TW202106398A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題] 去除被形成於基板的表面周緣部之塗佈膜的凸部，並在基板面內均勻地形成該塗佈膜。 [解決手段] 一種處理基板之基板處理方法，其特徵係，具有：(a)藉由旋轉塗佈法，將塗佈液塗佈於基板之表面而形成塗佈膜的工程；(b)在前述(a)工程中，對被形成於基板的表面周緣部之前述塗佈膜的凸部供給前述塗佈液之溶劑的工程；及(c)在停止了前述溶劑之供給的狀態下，使基板旋轉，並使前述凸部的頂點往基板之徑方向外側移動的工程，並反覆進行前述(b)工程與前述(c)工程。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本揭示，係關於基板處理方法及基板處理裝置。
在專利文獻1，係揭示有如下述方法：在將塗佈液從噴嘴吐出至晶圓的表面而形成塗佈膜後，從噴嘴對該晶圓的表面中之周緣部吐出有機溶劑，進一步使晶圓在短時間內高速旋轉。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2017-191853號公報
[本發明所欲解決之課題]
本揭示之技術，係去除被形成於基板的表面周緣部之塗佈膜的凸部，並在基板面內均勻地形成該塗佈膜。 [用以解決課題之手段]
本揭示之一態樣，係一種處理基板之基板處理方法，其特徵係，具有：(a)藉由旋轉塗佈法，將塗佈液塗佈於基板之表面而形成塗佈膜的工程；(b)在前述(a)工程中，對被形成於基板的表面周緣部之前述塗佈膜的凸部供給前述塗佈液之溶劑的工程；及(c)在停止了前述溶劑之供給的狀態下，使基板旋轉，並使前述凸部的頂點往基板之徑方向外側移動的工程，並反覆進行前述(b)工程與前述(c)工程。 [發明之效果]
根據本揭示，可去除被形成於基板的表面周緣部之塗佈膜的凸部，並在基板面內均勻地形成該塗佈膜。
在半導體元件之製造工程的光微影處理中，係依序進行將光阻液塗佈於作為基板之半導體晶圓(以下，稱為晶圓。)上而形成光阻膜的光阻塗佈處理、將該光阻膜曝光成預定圖案的曝光處理、對經曝光之光阻膜進行顯像的顯像處理等，從而在晶圓上形成預定的光阻圖案。
在上述之光阻塗佈處理中，係大多使用所謂的旋轉塗布法，其係將光阻液從噴嘴供給至旋轉中之晶圓的中心部，藉由離心力使光阻液在晶圓上擴散，藉此，將光阻液塗佈於晶圓上。
然而，近年來，在MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等的製造時，係有時在晶圓之表面形成例如20μm~80μm左右之膜厚較厚的光阻膜。此時，作為光阻膜之材料，係例如使用1000cp~10000cp左右之高黏度的光阻液。
在像這樣形成高膜厚的光阻膜之際，當使用了高黏度之光阻液的情況下，光阻液難以在晶圓之表面流動，且在該晶圓的表面周緣部會產生凸狀之凸起(所謂的隆起)，使得光阻膜變得特別厚。因此，例如在上述專利文獻1所記載之方法中，係實現藉由從噴嘴對晶圓的表面中之周緣部吐出有機溶劑的方式，去除光阻膜之周緣部的隆起。又，其後，使晶圓在短時間內高速旋轉(所謂的短暫旋轉)，藉此，殘留於光阻膜之表面的有機溶劑及藉由有機溶劑而溶解之殘渣從光阻膜的表面被排出。
又，在半導體元件之製造工程中，係在晶圓的表面形成元件後，形成保護該元件的保護膜。該保護膜亦例如為20μm~80μm左右的高膜厚，又，保護膜之材料，係例如使用1000cp~10000cp左右之高黏度的塗佈液例如感光性聚醯亞胺。
而且，在「藉由旋轉塗佈法，使用高黏度的塗佈液而形成高膜厚之保護膜」的情況下，與上述之光阻膜相同地，晶圓的表面周緣部仍然會產生隆起。作為該對策，係例如考慮藉由供給有機溶劑至晶圓的表面周緣部及短暫旋轉來去除隆起。
然而，在像這樣使用有機溶劑來去除光阻膜或保護膜等的塗佈膜之隆起的情況下，難以使該有機溶劑的供給時間或供給位置最佳化。亦即，當使有機溶劑之供給時間或供給位置改變時，則由於周緣部之塗佈膜的膜厚複雜地變化而難以預測其行為，因此，必需反覆進行試誤且設定有機溶劑之供給時間或供給位置。因此，以往之塗佈膜形成方法，係尚有改善的餘地。
因此，本揭示之技術，係去除被形成於基板的表面周緣部之塗佈膜的凸部，並在基板面內均勻地形成該塗佈膜。
以下，參閱圖面，說明本實施形態之基板處理裝置及基板處理方法。另外，在本說明書及圖面中，對於具有實質上相同之機能構成的要素，係賦予相同符號而省略重複說明。
＜塗佈處理裝置1之構成＞ 圖1，係表示本實施形態之作為基板處理裝置的塗佈處理裝置1之構成之概略的縱剖面圖。圖2，係表示本實施形態之塗佈處理裝置1之構成之概略的橫剖面圖。在本實施形態之塗佈處理裝置1中，係藉由旋轉塗佈法，將塗佈液塗佈於晶圓的表面而形成塗佈膜。以下，係說明關於「塗佈膜為保護被形成於晶圓W的表面之元件(未圖示)的保護膜，且塗佈液為例如1000cp~10000cp左右的高黏度之感光性聚醯亞胺」的情形。
如圖1所示般，塗佈處理裝置1，係具有可密閉內部的處理容器10。如圖2所示般，在處理容器10之側面，係形成有晶圓W的搬入搬出口11，在搬入搬出口11，係設置有開關閘門12。
如圖1所示般，在處理容器10內之中央部，係設置有作為基板保持部的旋轉夾盤20，該旋轉夾盤20，係保持晶圓W並使其旋轉。旋轉夾盤20，係具有水平的上面，在該上面，係例如設置有吸引晶圓W的吸引口(未圖示)。藉由來自該吸引口之吸引，可將晶圓W吸附保持於旋轉夾盤20上。
在旋轉夾盤20之下方，係例如設置有具備了馬達等的夾盤驅動部21。旋轉夾盤20，係可藉由夾盤驅動部21，以預定速度旋轉。又，在夾盤驅動部21，係例如設置有汽缸等的升降驅動源，旋轉夾盤20，係升降自如。
在旋轉夾盤20之周圍，係設置有接取並回收從晶圓W飛散或落下之液體的罩杯22。在罩杯22之下面，係連接有：排出管23，排出所回收的液體；及排氣管24，對罩杯22內之氛圍進行排氣。
如圖2所示般，在罩杯22之X方向負方向(圖2之下方向)側，係形成有沿著Y方向(圖2之左右方向)延伸的軌道30。軌道30，係例如從罩杯22之Y方向負方向(圖2之左方向)側的外方被形成至Y方向正方向(圖2之右方向)側的外方為止。在導軌30中，係例如安裝有二根臂體31、32。
如圖1及圖2所示般，在第1臂體31，係支撐有作為塗佈液供給部的塗佈液噴嘴40，該塗佈液噴嘴40，係將塗佈液供給至晶圓W。第1臂體31，係藉由圖2所示的噴嘴驅動部41，在導軌30上移動自如。藉此，塗佈液噴嘴40，係可從被設置於罩杯22之Y方向正方向側之外方的待機部42移動至罩杯22內之晶圓W的中心部上方，並可進一步在該晶圓W之表面上沿晶圓W的徑方向移動。又，第1臂體31，係藉由噴嘴驅動部41升降自如，可調整塗佈液噴嘴40的高度。
如圖1所示般，在塗佈液噴嘴40，係連接有將塗佈液供給至該塗佈液噴嘴40的供給管43。供給管43，係與在內部儲存塗佈液的塗佈液供給源44連通。又，在供給管43，係設置有包含控制塗佈液之流動的閥或流量調節部等的供給機器群45。
如圖1及圖2所示般，在第2臂體32，係支撐有作為溶劑供給部(第1溶劑供給部)的第1溶劑噴嘴50，該第1溶劑噴嘴50，係供給塗佈液之溶劑例如稀釋劑。第2臂體32，係藉由圖2所示的噴嘴驅動部51，在導軌30上移動自如，可使第1溶劑噴嘴50從被設置於罩杯22之Y方向負方向側之外方的待機部52移動至罩杯22內之晶圓W的中心部上方，並可進一步在該晶圓W之表面上沿晶圓W的徑方向移動。又，藉由噴嘴驅動部51，第2臂體32，係升降自如，可調節第1溶劑噴嘴50的高度。另外，在本實施形態中，係軌道30、第2臂體32及噴嘴驅動部51構成本揭示的移動機構。
如圖1所示般，在第1溶劑噴嘴50，係連接有將溶劑供給至該第1溶劑噴嘴50的供給管53。供給管53，係與在內部儲存溶劑的溶劑供給源54連通。又，在供給管53，係設置有包含控制溶劑之流動的閥或流量調節部等的供給機器群55。
另外，在本實施形態中，支撐塗佈液噴嘴40之第1臂體31與支撐第1溶劑噴嘴50之第2臂體32雖係分別被安裝於相同的軌道30，但亦可被安裝於不同的軌道。又，塗佈液噴嘴40與第1溶劑噴嘴50雖係分別被支撐於不同的臂體31、32，但亦可被支撐於相同的臂體。
如圖1所示般，在旋轉夾盤20之下方，係設置有作為其他溶劑供給部(第2溶劑供給部)的第2溶劑噴嘴60，該第2溶劑噴嘴60，係供給塗佈液之溶劑例如稀釋劑。第2溶劑噴嘴60，係相對於旋轉夾盤20所保持晶圓W，例如被設置於2個部位。
在第2溶劑噴嘴60，係連接有將溶劑供給至該第2溶劑噴嘴60的供給管61。供給管61，係與在內部儲存溶劑的溶劑供給源62連通。又，在供給管61，係設置有包含控制溶劑之流動的閥或流量調節部等的供給機器群63。另外，在本實施形態中，溶劑供給源54與溶劑供給源62雖分別設置，但亦可使用共通的溶劑供給源。
在以上之塗佈處理裝置1中，係如圖1所示般，設置有控制部100。控制部100，係例如具備有CPU或記憶體等的電腦，並具有程式儲存部(未圖示)。在程式儲存部，係儲存有控制塗佈處理裝置1中之晶圓W的處理之程式。又，在程式儲存部，係亦儲存有用於控制塗佈處理裝置1之動作而實現塗佈處理裝置1中之後述的塗佈處理之程式。另外，上述程式，係亦可為被記錄於電腦可讀取的記憶媒體H者，且亦可為從該記憶媒體H安裝於控制部100者。
＜塗佈處理裝置1之動作＞ 其次，說明關於在如以上般構成之塗佈處理裝置1中所進行的塗佈處理。在本實施形態之塗佈處理中，係在晶圓W上形成例如20μm~80μm左右之高膜厚的塗佈膜。圖3，係示意地表示塗佈處理的各工程中之晶圓W上之液膜的狀態。
搬入至塗佈處理裝置1之晶圓W，係首先被吸附保持於旋轉夾盤20。接著，藉由第1臂體31，待機部42之塗佈液噴嘴40移動至晶圓W之中心部的上方。此時，第1溶劑噴嘴50，係在待機部52待機。
其次，如圖3(a)所示般，在使晶圓W旋轉的狀態下，塗佈液L從塗佈液噴嘴40被供給至晶圓W之中心部。如此一來，藉由晶圓W的旋轉所致之離心力，塗佈液L，係在晶圓W上擴散，如圖3(b)所示般，在晶圓W的表面形成塗佈膜F。另外，當塗佈液L之供給結束時，則塗佈液噴嘴40移動至待機部42。
在此，在使用了高黏度之塗佈液L的情況下，塗佈液L難以在晶圓W之表面流動，且在該晶圓W的表面周緣部會產生俯視下呈環狀而凸狀之凸起(以下，稱為隆起H。)，使得塗佈膜F變得特別厚。特別在形成高膜厚之塗佈膜F的情況下，塗佈液L之供給量較多，該隆起H亦較大。因此，為了在晶圓面內均勻地形成塗佈膜F且為了去除隆起H，而對該隆起H供給塗佈液L(塗佈膜F)的溶劑。
具體而言，係藉由第2臂體32，待機部52之第1溶劑噴嘴50移動至晶圓W之周緣部的上方。接著，如圖3(c)所示般，從第1溶劑噴嘴50亦即晶圓W之表面側對隆起H供給溶劑S1。此時，亦可從第2溶劑噴嘴60亦即晶圓W之背面側對隆起H供給溶劑S2。而且，如圖3(d)所示般，藉由溶劑S1(溶劑S2)，隆起H溶解而被去除。另外，在後述中，詳細地說明關於該隆起H的去除處理。
如此一來，在晶圓面內形成均勻之膜厚的塗佈膜F，塗佈處理裝置1中之一連串的塗佈處理便結束。
＜隆起H之去除處理＞ 其次，說明關於上述晶圓W之表面周緣部的隆起H之去除處理。另外，在本實施形態中，例如在晶圓W之半徑為150mm的情況下，周緣部，係指比與該晶圓W之中心相距半徑140mm更往外側之範圍的圓環部。
(以往之方法) 如本實施形態般，在使用高黏度之塗佈液L而形成高膜厚之塗佈膜F的情況下，隆起H會變大。因此，如以往之專利文獻1所記載的塗佈處理方法般，在僅進行對隆起H供給溶劑的工程(以下，有時稱為溶劑供給工程。)與使晶圓W在短時間內高速旋轉的工程(以下，有時稱為短暫旋轉工程。)，係難以完全去除該隆起H。關於該觀點，使用圖4進行說明。圖4，係表示在進行了以往的塗佈處理方法時之晶圓W的表面周緣部之液膜狀態。
如圖4(a)所示般，當進行塗佈處理時，則在晶圓W之表面周緣部形成有塗佈膜F的隆起H。其後，如圖4(b)所示般，當一面使晶圓W旋轉，一面將溶劑S從第1溶劑噴嘴50供給至隆起H時，則遍及隆起H之全周地供給溶劑S。而且，隆起H之一部分藉由該溶劑S而溶解。以下，將在該隆起H溶解之部分稱為殘渣M。其後，當使晶圓W在短時間(例如0.5秒)內高速旋轉(例如1050rpm)時，則如圖4(c)所示般，殘留於塗佈膜F之表面的溶劑S及殘渣M藉由離心力而從塗佈膜F的表面被排出。
然而，如此一來，在僅進行了溶劑供給工程與短暫旋轉工程，係如圖4(c)所示般，隆起H雖變小，但依然殘留有隆起H。由於圖4(a)所示之原來的隆起H較大，因此，無法僅藉由供給1次溶劑S來完全去除。此外，如圖4(c)所示般，隆起H之外側的殘渣M雖係從塗佈膜F的表面被排出，但隆起H之內側的殘渣M，係流向外側(參閱圖4(c)中之箭頭)並留在塗佈膜F的表面而再次形成隆起H。因此，當進行溶劑供給工程與短暫旋轉工程時，隆起H，係其頂點位置往徑方向外側移動，同時殘存於晶圓W的表面周緣部。
(第1實施形態) 因此，作為本發明者們深入研究之結果，想到了反覆進行溶劑供給工程與短暫旋轉工程。在以下之說明中，係有時將溶劑供給工程與短暫旋轉工程之連續的1次處理稱為循環處理(Loop處理)，並將循環處理的反覆次數稱為循環次數。圖5，係表示在進行了第1實施形態的塗佈處理方法時之晶圓W的表面周緣部之液膜狀態。
如圖5(a)所示般，當進行塗佈處理時，則在晶圓W之表面周緣部形成有塗佈膜F的隆起H。另外，在塗佈處理結束時，第1溶劑噴嘴50，係例如被配置為移動至與晶圓W之外緣部相距1mm的位置。
其後，如圖5(b)所示般，當一面使晶圓W旋轉，一面將溶劑S從第1溶劑噴嘴50供給至隆起H時，則遍及隆起H之全周地供給溶劑S。此時，溶劑S之供給位置，係例如與晶圓W的外緣部相距7mm，在溶劑供給工程中，第1溶劑噴嘴50，係移動至該溶劑S的供給位置。又，溶劑S之供給時間，係例如10秒，晶圓W之旋轉速度，係例如200rpm。而且，隆起H之一部分藉由溶劑S而溶解。
另外，溶劑供給工程中之晶圓W的旋轉速度，係500rpm以下為較佳，又，溶劑S之供給時間，係10秒以下為較佳。由於塗佈膜F之目標膜厚為高膜厚，因此，為了不過度藉由溶劑S使其溶解，從而降低晶圓W的旋轉速度與溶劑S的供給時間為佳。
其後，停止溶劑S之供給，並且使晶圓W的旋轉加速。而且，使晶圓W在短時間內高速旋轉。此時，晶圓W之旋轉時間，係例如0.5秒，旋轉速度，係例如2000rpm。當進行短暫旋轉工程時，則如圖5(c)所示般，殘留於塗佈膜F之表面的溶劑S及殘渣M藉由離心力而從塗佈膜F的表面被排出。而且，隆起H，係其頂點位置往徑方向外側移動且變小。另外，在短暫旋轉工程中，第1溶劑噴嘴50，係例如返回到與原來的晶圓W之外緣部相距1mm的位置。
另外，短暫旋轉工程中之晶圓W的旋轉速度，係2000rpm以下為較佳。例如當將晶圓W以超過2000rpm之旋轉速度進行高速旋轉時，則殘渣M變得容易移動而殘存的隆起H變大。又，當使晶圓W高速旋轉時，則在塗佈膜F中容易發生氣泡。因此，在本實施形態中，係將晶圓W的旋轉速度設成為2000rpm。
如圖4所示般，在以往之塗佈處理方法中，雖係以1次結束了溶劑供給工程與短暫旋轉工程，但在本實施形態中，係反覆進行該些溶劑供給工程與短暫旋轉工程。亦即，反覆進行圖5(d)所示之溶劑供給工程與圖5(e)所示之短暫旋轉工程的循環處理。各循環處理中之溶劑供給工程與短暫旋轉工程，係分別與使用圖5(b)與圖5(c)進行說明的方法相同。
另外，在循環處理期間，亦即從短暫旋轉工程結束起至進行下個溶劑供給工程為止的期間，於持續晶圓W之旋轉的狀態下，將其旋轉速度設成為500rpm以下為較佳。當在循環處理期間，使晶圓W高速旋轉時，則有塗佈膜F之膜厚整體地變小之虞。
而且，如圖5(d)與圖5(e)所示般，當反覆進行循環處理時，則依照每一循環處理，隆起H之頂點位置往徑方向外側移動，同時隆起H逐漸地被去除。其結果，如圖5(f)所示般，可使塗佈膜F之周緣部平坦化。因此，根據本實施形態，可在晶圓W的表面形成均勻之膜厚的塗佈膜F。
又，在圖4所示之以往的塗佈處理方法中，係當使溶劑S之供給時間或溶劑S之徑方向供給位置改變時，則周緣部之塗佈膜F的膜厚複雜地變化而難以預測其行為，從而必需反覆進行試誤且設定有機溶劑之供給時間或供給位置。因此，難以使該些溶劑S之供給時間或供給位置最佳化而進行條件設定。
關於該觀點，在如本實施形態般地反覆進行循環處理的方法中，係可將條件設定時之參數減少至最小限度，並可簡易地進行處理條件的最佳化。具體而言，條件設定時之參數，係循環次數、溶劑S的供給時間、溶劑S的徑方向供給位置該3種。圖6~圖8，係分別表示使循環次數、溶劑S的供給時間、溶劑S的供給位置改變時之晶圓W的表面周緣部之塗佈膜F之膜厚變化的曲線圖。在圖6~圖8中，橫軸，係表示晶圓W的徑方向位置，縱軸，係表示塗佈膜F的膜厚。在本實施形態中，晶圓W之半徑，係150mm，橫軸150mm之位置，係表示晶圓W的外緣部。
如圖7所示般，在將循環次數固定為5次，並將溶劑S之供給位置固定為與晶圓W的外緣部相距7mm之位置的條件下，使溶劑S之供給時間改變為4秒、5秒、6秒、7秒。在該情況下，當延長溶劑S之供給時間時，則比溶劑S的供給位置更往徑方向外側之塗佈膜F的膜厚便減少。
如圖8所示般，在將循環次數固定為4次，並將溶劑S之供給時間固定為4秒的條件下，使溶劑S之供給位置改變為與晶圓W的外緣部相距5mm、7mm、9mm。在該情況下，隨著使溶劑S之供給位置往徑方向內側移動，隆起H的頂點位置亦往徑方向內側移動。
如此一來，當使溶劑S之供給時間或供給位置改變時，則周緣部之塗佈膜F的膜厚複雜地變化。
另一方面，如圖6所示般，在將溶劑S之供給時間固定為4秒，並將溶劑S之供給位置固定為與晶圓W的外緣部相距7mm之位置的條件下，使循環次數改變為4次、5次、6次。在該情況下，當增加循環次數時，則周緣部之塗佈膜F的膜厚整體地減少。亦即，並非如使溶劑S之供給時間或供給位置改變的情況般，塗佈膜F局部地變化，而是可藉由控制循環次數的方式，使周緣部之塗佈膜F整體地變化。
藉由以上，可因應溶劑S之供給時間與供給位置來控制循環次數的方式，使周緣部之塗佈膜F整體地變化且去除隆起H。如此一來，在本實施形態中，係可簡易地進行條件設定的最佳化。
其次，說明關於隆起H之去除處理的其他實施形態｡在上述第1實施形態中，雖係反覆進行了循環處理，但在其他第2~第4實施形態中，亦反覆進行了循環處理後，更進行不同的處理。以下之說明中，係以與第1實施形態的不同點為中心來進行說明。
(第2實施形態) 說明關於第2實施形態。圖9，係表示在進行了第2實施形態的塗佈處理方法時之晶圓W的表面周緣部之液膜狀態。在上述第1實施形態中，雖係在進行循環處理中之溶劑供給工程時，將溶劑S從晶圓W的表面側供給至隆起H，但在第2實施形態中，係將溶劑S從晶圓W的表面側與背面側兩者供給至隆起H。
如圖9(b)所示般，一面使晶圓W旋轉，一面將溶劑S1從晶圓W之表面側的第1溶劑噴嘴50供給至隆起H，並且將溶劑S2從晶圓W之背面側的第2溶劑噴嘴60供給至隆起H。此時，溶劑S1與溶劑S2之供給時間，係例如皆為10秒，晶圓W之旋轉速度，係例如200rpm。來自第1溶劑噴嘴50之溶劑S1，係使隆起H的上部溶解。在圖9(b)中，係以殘渣M1來圖示藉由溶劑S1而溶解的部分。來自第2溶劑噴嘴60之溶劑S2，係從晶圓W的背面沿著外側面迴繞至表面，使隆起H之下部溶解。特別是，由於在溶劑供給工程中，係使晶圓W低速旋轉，因此，來自背面側之溶劑S2，係容易迴繞至表面側的隆起H。在圖9(b)中，係以殘渣M2來圖示藉由溶劑S2而溶解的部分。
其後，停止溶劑S1與溶劑S2之供給，並使晶圓W在短時間內高速旋轉。此時，晶圓W之旋轉時間，係例如0.5秒，旋轉速度，係例如2000rpm。當進行短暫旋轉工程時，則如圖9(c)所示般，殘留於塗佈膜F之表面的溶劑S1、S2及殘渣M1、M2藉由離心力而從塗佈膜F的表面被排出。而且，隆起H，係其頂點位置往徑方向外側移動且變小。
其後，反覆進行圖9(d)所示之溶劑供給工程與圖9(e)所示之短暫旋轉工程的循環處理。各循環處理中之溶劑供給工程與短暫旋轉工程，係分別與使用圖9(b)與圖9(c)進行說明的方法相同。而且，當反覆進行循環處理時，則依照每一循環處理，隆起H之頂點位置往徑方向外側移動，同時隆起H逐漸地被去除。其結果，如圖9(f)所示般，可使塗佈膜F之周緣部平坦化。
即便在本實施形態中，亦可在晶圓W的表面形成均勻之膜厚的塗佈膜F。而且，由於當在各循環處理中進行溶劑供給工程時，係將溶劑S1、S2從晶圓W的表面側與背面側兩者供給至隆起H，因此，可使隆起H之溶解度更提升。特別是，由於在溶劑供給工程中，係使晶圓W低速旋轉且溶劑S1、S2之供給時間短，因此，藉由溶劑S1、S2提升隆起H之溶解度的效果較大。而且，由於隆起H之溶解度提升，因此，殘渣M1、M2的流動性變高，且在短暫旋轉工程中，容易排出殘渣M1、M2。因此，可使塗佈膜F之平坦性進一步提升。
另外，在本實施形態中，雖係對隆起H同時供給溶劑S1與溶劑S2，但其供給時間點亦可不同。例如，亦可在將溶劑S1從第1溶劑噴嘴50供給至隆起H後，才將溶劑S2從第2溶劑噴嘴60供給至隆起H。在該情況下，亦可以溶劑S1與溶劑S2兩者來使隆起H溶解。但是，藉由同時供給溶劑S1與溶劑S2的方式，隆起H之溶解度會變高。
又，在本實施形態中，從第1溶劑噴嘴50供給溶劑S1之位置與從第2溶劑噴嘴60供給溶劑S2之位置，係亦可往圓周方向偏離。
(第3實施形態) 說明關於第3實施形態。圖10，係表示在進行了第3實施形態的塗佈處理方法時之晶圓W的表面周緣部之液膜狀態。在第3實施形態中，係在反覆進行循環處理時，使每一溶劑供給工程中之溶劑S的供給位置從徑方向內側往外側移動。
如圖10(a)所示般，在進行塗佈處理後，在晶圓W之表面外周部，係隆起H較寬且擴展至徑方向內側。另外，該隆起H之形狀及位置，係因應塗佈液L的種類來決定。
又，在塗佈處理結束時，第1溶劑噴嘴50，係例如被配置於與晶圓W之外緣部相距1mm的位置。以下，將該第1溶劑噴嘴50之位置稱為起始位置P0。
其後，如圖10(b)所示般，一面使晶圓W旋轉，一面將溶劑S從第1溶劑噴嘴50供給至隆起H。此時，溶劑S之供給位置P1，係例如與晶圓W的外緣部相距7mm。亦即，在該溶劑供給工程中，第1溶劑噴嘴50，係從起始位置P0移動至供給位置P1，並進一步從供給位置P1返回到起始位置P0。而且，在該起始位置P0→供給位置P1→起始位置P0的移動中，從第1溶劑噴嘴50供給溶劑S。
另外，在本實施形態之溶劑供給工程中，雖係在第1溶劑噴嘴50的移動中亦供給溶劑S，但亦可僅在第1溶劑噴嘴50停止於供給位置P1的情況下，供給溶劑S。但是，當從第1溶劑噴嘴50停止於供給位置P1之狀態開始供給溶劑S時，則對隆起H之一部位的影響大且溶劑S亦有飛散(飛濺)之虞。因此，在使第1溶劑噴嘴50從徑方向外側往內側移動之際，亦可藉由供給溶劑S的方式，確實地防止該飛濺。
其後，停止溶劑S之供給，並使晶圓W在短時間內高速旋轉。當進行短暫旋轉工程時，則如圖10(c)所示般，殘留於塗佈膜F之表面的溶劑S及殘渣M藉由離心力而從塗佈膜F的表面被排出。而且，隆起H，係其頂點位置往徑方向外側移動且變小。另外，在短暫旋轉工程中，第1溶劑噴嘴50，係返回到起始位置P0。
而且，在本實施形態中，係反覆2次圖10(b)所示之溶劑供給工程與圖10(c)所示之短暫旋轉工程的循環處理。
其後，進行圖10(d)所示的溶劑供給工程。此時，將溶劑S之供給位置P2設成為比供給位置P1更外側，例如設成為與晶圓W的外緣部相距5mm。又，在該溶劑供給工程中，第1溶劑噴嘴50亦從起始位置P0移動至供給位置P2，並進一步從供給位置P2返回到起始位置P0。而且，在該起始位置P0→供給位置P2→起始位置P0的移動中，從第1溶劑噴嘴50供給溶劑S。
其後，進行圖10(e)所示的短暫旋轉工程。而且，反覆3次圖10(d)所示之溶劑供給工程與圖10(e)所示之短暫旋轉工程的循環處理。
在本實施形態中，係像這樣地使溶劑S之供給位置從徑方向內側(供給位置P1)往外側(供給位置P2)移動，藉此，對於圖10(a)所示之較寬且擴展至徑方向內側的隆起H，可先去除內側部份之隆起H，其後，整體地進行整平而去除隆起H。換言之，藉由因應塗佈處理後之隆起H的形狀來調整溶劑S之供給位置的方式，可適當地去除該隆起H。
而且，當反覆進行循環處理時，則隆起H其頂點位置往徑方向外側移動。關於該觀點，藉由使溶劑S之供給位置從徑方向內側往外側移動的方式，可對隆起H確實地供給溶劑S。
而且，其結果，如圖10(f)所示般，可使塗佈膜F之周緣部平坦化。因此，根據本實施形態，可在晶圓W的表面形成均勻之膜厚的塗佈膜F。
(第4實施形態) 說明關於第4實施形態。圖11，係表示在進行了第4實施形態的塗佈處理方法時之晶圓W的表面周緣部之液膜狀態。在上述第3實施形態中，雖係使每一溶劑供給工程中之溶劑S的供給位置從徑方向內側往外側移動，但在第4實施形態中，係使每一溶劑供給工程中之溶劑S的供給位置從徑方向外側往內側移動。
如圖11(a)所示般，在進行塗佈處理後，在晶圓W之表面外周部，係隆起H較窄且僅存在於徑方向外側。
其後，如圖11(b)所示般，一面使晶圓W旋轉，一面將溶劑S從第1溶劑噴嘴50供給至隆起H。此時，溶劑S之供給位置P3，係例如與晶圓W的外緣部相距3mm。而且，第1溶劑噴嘴50，係從起始位置P0移動至供給位置P3，並進一步從供給位置P3移動至起始位置P0，且在移動中供給溶劑S。
其後，停止溶劑S之供給，並使晶圓W在短時間內高速旋轉。當進行短暫旋轉工程時，則如圖11(c)所示般，殘留於塗佈膜F之表面的溶劑S及殘渣M藉由離心力而從塗佈膜F的表面被排出。而且，隆起H，係其頂點位置往徑方向外側移動且變小。另外，在短暫旋轉工程中，第1溶劑噴嘴50，係返回到起始位置P0。
而且，在本實施形態中，係反覆2次圖11(b)所示之溶劑供給工程與圖11(c)所示之短暫旋轉工程的循環處理。
其後，進行圖11(d)所示的溶劑供給工程。此時，將溶劑S之供給位置P4設成為比供給位置P3更內側，例如設成為與晶圓W的外緣部相距7mm。又，在該溶劑供給工程中，第1溶劑噴嘴50，係亦從起始位置P0移動至供給位置P4，並進一步從供給位置P4移動至起始位置P0，且在移動中供給溶劑S。
其後，進行圖10(e)所示的短暫旋轉工程。而且，反覆3次圖10(d)所示之溶劑供給工程與圖10(e)所示之短暫旋轉工程的循環處理。
在本實施形態中，係像這樣地使溶劑S之供給位置從徑方向外側(供給位置P3)往內側(供給位置P4)移動，藉此，對於圖11(a)所示之較窄且僅存在於徑方向外側的隆起H，可先去除外側部份之隆起H，其後，整體地進行整平而去除隆起H。換言之，藉由因應塗佈處理後之隆起H的形狀來調整溶劑S之供給位置的方式，可適當地去除該隆起H。
而且，其結果，如圖11(f)所示般，可使塗佈膜F之周緣部平坦化。因此，根據本實施形態，可在晶圓W的表面形成均勻之膜厚的塗佈膜F。
本次所揭示之實施形態，係在所有方面皆為例示，吾人應瞭解該等例示並非用以限制本發明。上述之實施形態，係亦可在不脫離添附之申請專利範圍及其主旨的情況下，以各種形態進行省略､置換､變更。
在上述實施形態中，雖係說明了關於在晶圓之表面形成保護膜的例子，但本揭示，係亦可應用於將其他塗佈液例如光阻液塗佈於晶圓之表面而形成光阻膜的塗佈處理。又，上述實施形態，雖為在晶圓進行塗佈處理的例子，但本發明，係亦可適用於基板為晶圓以外之FPD(平板顯示器)、光罩用之倍縮遮罩(Mask Reticle)等其他基板的情形。
另外，如以下般之構成亦屬於本揭示的技術範圍。
(1)一種基板處理方法，係處理基板，該基板處理方法，其特徵係，具有： (a)藉由旋轉塗佈法，將塗佈液塗佈於基板之表面而形成塗佈膜的工程； (b)在前述(a)工程中，對被形成於基板的表面周緣部之前述塗佈膜的凸部供給前述塗佈液之溶劑的工程；及 (c)在停止了前述溶劑之供給的狀態下，使基板旋轉，並使前述凸部的頂點往基板之徑方向外側移動的工程， 並反覆進行前述(b)工程與前述(c)工程。 根據前述(1)，當反覆進行(b)工程與(c)工程之連續的循環處理時，則依照每一循環處理，凸部之頂點位置往徑方向外側移動，同時凸部逐漸地被去除。 其結果，可使塗佈膜之周緣部平坦化，並可在基板的表面形成均勻之膜厚的塗佈膜F。又，當像這樣地進行循環處理時，則可將條件設定時之參數減少至最小限度，並可簡易地進行處理條件的最佳化。
(2)如前述(1)之基板處理方法，其中， 在前述(b)工程中，將前述溶劑從基板之表面側供給至前述凸部，並進一步將前述溶劑從基板之背面側供給至前述凸部。 根據前述(2)，由於將溶劑從基板之表面側與背面側兩者供給至凸部，因此，可使凸部的溶解度更提升。而且，由於凸部之溶解度提升，因此，凸部溶解而成之殘渣的流動性變高，且在(c)工程中，容易排出殘渣。因此，可使塗佈膜之平坦性進一步提升。
(3)如前述(2)之基板處理方法，其中， 在前述(b)工程中，同時進行來自基板之表面側的前述溶劑之供給與來自基板之背面側的前述溶劑之供給。
(4)如前述(1)~(3)中任一之基板處理方法，其中， 在反覆進行前述(b)工程與前述(c)工程時，使前述(b)工程中之前述溶劑的供給位置往基板之徑方向移動。 根據前述(4)，由於因應凸部之形狀，使(b)工程中之溶劑的供給位置往基板之徑方向移動，因此，可適當地去除該凸部。
(5)如前述(4)之基板處理方法，其中， 使前述(b)工程中之前述溶劑的供給位置從基板之徑方向內側往外側移動。
(6)如前述(4)之基板處理方法，其中， 使前述(b)工程中之前述溶劑的供給位置從基板之徑方向外側往內側移動。
(7)如前述(1)~(6)中任一之基板處理方法，其中， 因應前述(b)工程中之前述溶劑的供給時間與供給位置，控制前述(b)工程與前述(c)工程之反覆次數，且控制前述塗佈膜的膜厚。
(8)如前述(1)~(7)中任一之基板處理方法，其中， 前述(b)工程中之前述溶劑的供給，係一面使基板旋轉一面進行， 前述(c)工程中之基板的旋轉速度，係大於前述(b)工程中之基板的旋轉速度， 前述(c)工程中之基板的旋轉速度，係2000rpm以下。
(9)如前述(1)~(8)任一之基板處理方法，其中， 前述塗佈液之黏度，係1000cp~10000cp。
(10)一種塗佈處理裝置，係將塗佈液塗佈於基板，該塗佈處理裝置，其特徵係，具有： 基板保持部，被構成為保持基板並使其旋轉； 塗佈液供給部，被構成為對前述基板保持部所保持的基板塗佈塗佈液； 溶劑供給部，被構成為從基板之表面側對前述基板保持部所保持之基板的周緣部供給前述塗佈液的溶劑；及 控制部， 前述控制部，係以反覆進行如下述般工程中之(b)工程與(c)工程的方式，控制前述基板保持部、前述塗佈液供給部及前述溶劑供給部，該工程，係具有： (a)藉由旋轉塗佈法，將塗佈液塗佈於基板之表面而形成塗佈膜的工程； (b)在前述(a)工程中，對被形成於基板的表面周緣部之前述塗佈膜的凸部供給前述塗佈液之溶劑的工程；及 (c)在停止了前述溶劑之供給的狀態下，使基板旋轉，並使前述凸部的頂點往基板之徑方向外側移動的工程。
(11)如前述(10)之基板處理裝置，其中，更具有： 其他溶劑供給構件，被構成為從基板之背面側對前述基板保持部所保持之基板的周緣部供給前述溶劑， 前述控制部，係被構成為以在前述(b)工程中，將前述溶劑從基板之表面側供給至前述凸部，並進一步將前述溶劑從基板之背面側供給至前述凸部的方式，控制前述溶劑供給部與前述其他溶劑供給部。
(12)如前述(10)或(11)之基板處理裝置，其中，更具有： 移動機構，被構成為使前述溶劑供給部往水平方向移動， 前述控制部，係被構成為以在反覆進行前述(b)工程與前述(c)工程時，使前述(b)工程中之前述溶劑的供給位置往基板之徑方向移動的方式，控制前述溶劑供給部與前述移動機構。
1:塗佈處理裝置 20:旋轉夾盤 40:塗佈液噴嘴 50:第1溶劑噴嘴 100:控制部 W:晶圓
[圖1]表示本實施形態之塗佈處理裝置之構成之概略的縱剖面圖。 [圖2]表示本實施形態之塗佈處理裝置之構成之概略的橫剖面圖。 [圖3]示意地表示塗佈處理的各工程中之晶圓上之液膜之狀態的說明圖。 [圖4]表示在進行了以往的塗佈處理方法時之晶圓的表面周緣部之液膜狀態的說明圖。 [圖5]表示在進行了第1實施形態的塗佈處理方法時之晶圓的表面周緣部之液膜狀態的說明圖。 [圖6]表示使循環次數改變時之晶圓的表面周緣部之塗佈膜之膜厚變化的曲線圖。 [圖7]表示使溶劑之供給時間改變時之晶圓的表面周緣部之塗佈膜之膜厚變化的曲線圖。 [圖8]表示使溶劑之供給位置改變時之晶圓的表面周緣部之塗佈膜之膜厚變化的曲線圖。 [圖9]表示在進行了第2實施形態的塗佈處理方法時之晶圓的表面周緣部之液膜狀態的說明圖。 [圖10]表示在進行了第3實施形態的塗佈處理方法時之晶圓的表面周緣部之液膜狀態的說明圖。 [圖11]表示在進行了第4實施形態的塗佈處理方法時之晶圓的表面周緣部之液膜狀態的說明圖。
50:第1溶劑噴嘴
F:塗佈膜
H:隆起
M:殘渣
S:溶劑
W:晶圓

Claims (12)

  1. 一種基板處理方法，係處理基板的基板處理方法，其特徵係，具有： (a)藉由旋轉塗佈法，將塗佈液塗佈於基板之表面而形成塗佈膜的工程； (b)在前述(a)工程中，對被形成於基板的表面周緣部之前述塗佈膜的凸部供給前述塗佈液之溶劑的工程；及 (c)在停止了前述溶劑之供給的狀態下，使基板旋轉，並使前述凸部的頂點往基板之徑方向外側移動的工程， 並反覆進行前述(b)工程與前述(c)工程。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中， 在前述(b)工程中，將前述溶劑從基板之表面側供給至前述凸部，並進一步將前述溶劑從基板之背面側供給至前述凸部。
  3. 如請求項2之基板處理方法，其中， 在前述(b)工程中，同時進行來自基板之表面側的前述溶劑之供給與來自基板之背面側的前述溶劑之供給。
  4. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 在反覆進行前述(b)工程與前述(c)工程時，使前述(b)工程中之前述溶劑的供給位置往基板之徑方向移動。
  5. 如請求項4之基板處理方法，其中， 使前述(b)工程中之前述溶劑的供給位置從基板之徑方向內側往外側移動。
  6. 如請求項4之基板處理方法，其中， 使前述(b)工程中之前述溶劑的供給位置從基板之徑方向外側往內側移動。
  7. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 因應前述(b)工程中之前述溶劑的供給時間與供給位置，控制前述(b)工程與前述(c)工程之反覆次數，且控制前述塗佈膜的膜厚。
  8. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 前述(b)工程中之前述溶劑的供給，係一面使基板旋轉一面進行， 前述(c)工程中之基板的旋轉速度，係大於前述(b)工程中之基板的旋轉速度， 前述(c)工程中之基板的旋轉速度，係2000rpm以下。
  9. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 前述塗佈液之黏度，係1000cp~10000cp。
  10. 一種塗佈處理裝置，係將塗佈液塗佈於基板，該塗佈處理裝置，其特徵係，具有： 基板保持部，被構成為保持基板並使其旋轉； 塗佈液供給部，被構成為對前述基板保持部所保持的基板塗佈塗佈液； 溶劑供給部，被構成為從基板之表面側對前述基板保持部所保持之基板的周緣部供給前述塗佈液的溶劑；及 控制部， 前述控制部，係以反覆進行如下述般工程中之(b)工程與(c)工程的方式，控制前述基板保持部、前述塗佈液供給部及前述溶劑供給部，該工程，係具有： (a)藉由旋轉塗佈法，將塗佈液塗佈於基板之表面而形成塗佈膜的工程； (b)在前述(a)工程中，對被形成於基板的表面周緣部之前述塗佈膜的凸部供給前述塗佈液之溶劑的工程；及 (c)在停止了前述溶劑之供給的狀態下，使基板旋轉，並使前述凸部的頂點往基板之徑方向外側移動的工程。
  11. 如請求項10之基板處理裝置，其中，更具有： 其他溶劑供給構件，被構成為從基板之背面側對前述基板保持部所保持之基板的周緣部供給前述溶劑， 前述控制部，係被構成為以在前述(b)工程中，將前述溶劑從基板之表面側供給至前述凸部，並進一步將前述溶劑從基板之背面側供給至前述凸部的方式，控制前述溶劑供給部與前述其他溶劑供給部。
  12. 如請求項10或11之基板處理裝置，其中，更具有： 移動機構，被構成為使前述溶劑供給部往水平方向移動， 前述控制部，係被構成為以在反覆進行前述(b)工程與前述(c)工程時，使前述(b)工程中之前述溶劑的供給位置往基板之徑方向移動的方式，控制前述溶劑供給部與前述移動機構。
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