令塗布膜的膜厚的均一性提高。在本說明書中,電腦可讀取的記錄媒體,包含非暫態的媒體(non-transitory computer recording medium,非暫態電腦記錄媒體,例如各種的主記憶裝置或輔助記憶裝置),或傳播信號(transitory computer recording medium,暫態電腦記錄媒體,例如可透過網路提供的資料信號)。 [發明的功效]
若根據本案揭示之基板處理方法、基板處理裝置以及電腦可讀取的記錄媒體,便可減少塗布液的使用量同時令塗布膜的膜厚的均一性提高。
以下所説明之本案所揭示的實施態樣係用來說明本發明的例示態樣,故本發明並非僅限於以下的內容。在以下的説明中,相同的要件或具有相同的功能的要件會使用相同的符號,其重複説明省略。
[基板處理系統] 如圖1所示的,基板處理系統1(基板處理裝置),具備:塗布顯影裝置2(基板處理裝置)、曝光裝置3,以及控制器10(控制部)。曝光裝置3,實行形成於晶圓W(基板)的表面Wa(參照圖4)的感光性光阻膜的曝光處理(圖案曝光)。具體而言,係利用浸液曝光等方法對感光性光阻膜(感光性被膜)的曝光對象部分選擇性地照射能量線。關於能量線,可列舉出例如ArF準分子雷射、KrF準分子雷射、g線、i線,或極紫外線(EUV,Extreme Ultraviolet)。
塗布顯影裝置2,在曝光裝置3實行曝光處理之前,實行將感光性光阻膜或非感光性光阻膜[以下統稱為「光阻膜R」(參照圖4)]形成於晶圓W的表面Wa的處理。塗布顯影裝置2,在曝光裝置3實行過感光性光阻膜的曝光處理之後,實行該感光性光阻膜的顯影處理。晶圓W,可呈圓板狀,亦可圓形的一部分有缺口,或是呈多角形等圓形以外的形狀。晶圓W,亦可為例如半導體基板、玻璃基板、遮罩基板、FPD(Flat Panel Display,平面顯示器)基板等其他各種基板。晶圓W的直徑,可為例如200mm~450mm左右。
如圖1~圖3所示的,塗布顯影裝置2,具備:載運區塊4、處理區塊5,以及介面區塊6。載運區塊4、處理區塊5以及介面區塊6,在水平方向上並排。
載運區塊4,如圖1以及圖3所示的,具有載置站12以及搬入搬出部13。載置站12支持著複數個載體11。載體11,以密封狀態收納至少一個晶圓W。於載體11的側面11a,設置了用來送出或送入晶圓W的開閉門(圖中未顯示)。載體11,以側面11a面向搬入搬出部13側的方式,並以隨意裝卸的方式,設置在載置站12上。
搬入搬出部13,位在載置站12以及處理區塊5之間。搬入搬出部13,具有複數個開閉門13a。當載體11載置在載置站12上時,載體11的開閉門形成面向開閉門13a的狀態。藉由將開閉門13a以及側面11a的開閉門同時開放,載體11內部與搬入搬出部13內部便互相連通。搬入搬出部13,內建了傳遞臂A1。傳遞臂A1,從載體11取出晶圓W並傳遞到處理區塊5,或從處理區塊5接收晶圓W並送回載體11內。
處理區塊5,如圖1以及圖2所示的,具有:BCT模組14、HMCT模組15、COT模組16,以及DEV模組17。BCT模組14係下層膜形成模組。HMCT模組15係中間膜(硬遮罩)形成模組。COT模組16係光阻膜形成模組。DEV模組17係顯影處理模組。該等模組,從地板側開始依照DEV模組17、BCT模組14、HMCT模組15、COT模組16的順序並排。
BCT模組14,構成在晶圓W的表面Wa上形成下層膜的構造。BCT模組14,內建了複數個塗布單元(圖中未顯示)、複數個熱處理單元(圖中未顯示),以及將晶圓W搬運到該等單元的搬運臂A2(參照圖2)。塗布單元,構成將下層膜形成用的塗布液塗布於晶圓W的表面Wa以形成塗布膜的構造。熱處理單元,構成利用例如熱板將晶圓W加熱,並利用例如冷卻板將加熱後的晶圓W冷卻以實行熱處理的構造。關於在BCT模組14中所實行之熱處理的具體例,可列舉出令塗布膜硬化以形成下層膜的加熱處理。關於下層膜,可列舉出例如反射防止(SiARC)膜。
HMCT模組15,構成在下層膜上形成中間膜的構造。HMCT模組15,內建了複數個塗布單元(圖中未顯示)、複數個熱處理單元(圖中未顯示),以及將晶圓W搬運到該等單元的搬運臂A3(參照圖2)。塗布單元,構成將中間膜形成用的塗布液塗布於晶圓W的表面Wa以形成塗布膜的構造。熱處理單元,構成利用例如熱板將晶圓W加熱,並利用例如冷卻板將加熱後的晶圓W冷卻以實行熱處理的構造。關於在HMCT模組15中所實行之熱處理的具體例,可列舉出令塗布膜硬化以形成中間膜的加熱處理。關於中間膜,可列舉出例如SOC(Spin On Carbon,旋塗碳)膜、非晶碳膜。
COT模組16,構成將具有熱硬化性的光阻膜R形成在中間膜上的構造。COT模組16,如圖2以及圖3所示的,內建了複數個塗布單元U1、複數個熱處理單元U2(加熱部),以及將晶圓W搬運到該等單元的搬運臂A4。塗布單元U1,構成將光阻膜形成用的處理液(光阻劑)塗布在中間膜之上以形成塗布膜的構造。關於塗布單元U1的詳細構造容後敘述。熱處理單元U2,構成利用例如熱板將晶圓W加熱,並利用例如冷卻板將加熱後的晶圓W冷卻以實行熱處理的構造。關於在COT模組16中所實行之熱處理的具體例,可列舉出令塗布膜硬化以形成光阻膜R的加熱處理(PAB,Pre Applied Bake,預烤)。
DEV模組17,構成實行經過曝光之感光性光阻膜的顯影處理的構造。DEV模組17,內建了複數個顯影單元(圖中未顯示)、複數個熱處理單元(圖中未顯示)、將晶圓W搬運到該等單元的搬運臂A5,以及以不經過該等單元的方式搬運晶圓W的直接搬運臂A6。顯影單元,構成將感光性光阻膜部分地除去以形成光阻圖案的構造。熱處理單元,構成利用例如熱板將晶圓W加熱,並利用例如冷卻板將加熱後的晶圓W冷卻以實行熱處理的構造。關於在DEV模組17中所實行之熱處理的具體例,可列舉出顯影處理前的加熱處理(PEB,Post Exposure Bake,曝後烤)、顯影處理後的加熱處理(PB,Post Bake,後烘烤)等。
於處理區塊5內的載運區塊4側,如圖2以及圖3所示的,設置了棚台單元U10。棚台單元U10,從地板設置到HMCT模組15,並區隔成在上下方向上並排的複數個單位。在棚台單元U10的附近設置了升降臂A7。升降臂A7,令晶圓W在棚台單元U10的各單位之間升降。
於處理區塊5內的介面區塊6側,設置了棚台單元U11。棚台單元U11從地板設置到DEV模組17的上部,並區隔成在上下方向上並排的複數個單位。
介面區塊6,內建了傳遞臂A8,並與曝光裝置3連接。傳遞臂A8,構成將棚台單元U11的晶圓W取出並傳遞到曝光裝置3,或是從曝光裝置3接收晶圓W並送回棚台單元U11的構造。
控制器10,控制基板處理系統1的一部分或全部。關於控制器10的詳細構造容後敘述。
[塗布單元的構造] 接著,參照圖4,針對塗布單元U1更進一步詳細進行説明。塗布單元U1,如圖4所示的,具備旋轉保持部20以及塗布液供給部30。
旋轉保持部20,具有旋轉部21以及保持部22。旋轉部21,具有朝上方突出的軸部23。旋轉部21,以例如電動馬達等作為動力源,令軸部23旋轉。保持部22,設置於軸部23的前端部。晶圓W配置在保持部22上。保持部22,利用例如吸附等方式將晶圓W保持大略水平。亦即,旋轉保持部20,在晶圓W的態勢為大略水平的狀態下,令晶圓W繞與晶圓W的表面Wa垂直的軸(旋轉軸)旋轉。在本實施態樣中,旋轉軸,通過呈圓形形狀的晶圓W的中心,故亦為中心軸。在本實施態樣中,如圖4所示的,旋轉保持部20,以從上方觀察為順時鐘的方式令晶圓W旋轉。
塗布液供給部30,構成對晶圓W的表面Wa供給塗布液L1的構造。塗布液供給部30,具有:塗布液源31、泵32、閥門33、噴嘴34,以及配管35。塗布液源31,發揮作為塗布液L的供給源的功能。關於塗布液源31所儲存的塗布液L,可列舉出例如形成感光性光阻膜的感光性光阻材料、形成非感光性光阻膜的非感光性光阻材料等。為了形成例如膜厚為30nm~100nm左右的極薄的光阻膜R(塗布膜),該等光阻材料宜具有例如5cP以下的粘度。當使用該等低粘度的光阻材料時,光阻材料便容易在晶圓W的表面Wa流動。關於該光阻材料,可列舉出例如富士軟片電子材料股份有限公司(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)製的FAiRS-E15B。
泵32,從塗布液源31吸引塗布液L1,並經由配管35以及閥門33將其送到噴嘴34。噴嘴34,以吐出口面向晶圓W的表面Wa的方式配置在晶圓W的上方。噴嘴34,構成可利用圖中未顯示的驅動部在水平方向以及上下方向上移動的構造。噴嘴34,可將從泵32送過來的塗布液L1,吐出到晶圓W的表面Wa。配管35,從上游側開始依序與塗布液源31、泵32、閥門33以及噴嘴34連接。
溶劑供給部40,構成對晶圓W的表面Wa供給有機溶劑L2的構造。溶劑供給部40,具有:溶劑源41、泵42、閥門43、噴嘴44,以及配管45。溶劑源41,發揮作為有機溶劑L2的供給源的功能。關於溶劑源41所儲存的有機溶劑L2,可列舉出例如丙二醇甲醚(propylene glycol monomethyl ether,PGME)70質量%以及丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate,PGMEA)30質量%混合的稀釋劑(OK73稀釋劑,東京應化工業股份有限公司製),γ-丁內酯(γ-butyrolactone)等各種稀釋劑。
泵42,從溶劑源41吸引有機溶劑L2,並經由配管45以及閥門43將其送到噴嘴44。噴嘴44,以吐出口面向晶圓W的表面Wa的方式配置在晶圓W的上方。噴嘴44,構成可利用圖中未顯示的驅動部在水平方向以及上下方向上移動的構造。噴嘴44,可將從泵42送過來的有機溶劑L2,吐出到晶圓W的表面Wa。配管45,從上游側開始依序與溶劑源41、泵42、閥門43以及噴嘴44連接。
[控制器的構造] 控制器10,如圖5所示的,具有:讀取部M1、記憶部M2、處理部M3,以及指示部M4,作為功能模組。該等功能模組,僅係為了方便而將控制器10的功能區分成複數個模組,並非意味著構成控制器10的硬體必須區分成該等模組。各功能模組,不限於藉由執行程式而實現之,亦可藉由專用的電子電路(例如邏輯電路),或是該等電路的積體電路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit,特殊應用積體電路)而實現之。
讀取部M1,從電腦可讀取記錄媒體RM讀取程式。記錄媒體RM,記錄了用來令基板處理系統1的各部位動作的程式。關於記錄媒體RM,可為例如半導體記憶體、光學記錄碟片、磁性記錄碟片、磁光複合式記錄碟片。
記憶部M2,記憶各種資料。記憶部M2,除了例如讀取部M1從記錄媒體RM所讀取到的程式之外,更記憶了例如對晶圓W供給塗布液L1以及有機溶劑L2時的各種資料(所謂的處理配方)、操作者透過外部輸入裝置(圖中未顯示)所輸入的設定資料等。
處理部M3,處理各種資料。處理部M3,根據例如記憶部M2所記憶的各種資料,產生令塗布單元U1(例如旋轉保持部20、泵32、泵42、閥門33、閥門43、噴嘴34、噴嘴44等)以及熱處理單元U2動作的信號。
指示部M4,將處理部M3所生成的信號發送到塗布單元U1(例如旋轉保持部20、泵32、泵42、閥門33、閥門43、噴嘴34、噴嘴44等)或是熱處理單元U2。
控制器10的硬體,係由例如一個或複數個控制用的電腦所構成。控制器10,具有例如圖6所示的電路10A,作為硬體上的構造。電路10A,可由電子電路構件(circuitry)所構成。電路10A,具體而言,具有:處理器10B、記憶體10C、儲存部10D、驅動部10E,以及輸入輸出埠10F。處理器10B,與記憶體10C以及儲存部10D的至少其中一方協同運作以執行程式,並透過輸入輸出埠10F實行信號的輸入輸出,藉此構成上述的各功能模組。驅動部10E,係分別驅動基板處理系統1的各種裝置的電路。輸入輸出埠10F,在驅動部10E與基板處理系統1的各種裝置(例如旋轉保持部20、泵32、泵42、閥門33、閥門43、噴嘴34、噴嘴44等)之間,實行信號的輸入輸出。
在本實施態樣中,基板處理系統1,具備一個控制器10,惟亦可具備由複數個控制器10所構成的控制器群(控制部)。當基板處理系統1具備控制器群時,上述的各功能模組,可藉由一個控制器10實現之,亦可藉由2個以上的控制器10的組合實現之。當控制器10由複數個電腦(電路10A)所構成時,上述的各功能模組,可藉由一個電腦(電路10A)實現之,亦可藉由2個以上的電腦(電路10A)的組合實現之。控制器10,亦可具有複數個處理器10B。此時,上述的各功能模組,可藉由一個處理器10B實現之,亦可藉由2個以上的處理器10B的組合實現之。
[塗布膜的形成方法] 接著,針對將塗布液以及有機溶劑供給到晶圓W而於晶圓W的表面Wa形成塗布膜的方法(基板處理方法),參照圖7~圖10進行説明。在此,以晶圓W從載體11搬運到塗布單元U1的態樣進行説明。
首先,控制器10,實行步驟S1(參照圖7)。在步驟S1中,控制器10,控制旋轉保持部20,令晶圓W被保持於保持部22。之後,控制器10,控制溶劑供給部40[泵42、閥門43以及噴嘴44(更詳細而言,係驅動噴嘴44的驅動部)] ,從噴嘴44將有機溶劑L2吐出到晶圓W的表面Wa的中央部位[參照圖9(a)以及圖10(a)]。藉此,有機溶劑L2被供給到晶圓W的表面Wa。此時的有機溶劑L2的吐出量,可為例如1ml~1.5ml左右。另外,在步驟S1中,晶圓W可為靜止,亦即晶圓W的轉速可為0rpm(參照圖8的S1區間)。
接著,控制器10,實行步驟S2(參照圖7)。在步驟S2中,控制器10,控制旋轉保持部20,以第1轉速ω1令晶圓W旋轉(參照圖8的S2區間)。第1轉速ω1,可小於例如4000rpm,可在3000rpm以下,亦可在2000rpm以下,或是在1500rpm以下。藉此,在步驟S1中對晶圓W的表面Wa所供給之有機溶劑L2擴散到晶圓W的表面Wa的全部[參照圖9(b)以及圖10(b)]。有機溶劑L2之中的剩餘的部分,從晶圓W的周緣部位被甩出到外側,而從晶圓W的表面Wa被除去。步驟S2的處理時間,設定成在步驟S1中對晶圓W的表面Wa所供給之有機溶劑L2不會乾燥的時間長度。步驟S2的處理時間,可為例如1秒~2秒左右。
接著,控制器10,實行步驟S3(參照圖7)。在步驟S3中,控制器10,控制旋轉保持部20,以第2轉速ω2令晶圓W旋轉(參照圖8的S3區間)。第2轉速ω2,可小於例如4000rpm,可在3000rpm以下,亦可在2000rpm以下,或是在1500rpm以下。第2轉速ω2,亦可與第1轉速ω1為相同程度的轉速。
在該狀態下,控制器10,控制塗布液供給部30[泵32、閥門33以及噴嘴34(更詳細而言,係驅動噴嘴34的驅動部)],從噴嘴34將塗布液L1吐出到晶圓W的表面Wa的中央部位[參照圖9(c)以及圖10(c)]。以下,將第1次對晶圓W的表面Wa所供給的塗布液L1稱為「塗布液L1a」。藉此,在步驟S3中,在步驟S2中的對晶圓W的表面Wa所供給的有機溶劑L2乾燥之前,對晶圓W的表面Wa供給塗布液L1a。亦即,塗布液L1a,一邊被有機溶劑L2引導一邊在晶圓W的表面Wa的中心部位擴散。換言之,有機溶劑L2,具有在晶圓W的表面Wa促進塗布液L1a的擴散的功能。步驟S3的處理時間,可為例如0.3秒~1秒左右,亦可為0.3秒~0.6秒左右。
接著,控制器10,實行步驟S4(參照圖7)。在步驟S4中,控制器10,控制旋轉保持部20,以第3轉速ω3令晶圓W旋轉(參照圖8的S4區間)。在步驟S4中,並未對晶圓W的表面Wa供給塗布液L1。第3轉速ω3,可小於例如2000rpm,可在1000rpm以下,亦可在500rpm以下,或是在100rpm以下。第3轉速ω3,亦可與第1以及第2轉速ω1、ω2為相同程度的轉速。藉此,在步驟S3中對晶圓W的表面Wa所供給之塗布液L1a在晶圓W的表面Wa的中央部位擴散[參照圖9(d)以及圖10(d)]。步驟S4的處理時間,設定成在步驟S3中對晶圓W的表面Wa所供給之塗布液L1a不會乾燥的時間長度。步驟S4的處理時間,可在例如1.5秒以下。
接著,控制器10,實行步驟S5(參照圖7)。在步驟S5中,控制器10,控制旋轉保持部20,以第4轉速ω4令晶圓W旋轉(參照圖8的S5區間)。第4轉速ω4,比第2轉速ω2更低。第4轉速ω4,可在例如2000rpm以下,亦可在1000rpm以下,或是在500rpm以下。第2轉速ω2與第4轉速ω4的差(ω2-ω4),可小於例如3000rpm,可在2000rpm以下,亦可在1000rpm以下。
在該狀態下,控制器10,控制塗布液供給部30[泵32、閥門33以及噴嘴34(更詳細而言,係驅動噴嘴34的驅動部)],從噴嘴34將塗布液L1吐出到晶圓W的表面Wa的中央部位[參照圖9(e)以及圖10(e)]。以下,將第2次對晶圓W的表面Wa所供給的塗布液L1稱為「塗布液L1b」。藉此,在步驟S5中,在步驟S4中的對晶圓W的表面Wa所供給的塗布液L1a乾燥之前,對晶圓W的表面Wa供給塗布液L1b。亦即,塗布液L1b,一邊被塗布液L1a引導一邊擴散到晶圓W的表面Wa的全部。換言之,塗布液L1a,具有在晶圓W的表面Wa促進塗布液L1b的擴散的功能。步驟S5的處理時間,可為例如0.3秒~2秒左右,亦可為0.3~0.6秒左右。
在步驟S5中對晶圓W的表面Wa所供給之塗布液L1b的量(供給量V2),可與在步驟S3中對晶圓W的表面Wa所供給之塗布液L1a的量(供給量V1)為相同程度的量,亦可比供給量V1更多,或是比供給量V1更少。當將供給量V1、V2的合計量設為100時,供給量V1可為例如30~40左右,供給量V2可為例如70~60左右。供給量V1、V2的合計量,可為例如0.2ml~2.5ml左右。供給量V2與供給量V1的差(V2-V1),可為例如0.05ml~0.1ml左右。
接著,控制器10,實行步驟S6(參照圖7)。在步驟S6中,控制器10,控制旋轉保持部20,以第5轉速ω5令晶圓W旋轉(參照圖8的S6區間)。第5轉速ω5,比第4轉速ω4更低。第5轉速ω5,可在例如500rpm以下。步驟S6的處理時間,可為例如0.2秒~2秒左右。
在步驟S6中,晶圓W的轉速從第4轉速ω4下降到第5轉速ω5,藉此,因為第4轉速ω4的離心力而偏移到晶圓W的周緣部位附近的塗布液L1被拉回到晶圓W的中央側[參照圖9(f)以及圖10(f)]。因此,塗布液L1在晶圓W的中央部位隆起(參照同圖)。
接著,控制器,實行步驟S7(參照圖7)。在步驟S7中,控制器10,控制旋轉保持部20,以第6轉速ω6令晶圓W旋轉(參照圖8的S7區間)。第6轉速ω6,比第5轉速ω5更高。第6轉速ω6,可為例如1000rpm~1800rpm左右。藉此,在步驟S6中被拉回到晶圓W的中央部位的塗布液L1,再度擴散到晶圓W的表面Wa的全部[參照圖9(g)以及圖10(g)]。塗布液L1之中的剩餘的部分,從晶圓W的周緣部位被甩出到外側,而從晶圓W的表面Wa被除去。步驟S7的處理時間,可為例如15秒~20秒左右。
之後,晶圓W的表面Wa的塗布液L1變乾燥,於晶圓W的表面Wa形成了膜厚均一的塗布膜。藉由以上步驟,對晶圓W的表面Wa的塗布膜的形成處理便完成。
[作用] 以上所述的本實施態樣,在步驟S3中對晶圓W的表面Wa所供給的塗布液L1a乾燥之前,在步驟S5中對晶圓W的表面Wa供給塗布液L1b。亦即,對晶圓W的表面Wa分成2次供給塗布液。因此,步驟S3的塗布液L1a,發揮提高步驟S5的塗布液L1b與晶圓W的親和性的功能,步驟S5中的塗布液L1b變得更容易流動到晶圓W的周緣部位。藉此,便可於晶圓W的表面Wa形成膜厚均一的塗布膜。
本實施態樣,在步驟S5中,對以比第2轉速ω2更低的第4轉速ω4旋轉的晶圓W的表面Wa供給塗布液L1b。因此,在步驟S3中,係在晶圓W以比較高的轉速ω2旋轉的狀態下,對晶圓W的表面Wa供給塗布液L1a。因此,步驟S3的塗布液L1a,更容易在乾燥之前向晶圓W的周緣部位擴散,而覆蓋晶圓W的表面Wa的較廣範圍。另一方面,在步驟S5中,係在晶圓W以比較低的轉速ω4旋轉的狀態下,對晶圓W的表面Wa供給塗布液L1b。因此,在步驟S5中,存在於晶圓W的表面Wa的塗布液L1的乾燥進程受到抑制。因此,可在步驟S3對晶圓W的表面Wa所供給之塗布液L1a仍具有流動性的狀態下,在步驟S5中供給塗布液L1b。其結果,步驟S5中的塗布液L1b便更容易流動到晶圓W的周緣部位。除此之外,由於在步驟S5中晶圓W係以比較低的轉速ω4旋轉,故作用於晶圓W的表面Wa所存在的塗布液L1的離心力比較小。因此,可抑制塗布液L1從晶圓W的周緣部位被甩出而浪費掉,或是在晶圓W的周緣部位產生塗布液L1的隆起部。根據以上所述,便可極度地減少塗布液L1的使用量同時更進一步提高塗布膜的膜厚的均一性。
(實驗1) 實行用來確認「藉由對半徑為150mm的圓形形狀的晶圓W的表面Wa分成2次供給塗布液,便可於晶圓W的表面Wa形成膜厚均一的塗布膜」此點的實驗。其結果,如圖11所示的,當吐出2次塗布液時,尤其在晶圓W的周緣部位的塗布膜的均一性有所改善。另外,在圖11中,實線、一點鏈線以及虛線的各實驗條件如以下所述。 ・實線(2次吐出) 第1次的塗布液的吐出量:0.083ml 第2次的塗布液的吐出量:0.161ml 塗布液的吐出量的合計:0.244ml 晶圓W的轉速:1500rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) 晶圓W的旋轉時間:1500秒(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的旋轉時間:1500秒(第2次的塗布液的吐出時) 塗布液的吐出間隔:0.5秒 ・一點鏈線(2次吐出) 第1次的塗布液的吐出量:0.065ml 第2次的塗布液的吐出量:0.161ml 塗布液的吐出量的合計:0.226ml 晶圓W的轉速:1500rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) 晶圓W的旋轉時間:0.4秒(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的旋轉時間:1500秒(第2次的塗布液的吐出時) 塗布液的吐出間隔:0.4秒 ・虛線(1次吐出) 塗布液的吐出量:0.233ml 晶圓W的轉速:1500rpm 晶圓W的旋轉時間:1.6秒
(實驗2) 實行「對半徑為150mm的圓形形狀的晶圓W改變晶圓W的轉速同時吐出2次塗布液(光阻液),以於晶圓W的表面Wa形成塗布膜」的實驗。其結果,在塗布液的第1次的吐出時與塗布液的第2次的吐出時晶圓W的轉速相同的情況下,尤其在晶圓W的周緣部位的膜厚會不均一[參照圖12(a)]。同樣地,在塗布液的第2次的吐出時的晶圓W的轉速比塗布液的第1次的吐出時的晶圓W的轉速更大的情況下,尤其在晶圓W的周緣部位的膜厚也會不均一[參照圖12(b)]。另一方面,在塗布液的第2次的吐出時的晶圓W的轉速比塗布液的第1次的吐出時的晶圓W的轉速更低的情況下,尤其在晶圓W的周緣部位的塗布膜的均一性有所改善[參照圖12(c)]。
另外,在圖12(a)中,粗實線、細實線以及虛線的各實驗條件如以下所述。 ・共通條件 第1次的塗布液的吐出量:0.12ml 第2次的塗布液的吐出量:0.12ml 塗布液的吐出量的合計:0.24ml 塗布液的吐出間隔:0.8秒 晶圓W的旋轉時間:0.8秒(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・粗實線 晶圓W的轉速:1000rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・細實線 晶圓W的轉速:2000rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・虛線 晶圓W的轉速:3000rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時)
在圖12(b)中,粗實線、一點鏈線、虛線以及細實線的各實驗條件如以下所述。 ・共通條件 第1次的塗布液的吐出量:0.12ml 第2次的塗布液的吐出量:0.12ml 塗布液的吐出量的合計:0.24ml 塗布液的吐出間隔:0.8秒 晶圓W的旋轉時間:0.8秒(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・粗實線 晶圓W的轉速:1000rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・一點鏈線 晶圓W的轉速:1000rpm(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的轉速:2000rpm(第2次的塗布液的吐出時) ・虛線 晶圓W的轉速:1000rpm(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的轉速:3000rpm(第2次的塗布液的吐出時) ・細實線 晶圓W的轉速:1000rpm(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的轉速:4000rpm(第2次的塗布液的吐出時)
在圖12(c)中,粗實線、細實線以及虛線的各實驗條件如以下所述。 ・共通條件 第1次的塗布液的吐出量:0.12ml 第2次的塗布液的吐出量:0.12ml 塗布液的吐出量的合計:0.24ml 塗布液的吐出間隔:0.8秒 晶圓W的旋轉時間:0.8秒(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・粗實線 晶圓W的轉速:1000rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・細實線 晶圓W的轉速:2000rpm(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的轉速:1000rpm(第2次的塗布液的吐出時) ・虛線 晶圓W的轉速:3000rpm(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的轉速:1000rpm(第2次的塗布液的吐出時)
若根據實驗2的結果[參照圖12(c)],便可確認出:當第2次的塗布液的吐出時的晶圓W的轉速與第1次的塗布液的吐出時的晶圓W的轉速的差小於3000rpm時,便能夠將形成於晶圓W的表面Wa的塗布膜的膜厚的均一性控制在奈米等級。尤其,更可確認出:當第1次的塗布液的吐出時的晶圓W的轉速在3000rpm以下,且第2次的塗布液的吐出時的晶圓W的轉速在1000rpm以下時,便能夠以更良好的精度將形成於晶圓W的表面Wa的塗布膜的膜厚的均一性控制在奈米等級。
(實驗3) 實行「對半徑為150mm的圓形形狀的晶圓W改變塗布液(光阻液)的吐出間隔同時吐出2次塗布液,以於晶圓W的表面Wa形成塗布膜」的實驗。其結果,當吐出間隔為0.8秒時,可於晶圓W的表面Wa形成膜厚均一的塗布膜,不會產生斑點以及被覆瑕疵[參照圖13的粗實線以及圖14(a)]。當吐出間隔為1.5秒時,雖可於晶圓W的表面Wa形成膜厚均一的塗布膜,且不會產生被覆瑕疵,惟於晶圓W的周緣部位會產生少許斑點[參照圖13的細實線以及圖14(b)]。當吐出間隔為3秒時,在晶圓W的周緣部位膜厚會變得不均一,在該周緣部位會產生被覆瑕疵以及斑點[參照圖13的虛線以及圖14(c)]。當吐出間隔為10秒時,無法於比晶圓W的中央部位更外側之處形成塗布膜[參照圖13的一點鏈線以及圖14(d)]。
另外,在圖13中,粗實線、細實線、虛線以及一點鏈線的各實驗條件如以下所述。 ・共通條件 第1次的塗布液的吐出量:0.06ml 第2次的塗布液的吐出量:0.18ml 塗布液的吐出量的合計:0.24ml 晶圓W的轉速:1500rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) 晶圓W的旋轉時間:0.5秒(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的旋轉時間:1.6秒(第2次的塗布液的吐出時) ・粗實線 塗布液的吐出間隔:0.8秒 ・細實線 塗布液的吐出間隔:1.5秒 ・虛線 塗布液的吐出間隔:3秒 ・一點鏈線 塗布液的吐出間隔:10秒
若根據實驗3,當吐出間隔在1.5秒以下時,由於該間隔比較短,故可確認出第1次吐出的塗布液L1a不易在第2次的塗布液的吐出時變得乾燥。因此,可確認出因為第1次吐出的塗布液L1a的關係,第2次吐出的塗布液L1b變得更容易擴散到晶圓W的表面的全部。
(實驗4) 實行「對半徑為150mm的圓形形狀的晶圓W吐出2次塗布液(光阻液),以於晶圓W的表面Wa形成塗布膜」的實驗。在該實驗中,令從第1次的塗布液的吐出結束到第2次的塗布液的吐出開始的期間的晶圓W的轉速有所變化。其結果,當該轉速為100rpm[參照圖15(a)]、500rpm[參照圖15(b)]以及1000rpm[參照圖15(c)]時,可於晶圓W的表面Wa形成膜厚均一的塗布膜,不會產生斑點以及被覆瑕疵。另一方面,當該轉速為2000rpm[參照圖15(d)]以及3000rpm[參照圖15(e)]時,在晶圓W的周緣部位會產生斑點。另外,當該轉速為4000rpm[參照圖15(f)]時,在晶圓W的周緣部位會產生斑點以及被覆瑕疵。另外,在實驗4中,其他共通條件如以下所述。 ・共通條件 第1次的塗布液的吐出量:0.056ml 第2次的塗布液的吐出量:0.197ml 塗布液的吐出量的合計:0.253ml 晶圓W的轉速:1500rpm 晶圓W的旋轉時間:0.5秒(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) 塗布液的吐出間隔:1.6秒
若根據實驗4,當該轉速在1000rpm以下時,由於該轉速比較小,故可確認出第1次吐出的塗布液L1a不易在第2次的塗布液的吐出時變得乾燥。因此,可確認出因為第1次吐出的塗布液L1a的關係,第2次吐出的塗布液L1b變得更容易擴散到晶圓W的表面的全部。
(實驗5) 實行「對半徑為150mm的圓形形狀的晶圓W改變塗布液(光阻液)的吐出量同時吐出2次,以於晶圓W的表面Wa形成塗布膜」的實驗。另外,實行「對半徑為150mm的圓形形狀的晶圓W吐出1次塗布液(光阻液),以於晶圓W的表面Wa形成塗布膜」的實驗。其結果,當第2次的塗布液的吐出量比第1次的塗布液的吐出量更多時,便可於晶圓W的表面Wa形成膜厚均一的塗布膜,且不會產生斑點以及被覆瑕疵(參照圖16的粗實線以及細實線)。另一方面,當第2次的塗布液的吐出量與第1次的塗布液的吐出量相同或更少時,尤其在晶圓W的周緣部位的膜厚會變得不均一,於晶圓W的周緣部位會產生斑點(參照圖16的點線、短一點鏈線、長一點鏈線以及二點鏈線)。另外,當對晶圓W的表面Wa吐出1次塗布液時,便無法在晶圓W的周緣部位形成塗布膜(參照圖16的虛線)。
另外,在圖16中,粗實線、細實線、點線、短一點鏈線、長一點鏈線、二點鏈線以及虛線的各實驗條件如以下所述。 ・共通條件 塗布液的吐出量的合計:0.24ml 晶圓W的轉速:1500rpm(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・粗實線 第1次的塗布液的吐出量:0.07ml 第2次的塗布液的吐出量:0.17ml 塗布液的吐出間隔:0.5秒 晶圓W的旋轉時間:0.5秒(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的旋轉時間:1.2秒(第2次的塗布液的吐出時) ・細實線 第1次的塗布液的吐出量:0.09ml 第2次的塗布液的吐出量:0.15ml 塗布液的吐出間隔:0.6秒 晶圓W的旋轉時間:0.6秒(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的旋轉時間:1.1秒(第2次的塗布液的吐出時) ・點線 第1次的塗布液的吐出量:0.12ml 第2次的塗布液的吐出量:0.12ml 塗布液的吐出間隔:0.8秒 晶圓W的旋轉時間:0.8秒(第1次以及第2次的塗布液的各吐出時) ・短一點鏈線 第1次的塗布液的吐出量:0.14ml 第2次的塗布液的吐出量:0.1ml 塗布液的吐出間隔:0.9秒 晶圓W的旋轉時間:0.9秒(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的旋轉時間:0.7秒(第2次的塗布液的吐出時) ・長一點鏈線 第1次的塗布液的吐出量:0.15ml 第2次的塗布液的吐出量:0.09ml 塗布液的吐出間隔:1.1秒 晶圓W的旋轉時間:1.1秒(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的旋轉時間:0.6秒(第2次的塗布液的吐出時) ・二點鏈線 第1次的塗布液的吐出量:0.17ml 第2次的塗布液的吐出量:0.07ml 塗布液的吐出間隔:1.2秒 晶圓W的旋轉時間:1.2秒(第1次的塗布液的吐出時) 晶圓W的旋轉時間:0.5秒(第2次的塗布液的吐出時) ・虛線 塗布液的吐出量:0.24ml 晶圓W的旋轉時間:1.6秒
若根據實驗5,便可確認出當第2次的塗布液的吐出量比第1次的塗布液的吐出量更多時,第2次吐出的塗布液L1b變得更容易擴散到晶圓W的表面的全部。
[其他實施態樣] 以上,係針對本案所揭示之實施態樣詳細進行説明,惟亦可在本發明的發明精神的範圍內將各種的變化態樣加入上述的實施態樣中。
1‧‧‧基板處理系統(基板處理裝置)
10‧‧‧控制器(控制部)
10A‧‧‧電路
10B‧‧‧處理器
10C‧‧‧記憶體
10D‧‧‧儲存部
10E‧‧‧驅動部
10F‧‧‧輸入輸出埠
11‧‧‧載體
11a‧‧‧側面
12‧‧‧載置站
13‧‧‧搬入搬出部
13a‧‧‧開閉門
14‧‧‧BCT模組
15‧‧‧HMCT模組
16‧‧‧COT模組
17‧‧‧DEV模組
2‧‧‧塗布顯影裝置(基板處理裝置)
20‧‧‧旋轉保持部
21‧‧‧旋轉部
22‧‧‧保持部
23‧‧‧軸部
3‧‧‧曝光裝置
30‧‧‧塗布液供給部
31‧‧‧塗布液源
32‧‧‧泵
33‧‧‧閥門
34‧‧‧噴嘴
35‧‧‧配管
4‧‧‧載運區塊
40‧‧‧溶劑供給部
41‧‧‧溶劑源
42‧‧‧泵
43‧‧‧閥門
44‧‧‧噴嘴
45‧‧‧配管
5‧‧‧處理區塊
6‧‧‧介面區塊
A1‧‧‧傳遞臂
A2~A6‧‧‧搬運臂
A7‧‧‧升降臂
A8‧‧‧傳遞臂
II-II、III-III‧‧‧剖面線
L1、L1a、L1b‧‧‧塗布液
L2‧‧‧有機溶劑
M1‧‧‧讀取部
M2‧‧‧記憶部
M3‧‧‧處理部
M4‧‧‧指示部
R‧‧‧光阻膜(塗布膜)
RM‧‧‧記錄媒體
S1~S7‧‧‧步驟
U1‧‧‧塗布單元
U10、U11‧‧‧棚台單元
U2‧‧‧熱處理單元(加熱部)
W‧‧‧晶圓(基板)
Wa‧‧‧表面
ω1~ω6‧‧‧轉速
[圖1] 係表示基板處理系統的立體圖。 [圖2] 係圖1的II-II線剖面圖。 [圖3] 係圖2的III-III線剖面圖。 [圖4] 係表示塗布單元的示意圖。 [圖5] 係表示基板處理系統的方塊圖。 [圖6] 係表示控制器的硬體構造的概略圖。 [圖7] 係用來說明塗布膜的形成順序的流程圖。 [圖8] 係表示晶圓轉速的時間變化圖。 [圖9] (a)~(g)係用來說明塗布膜的形成順序的示意圖。 [圖10] (a)~(g)係用來說明塗布膜的形成順序的示意圖。 [圖11] 顯示出實驗1中的相對於與晶圓中心的距離的塗布膜的膜厚。 [圖12] (a)~(c)顯示出實驗2中的相對於與晶圓中心的距離的塗布膜的膜厚。 [圖13] 顯示出實驗3中的相對於與晶圓中心的距離的塗布膜的膜厚。 [圖14] (a)~(d)顯示出實驗3中的晶圓面內的塗布膜的膜厚分布。 [圖15] (a)~(f) 顯示出實驗4中的晶圓面內的塗布膜的膜厚分布。 [圖16] 顯示出實驗5中的相對於與晶圓中心的距離的塗布膜的膜厚。 [圖17] (a)~(b)顯示出參考實驗中的相對於與晶圓中心的距離的塗布膜的膜厚。
S1~S7‧‧‧步驟
ω1~ω6‧‧‧轉速

Claims (17)

  1. 一種基板處理方法,包含: 第1步驟,其對以第1轉速旋轉的基板之表面供給塗布液;以及 第2步驟,其在該第1步驟之後且在對該基板的表面所供給的塗布液乾燥之前,對以比該第1轉速更低的第2轉速旋轉的該基板的表面供給塗布液。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其中, 該第1轉速與該第2轉速的差小於3000rpm。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法,其中, 該第1轉速在3000rpm以下,而該第2轉速在1000rpm以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法,其中, 從在該第1步驟中對該基板之表面的塗布液之供給結束到在該第2步驟中對該基板之表面的塗布液之供給開始為止的間隔在1.5秒以下。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法,其中, 從在該第1步驟中對該基板之表面的塗布液之供給結束到在該第2步驟中對該基板之表面的塗布液之供給開始為止,該基板的轉速在1000rpm以下。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法,其中, 在該第2步驟中對該基板的表面所供給之塗布液的量,比在該第1步驟中對該基板的表面所供給之塗布液的量更多。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理方法,其中, 在該第2步驟中對該基板的表面所供給之塗布液的量,與在該第1步驟中對該基板的表面所供給之塗布液的量,兩者的差在0.06ml以上。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法,其中更包含: 第3步驟,其在該第1步驟之前,對旋轉中的該基板的表面供給有機溶劑; 在該第1步驟中,於該第3步驟對該基板的表面所供給的有機溶劑乾燥之前,對該基板的表面供給塗布液。
  9. 一種基板處理裝置,其特徵為包含: 旋轉保持部,其保持基板並令該基板旋轉; 塗布液供給部,其對該基板的表面供給塗布液;以及 控制部; 該控制部實行: 第1處理,其在控制該旋轉保持部令該基板以第1轉速旋轉的狀態下,控制該塗布液供給部對該基板的表面供給塗布液;以及 第2處理,其在該第1處理之後且在對該基板的表面所供給的塗布液乾燥之前,在控制該旋轉保持部令該基板以比該第1轉速更低的第2轉速旋轉的狀態下,控制該塗布液供給部對該基板的表面供給塗布液。
  10. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置,其中, 該控制部,以該第1轉速與該第2轉速的差小於3000rpm的方式控制該旋轉保持部。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之基板處理裝置,其中, 該控制部,以該第1轉速在3000rpm以下且該第2轉速在1000rpm以下的方式控制該旋轉保持部。
  12. 如申請專利範圍第9或10項之基板處理裝置,其中, 該控制部,以從在該第1處理中對該基板之表面的塗布液之供給結束到在該第2處理中對該基板之表面的塗布液之供給開始為止的間隔在1.5秒以下的方式實行該第2處理。
  13. 如申請專利範圍第9或10項之基板處理裝置,其中, 該控制部,控制該旋轉保持部,從在該第1處理中對該基板之表面的塗布液之供給結束到在該第2處理中對該基板之表面的塗布液之供給開始為止,令該基板在1000rpm以下旋轉。
  14. 如申請專利範圍第9或10項之基板處理裝置,其中, 該控制部,以在該第2處理中對該基板的表面所供給之塗布液的量比在該第1處理中對該基板的表面所供給之塗布液的量更多的方式實行該第2處理。
  15. 如申請專利範圍第14項之基板處理裝置,其中, 該控制部,以在該第2處理中對該基板的表面所供給之塗布液的量與在該第1處理中對該基板的表面所供給之塗布液的量的差在0.06ml以上的方式控制該塗布液供給部。
  16. 如申請專利範圍第9或10項之基板處理裝置,其中更包含: 溶劑供給部,其對該基板的表面供給有機溶劑; 該控制部, 在該第1處理之前,實行於控制該旋轉保持部令該基板旋轉的狀態下,控制該溶劑供給部對該基板的表面供給有機溶劑的第3處理,並 在該第1處理中,於該第3處理對該基板的表面所供給的有機溶劑乾燥之前,控制該塗布液供給部對該基板的表面供給塗布液。
  17. 一種電腦可讀取的記錄媒體,記錄了用來令基板處理裝置實行如申請專利範圍第1至8項中任一項之基板處理方法的程式。
TW106105813A 2016-02-26 2017-02-22 基板處理方法、基板處理裝置及電腦可讀取記錄媒體 TW201741034A (zh)

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