TWI252531B - Coater/developer and coating/developing method - Google Patents

Description

1252531 (υ 九、發明說明 [發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種在基板的表面塗布抗蝕劑，顯影 液浸曝光後的基板之塗布、顯影裝置及塗布、顯影方法 【先前技術】 以往，在半導體製造步驟之一即抗蝕劑步驟中，在 · 半導體晶圓（以下稱爲晶圓）表面塗布抗蝕劑，該抗蝕劑以 特定的圖案曝光之後，進行顯影以形成抗蝕劑圖案。這 種處理一般在進行抗蝕劑之塗布、顯影的塗布、顯影裝 置使用連接曝光裝置之系統進行。 然而，近年來，裝置圖案具有更微細化、薄膜化之 傾向，隨之而來之曝光的解像度之要求亦強烈。因此， 檢討爲了提升曝光之解像度，進展在EUVL、EUV或F2 之曝光技術的開發之外，更改良既存的光源例如ArF或 馨 KrF之既存的曝光技術，檢討提升解像度的液浸曝光。 在半導體及製造裝置業界，亦有持因爲財政上的理由需 儘可能延長 ArF曝光裝置之壽命的運作，使用 ArF至 45nm 爲止不先餽送 E U V (= E x t r e am U11 r a V i ο 1 e t)之見解 。液浸曝光利用例如以透過光之技術例如超純水中之技 術，在水中使波長變短，故193 nm之ArF的波長在水中 實質成爲134nm之特徵。 使用第1 6圖簡單敘述進行該液浸曝光之曝光裝置。 -4- (2) (2)1252531 首先，藉由未圖示的保持機構保持於水平姿勢之晶圓 W 的表面相對象的方式配置曝光手段1。該曝光手段1之前 端部設計有透鏡10，通過從未圖示之ArF、KrF等光源 發出的圖案遮罩之光通過該透鏡1 〇照射至塗布在晶圓W 的表面抗蝕劑，藉此轉印抗蝕劑的電路圖案。又，分別 設計有在前端部通過光之溶液例如超純水之供給口 1 1及 吸引口 1 2，經由供給口 1 1供給水至透鏡1 0與晶圓W的 表面之間，經由吸引口吸引回收該水。藉此，在透鏡10 φ 與晶圓W的表面之間的間隙形成有透過光之水膜，從透 鏡1 〇射出的光通過該水膜照射至抗蝕劑。然後，在晶圓 W的表面轉印有特定的圖案時，以在晶圓W之間張開水 膜的狀態下橫向移動晶圓 W，使曝光手段1與下一個轉 印區域對應的位置相對向，藉著照射光依序轉印圖案。 【發明內容】 【發明所欲解決之課題】 # 然而在上述液浸曝光手段中，由於在晶圓 W的表面 形成液膜例如水膜並進行曝光，故在結束曝光的晶圓 W 表面有因爲表面張力殘留水的情況。在晶圓 W的表面殘 留水時，推測於常態狀態下晶圓W的表面全面或一部分 例如附著些微的水約朦朧左右的狀態，例如根據裝置的 異常等引起預期的問題而殘留大粒的水滴。因此裝置內 的單元例如塗布單元、顯影單元等亦有浸水之慮。 又，溫調處理例如加熱處理附著有水的晶圓W時， -5- (3) - (3) -1252531 在水附著於晶圓W表面之部位上’藉由該水的汽化熱奪 去晶圓W的熱。因此’附著有水的部位之晶圓W的溫度 與未附著水的部位之溫度間產生溫度差，結果在面內溫 度產生分布不均，使溫度輪廓降低。特別是化學放大型 的抗蝕劑時，藉由曝光將抗蝕劑表面生成的氧觸媒大大 的擴散至該抗蝕劑內部之處理，例如以1 2 0至1 3 0 °c的溫 度加熱晶圓 W之曝光後烘焙 （post-exposure baking) (PEB)之加熱處理一般在曝光後快速進行，在晶圓 W的 φ 面內溫度分布不均時引起氧觸媒反應進行不均，然後使 利用顯影而獲得的抗蝕劑圖案之線寬度的面內均一性降 低。 對於晶圓W進行上述溫調處理之前，若對晶圓W進 行乾燥處理除去水，則推測可抑制晶圓 W的溫度輪廓降 低。但是，在反覆處理多數片的晶圓W時，殘留水的情 況在每一片晶圓W，具體來說在抗蝕劑的每一種類及每 一遮罩圖案不同時，對於結束曝光的全部晶圓w —律進 H 行乾燥處理，實際上將使裝置全體的生產量降低。 因而’採用液浸曝光，形成液膜之液體例如水附著 於表面之基板不進入基板處理部內爲對策，更須此檢討 該裝置構成。 本發明係依據這種問題而硏創者，其目的在於提供 一種塗布抗蝕劑且顯影已液浸曝光之後的基板，在防止 裝置內的浸水之同時，可維持高的生產量之塗布、顯影 裝置及其方法。又，其他目的係獲得線寬度精確度之面 -6 - (4) (4)1252531 內均一的抗蝕劑圖案。 【用以解決課題之方案】 本發明之塗布、顯影裝置，係具備有：塗布單元， 係在基板的表面塗布抗蝕劑；顯影單元，係於其表面形 成液層並將顯影液供給至已液浸曝光後的基板並顯影， 其特徵在於具備有： 基板載置部，係載置上述曝光後的基板；液體檢測 春 部’係檢測出用來形成附著於該基板載置部上的基板表 面之至少上述液層的液體；控制部，係依據上述液體檢 測部的檢測結果判斷是否使基板乾燥；以及乾燥手段， 係用來使判斷爲乾燥的基板乾燥。 上述控制部在液體檢測部的檢測結果與異常狀態對 應之結果時’具備輸出通知異常之信號至已液浸曝光的 曝光部之功能，以及依據上述液體檢測部之檢測結果決 定基板的乾燥條件，並具有依據該乾燥條件控制上述乾 · 燥手段的乾燥動作之功能的構成亦可。又，在顯影上述 曝光後的基板前，具有加熱處理該基板之加熱處理部， 至少在進行該加熱處理前檢測出附著於基板表面之液體 的構成亦可。更具備有：分爲塗布單元及顯影單元之處 理部；以及與該處理部鄰接設計，與液浸曝光基板的曝 光部連接之介面部，上述檢查單元及上述乾燥手段設計 於該介面部之構成亦可。此時，具備有：在處理部與介 面部之間進行基板的收授之第1基板搬送部；以及在曝 -7- (5) (5)1252531 光部與介面部之間進行基板的收授之第2基板搬送部， 上述檢查單兀的基板載置部在此等基板搬送部之間進行 基板的收授之際兼作放置基板之收授部的構成亦可。 本發明之塗布、顯影方法，係具備有：在基板的表 面塗布抗蝕劑’並對於在其表面形成液層並對已液浸曝 光之後的該基板供給顯影液並予以顯影，其特徵在於具 備有：載置上述基板於基板載置部之步驟；以液體檢測 部檢測出形成附者於該基板的表面之至少上述液層的液 體之步驟；依據上述液體檢測部的檢測結果判斷是否使 基板乾燥之步驟；以及藉由乾燥手段使判斷爲乾燥的基 板乾燥之步驟。 判斷上述基板是否乾燥之步驟係包含有：在液體檢 測部的檢測結果與異常狀態對應之結果時，輸出通知異 常之信號至已液浸曝光的曝光部之步驟、以及決定所乾 燥的基板之乾燥條件之步驟，上述乾燥手段依據該乾燥 條件使基板乾。又’在顯影上述曝光後的基板前，包 3加熱處理該基板之步驟’至少在進行加熱處理之前進 行附著於基板的表面之液體的檢測。 根據本發明，藉由液體檢測部對於在其表面形成液 層而曝光之後的基板之表面，檢測出形成該液層之液體 例如是否附著水，判斷爲未附著液體之基板送到下一步 驟’反之判斷爲附著液體之基板在進行乾燥處理之後送 到下一步驟之構成，可抑制塗布、顯影裝置例如單元內 浸水。又，在處理多數片基板時不對全部的基板進行乾 -8- (6) (6)1252531 燥處理，因此可抑制生產量降低。 再者，根據本發明，下一個步驟即使爲P E B等加熱 處理，由於傳送到該處理步驟之基板未附著液體，或是 附著極少的液體，因此藉由液體的汽化熱奪去晶圓W的 熱，可抑制溫度輪廓降低，結果確保抗蝕劑圖案線寬度 精確度之高度面內均一性。 【實施方式】 φ 參照第1圖至第3圖簡單說明在本發明之實施形態 的塗布、顯影裝置連接曝光裝置的系統之全體構成。圖 中B 1係用來搬入搬出例如基板、例如晶圓W、例如1 3 片密閉收納的載子2之載子載置部，設置有：具備可複 數個並列載置載子2的載置部20a之載子站20、從該載 子台20觀看設置於前方的壁面之開關部2 1、及介以開關 部2 1從載子2取出晶圓W之收授手段A 1。 在載子載置部B1的深處連接有以框體22包圍周圍 · 之處理部B2。該處理部B2交互配列設置有用來進行從 正前方依序多段化加熱、冷卻系統的單元之棚單元U 1、 U2、U3及液體處理單元U4、U5之各單元間的晶圓W之 收授的主搬送手段A2、A3。又，主搬送手段A2、A3係 放置於由：從載子載置部B1觀看配置於前後方向之棚單 元U 1、U2、U3側的一面部、後述之例如右側的液處理 單元 U 4、U 5側的一面部、及構成左側的一面之背面部 所構成的區劃壁2 3所包圍的空間內。又’圖中2 4、2 5 -9 - (7) (7)1252531 係具備以各單元使用的處理液之溫度調節裝置或溫度調 節用的導管等之溫溼度調節單元。 液處理單元U4、U 5例如第2圖所示，在抗蝕液或 顯影液等的藥液收納部2 6上積層複數段例如5段積層構 成塗布單元（COT)27、顯影單元（DEV)28、及離水化單元 BARC等而構成。又，上述的棚單元Ul、U2、U3係積層 複數段例如1 0段在液處理單元U4、U5進行的處理之前 處理及後處理之各種單元的構成，該組合包含用來加熱（# 烘烤）晶圓（W)之加熱單元，冷卻晶圓W之冷卻單元等。 處理部B2之棚單元U3的深處介以介面部B3連接 有曝光部B4。該介面部B3詳細如第3圖所示，由在處 理部B2與曝光部B4之間設於前後之第1搬送室3 A、第 2搬送室3B所構成，各設置有第1基板搬送部31A、及 第2基板搬送部3 1 B。第1基板搬送室3 1 A由升降自如 且鉛直軸轉動旋轉自如的基體3 2 A、及以設置於該基體 32A上進退自如的臂33 A所構成。又，第2基本搬送部 β 3 1 Β由升降自如且鉛直軸轉動地旋轉自如的基體3 2Β、及 以設置於該基本3 2 Β上進退自如的臂3 3 Β所構成。再者 ’第1搬送室3 Α係挾住主搬送部3 1 Α且從載子載置部 B 1側觀看之左側例如上下積層設置有：僅選擇性曝光晶 圓 w的邊緣部之周緣曝光裝置（WEE)34、具有使晶圓W 乾燥的手段之乾燥單元3 5、及暫時收容複數片例如2 5片 的晶圓W之兩個緩衝卡匣（SBU)36。相同的，例如上下 積層設置有：在右側檢測出用來兼作附著在收授單元 -10- 1252531 (δ) (TRS3)之晶圓 W的表面之液體例如水的檢查單元37、 PEB處理進行曝光的晶圓W之加熱單（PEB)38、及分別具 有例如冷卻板之兩個的高精確度溫調單元（CPL2)39。 (乾燥單元） 然後，爹照第4圖說明上述乾燥單元3 5的裝置構成 。第4圖中係吸引附著水平保持晶圓w的背面側中央部 之基板保持部即旋轉夾頭。該旋轉夾頭4係藉以軸部4 Ο φ 與驅動機構4 1連接，藉由該驅動機構41保持晶圓W的 狀態可構成旋轉及升降。再者，藉由後述控制部6控制 驅動機構4 1，以特定的旋轉速度旋轉特定的時間可控制 旋轉夾頭4而構成。亦即，旋轉夾頭4與基板保持部同 時藉著高速旋轉晶圓W利用離心力的作用，振飛附著於 表面的液體例如水，構成用來旋轉乾燥該晶圓W的乾燥 手段。又，以包圍保持在旋轉夾頭4的晶圓W之方式設 置有使上部側開口的杯體4 3。該杯體4 3的底部側構成凹 @ 部狀之液體收受部4 4在晶圓W的周緣下方側形成於全 周，藉由分隔壁45區隔的各內部區域分別設置用來排水 的排出口 46與排出氣體的排氣口 47。在液體收受部46 的內側設置有圓形板4 8，在該圓形板4 8外側設置有環狀 構件49。此外雖省略圖示，惟設置有貫通圓形板4 8之升 降插銷，該升降插銷例如藉由與基板搬送部3 1 A之共同 作用進行旋轉夾頭4之晶圓W的收受。 -11 - (9) (9)1252531 (收受單元） 然後，參照第5圖一倂說明兼作收受單元（TRS)之檢 查單元3 7及與該單元有關連的控制系統。在構成檢查單 元37之外裝體的框體5內設置有載置台51a，更在該載 置台5 1 a的表面例如設置有3條從背面側支持晶圓W的 基板保持部即基板支持插銷5 1。在框體5的側面部形成 有開口部5 2，藉以該開口部5 2藉由第1基板搬送部3 1 A 或第2基板搬送部3 1 B進行晶圓的搬入搬出。例如對於 從曝光部B4朝向處理部B2流動的晶圓W，首先藉由第 2基板搬送部3 1 B使來自曝光部B 4的晶圓W載置於基板 支持插銷5 1時，第1基板搬送部3 1 A取出該晶圓W並 移動至處理部B 2內，介以基板支持插銷5 1在第1基板 搬送部3 1 A與第2基板搬送部3 1 B之間進行晶圓W的收 授，藉此在曝光部B4與處理部B2之間進行晶圓W的搬 送。

又，在支持於基板支持插銷5 1的晶圓W例如一端 側及另一端側的表面上方設置有用來檢測出附著於該晶 圓 W表面之液體例如水的液體檢測部之如可拍攝下方側 區域的拍攝手段即 CCD攝影機 53a、53b，藉由各 CCD 攝影機5 3 a、5 3 b可拍攝基板支持插銷5 1上的晶圓W之 表面，更將以各CCD攝影機53a、53b拍攝的畫像資料 傳送到控制部6進行處理而構成。此外，CCD攝影機 5 3 a、5 3 b不限定於設置複數個之構成，亦可爲設置一個 CCD攝影機之構成。然而，如本例所示，藉由各個CCD -12- 1252531 do) 攝影機5 3 a、5 3 b取得畫像資料，例如藉由取得此等畫像 資料的邏輯積（and)演算’可進行更高精確度之水的 檢測。 參照第6圖詳細說明該控制部6的處理功能時，圖 中6 1係記憶藉由C C D攝影機5 3 a、5 3 b拍攝的畫像資料 之畫像資料記億部。6 2係依據該畫像資料測定附著於晶 圓W表面的水量之測定程式。6 3係記憶乾燥條件的設定 値之記憶部，該記憶部6 3例如對附著在晶圓w表面的 馨 水量如預先設定複數個臨限値L0 (無）、L1 (少）、L2(多）、 L 3 (超出正常狀態非常多）等，將對於判斷水量超過此等 臨限値時之晶圓W進行之乾燥處理的條件如乾燥時間、 旋轉速度等設定値設定爲每一臨限値。換言之，因應水 量記憶乾燥條件的設定値。64係依據水的檢測結果判斷 是否使晶圓 W乾燥，當爲乾燥時，依據其水量選擇上述 乾燥條件的設定値之判斷程式。又，65係CPU，66爲匯 流排。6 7係依據藉由判斷程式64選擇的乾燥條件控制驅 馨 動機構4 1的控制器。6 8爲水分量超過特定的臨限値例如 L3時，對於曝光部 B4傳送步驟異常的警示信號之輸出 部。 (塗布單元） 在此，使用第7圖簡單說明在晶圓W的表面塗布抗 蝕劑，更塗布撥水性膜用塗布液之塗布單元2 7的一例。 圖中7係吸引吸附且水平保持晶圓W的背面側中央部， -13- (11) (11)1252531 且以保持晶圓 W的狀態可旋轉及升降之旋轉夾頭。以包 圍保持於旋轉夾頭7的晶圓W之方式設置有上部側爲開 口的杯體7 1。在杯體7 1的底部側構成凹部狀之液體收受 部7 1 a形成在晶圓 W的周緣下方側全周，藉由分隔壁 7 1 b區隔的各內部區域分別設置有排出口 7 1 c及排氣口 7 1 d。又，7 1 e爲圓形板，7 1 f爲環狀構件。保持在旋轉 夾頭3的晶圓W表面例如以與中央部相對向之方式可升 降及進退地設置具有細孔的吐出口之抗蝕劑供給噴嘴72 · 。再者，與晶圓W的表面相對向分別具有細孔的吐出口 之上側噴嘴73及下側噴嘴74以保留間隙挾住該晶圓W5 之方式上下設置。在各噴嘴7 3、7 4連接有供給路7 5的 一端，又，供給路7 5的另一端爲分歧，撥水性膜用的塗 布液之供給源76、使抗蝕劑溶解的溶解液例如稀釋劑的 供給源77及淸潔流路內的氮之供給源78連接。79爲選 擇用來吐出塗布液、稀釋劑及氮中任一種的切換部，又 # ，VI、V2是從噴嘴73或噴嘴74獨立出來可進行供給動 作之閥。此外，上側噴嘴7 3藉由未圖示的升降機構以可 進退及可升降之方式構成。又，在該例中雖說明將塗布 抗蝕劑的手段、及塗布撥水性膜的手段設置於共同的單 元之構成，惟亦可分別設定其他單元。 (顯影單元） 然後，參照第8圖簡單說明顯影單元2 8的一例。圖 中8爲吸引吸附且水平保持晶圓W的背面側中央部，且 -14- (12) (12)1252531 以保持晶圓W的狀態可旋轉及升降之旋轉夾頭。以包圍 保持於旋轉夾頭8的晶圓W之方式設置上部側爲開口的 杯體8 1。該杯體8 1具備可升降的外杯8 1 a、內杯8 1 b、 及構成凹部之液體收受部8 1 c ’該液體收受部8 1 c設置有 用來排水的排出口 8 1 d。又，具有與晶圓W之直徑相同 或比直徑長的直線狀之顯影液吐出口的橫長之顯影液噴 嘴8 2與晶圓W表面相對向而設置’該顯影液噴嘴8 2緖 由未圖示的驅動機構水平移動及升降自如地設置。又， 在晶圓W的上方側及下方側設置有：將不溶解抗蝕劑但 溶解撥水性膜之溶解液供給至晶圓W的撥水性膜除去手 段即上側溶解液噴嘴8 3及下側溶解液噴嘴8 4，上側溶解 液噴嘴8 3藉由未圖示的驅動機構以升降及進退自如之方 式構成。此外，在該例中，雖說明將顯影手段與撥水性 膜除去手段設置在共同的單元之構成，惟亦可分別設置 其他單元。 (加熱單元） 然後，使用第9圖簡單說明進行加熱處理部即PEB 處理之加熱單元的一例。9爲構成單元的外裝體之框體， 配置於該框體9內的載置台9 1上面分別於其前方側設置 具有內部未圖示的冷卻手段之冷卻臂92，且於後方側設 置具有加熱器94的加熱板95。冷卻臂92從經由在框體 9內未圖示的開口部進入之第1基板搬送部3丨a接受晶 圓W’更前進載置晶圓…於加熱板95，並且具有在搬送 -15 - (13) (13)1252531 時粗冷卻晶圓 W (進行粗熱取）的功能。9 6、9 7爲可升降 之基板支持插銷，藉由基板支持插銷9 6與第1基板搬送 部3 1 A之協動作用使晶圓W載置於冷卻臂92，又，藉由 基板升降插銷9 7與冷卻臂9 2之協動作用使晶圓w載置 於加熱板95之方式構成。 參照第1 〇圖及第1 1圖說明使用上述的塗布、顯影 裝置在基板例如在晶圓W表面塗布抗蝕劑，顯影已液浸 曝光之後的晶圓W之步驟。但是，以下說明的塗布處理 φ 、顯影處理等手法雖舉出最佳之例，但並不限定本發明 。首先，從外部載置有用來收納晶圓W的載子2於載置 台20時，與開關部2 1同時取出載子2的蓋體，並藉由 收受手段A1取出晶圓W。然後，晶圓w介以構成棚單 元U1之一段的收受單元（未圖示）收受至主搬送手段A2 ，在棚單元U1至U3內的一個棚進行作爲塗布處理的前 處理例如離水化處理、冷卻處理。又，設置有用來形成 反射防止膜之單元，亦有取代離水化處理在晶圓w塗布 馨 反射防止膜之情況。 然後’晶圓W藉由主搬送手段A2搬入至塗布單元 2 7內，並保持在旋轉夾頭7。繼而，抗蝕劑供給噴嘴7 2 進入，其吐出孔以設定成從晶圓W的表面中央部僅浮起 些微之吐出位置。然後，藉由旋轉夾頭7鉛直軸轉動旋 轉晶圓W，並以特定的供給流量對晶圓w表面的中央部 供給抗蝕劑時’該抗蝕劑藉由離心力的作用沿著晶圓w 的表面擴展至外側’藉此在晶圓W的表面全體以薄膜狀 -16- (14) (14)1252531 塗布抗蝕劑（步驟S 1 )。然後，停止來自噴嘴7 2之抗蝕 劑的供給外，另藉由提高晶圓W之旋轉速度進行旋轉乾 燥，藉由晶圓W上的抗蝕劑使溶劑成分蒸發，藉由所殘 留的抗蝕劑成分在晶圓W的表面成膜抗蝕劑膜。 然後，鉛直軸旋轉晶圓W，並且從噴嘴7 3及7 4對 晶圓W的周緣部供給稀釋劑，在溶解除去位於周緣部的 抗蝕劑後（步驟S 2 )，在氮淸洗流路7 5內之後，從上下之 塗布液噴嘴7 8、7 9吐出塗布液，在晶圓 w的周緣部全 φ 周分別供給塗布液。藉此，在形成於晶圓W表面的抗蝕 劑3 0 0的外側形成有從表面側周緣部介以側端面橫跨於 背面側周緣部之撥水性膜3 0 1 (步驟S 3，參照第1 1圖）。 藉由形成該撥水性膜3 0 1可防止在液浸曝光時形成液膜 的液體從晶圓 W剝落。然後，在停止來自噴嘴7 8、7 9 的塗布液之供給外，高速旋轉使晶圓W乾燥。然後，晶 圓W藉由主搬送手段A2搬出至外部，搬入至加熱單元 ，且以特定的溫度進行烘烤處理。此外，撥水性膜3 0 1 φ 亦可形成於抗飩劑的表面，換言之亦可形成於晶圓W的 表面全體，又，不除去周緣部的抗蝕劑而形成撥水性膜 30 1亦可。 結束上述烘烤處理的晶圓W以冷卻單元冷卻之後， 在冷卻單元冷卻之後，經由棚單元U 3的收受單元搬入至 介面部B3’緖以該介面部Bj搬入至曝光部B4內。然後 ，詳細記載於「背景技術」之欄’與晶圓W的表面相對 向配置有曝光手段1以進行液浸曝光（步驟S 4)。 -17- (15) (15)1252531 然後，結束液浸曝光的晶圓W藉由第2基板搬送部 3 1B從曝光部B4取出，介以開口部52進入檢查單元37 的框體5內，藉由基板支持插銷5 1大致水平支持。然後 ，各個C C D攝影機5 3 a、5 3 b拍攝晶圓W表面，將所拍 攝的畫像資料傳送到控制部6。在控制部6將所傳送而來 的畫像資料記憶在記憶部6 1之同時，藉由測定程式6 2 解析畫像資料並檢測附著於晶圓W表面之水量（步驟S 5) 。然後’啓動判斷程式6 4，未附著有水的臨限値L 0之 · 晶圓W或將水量設定在容許範圍的方式設定之如對於不 超過最小的臨限値（L 1 )之晶圓w判斷不進行乾燥處理（步 驟S6) ’又’對於水量超過臨限値之晶圓W依據記憶部 6 3的之資訊分配因應水量的乾燥條件，然後，在記憶部 6 1記憶於每一晶圓W(步驟s 7)。再者，當判斷水量超過 最大的臨限値L3時，介以輸出部68進行合倂傳送曝光 部B 4的裝置異常之警示的動作。 晶圓W係藉由第丨基板搬送部3 } a從檢查單元3 7 φ 搬出’進行乾燥處理的晶圓w搬入至乾燥單元3 5內並 保持在旋轉夾頭4。然後，從記億部6 1讀取出該晶圓W 所分配的旋轉速度及旋轉時間等的乾燥條件之設定値， 依據該乾燥條件旋轉夾頭4進行旋轉動作’藉此旋轉晶 圓且進行旋轉乾燥（步驟S 8)。 結束上述乾燥處理的晶圓w藉由第1基板搬送部 3 1 A從乾燥單元3 5取出，又若不進行乾燥處理的晶圓▽ ’則錯由基板搬送部3丨A從檢查單元3 7取出，搬入至加 -18- (16) (16)1252531 熱單元（P E B ) 3 8。首先，載置於冷卻臂9 2進行粗冷卻， 然後放置於加熱板9 5以特定的溫度加熱處理抗蝕劑，從 包含於已曝光的部位之抗蝕劑的氧產生成分產生的氧擴 散至抗蝕劑內部。藉由該氧的觸媒作用使抗蝕劑成分化 學性反應，例如爲正型的抗蝕劑時與顯影液相對成爲可 溶解性’爲負型的抗蝕劑時與顯影液相對成爲不溶解性（ 步驟S 9 )。 然後’晶圓W依序移載置冷卻臂92、基板搬送部 β 3 1 A，從加熱單元3 8搬出，並傳送到主搬送手段Α2。然 後，藉由該主搬送手段A2搬入至顯影單元2 8內，保持 在旋轉夾頭8。在顯影單元2 8首先鉛直軸轉動旋轉晶圓 W，並且藉由溶解液噴嘴8 3及8 4在晶圓W的撥水性膜 形成區域供給溶解液，溶解除去撥水性膜（步驟S 1 0)。然 後，停止晶圓W的旋轉，一邊吐出顯影液一邊從晶圓W 的一端側朝向另一端側旋轉第1顯影液噴嘴84，對晶圓 _ W的表面無限制供給顯影液，對於上述顯影液溶解可溶 解性的部位，使特定的圖案之抗蝕劑遮罩形成於晶圓W 的表面（步驟SI 1)。然後，晶圓w返回載置台20上的原 來之載子2。 根據上述實施形態，以檢測部檢測出在已曝光的晶 圓W表面是否附著水，判斷爲未附著水之晶圓W在下一 步驟例如傳送到P E B處理步驟，判斷有附著水之晶圓w 在進行乾燥處理之後傳送到P E B處理步驟之構成’可抑 制在之後的步驟單元內浸水者，又，由於不對全部的晶 -19- (17) 1252531 圓 W進行乾燥處理，因此可抑制產率降低。再者，傳送 到P EB處理步驟的晶圓W未附著水，即使附著有水其量 亦極少，因此在晶圓 W的面內確保高度的溫度檔案，面 內均一促進氧觸媒反應。其結果可獲得線寬度在面內高 精度均勻的抗蝕劑圖案。此外，在本例中，雖舉出觸進 氧觸媒反應之PEB處理作爲下一個步驟，惟下一個步驟 用來調節晶圓W的溫度之高精度溫調單元（CPL2)39之加 熱處理或冷卻處理亦可獲得相同的作用效果。此外在本 發明中，加熱單元（PEB)38、高精確度溫調單元（CPL2)39 不一定需要限定爲設置在介面部B 3的構成，例如亦可爲 設置於處理部B2的棚單元U1至U3等之構成。 再者，根據上述實施形態，藉由液體檢測部檢測的 結果與判斷爲乾燥的晶圓W相對，藉由設爲分配因應其 水量的乾燥條件之構成，不對於水量少的晶圓 W進行過 剩的乾燥動作，又對於水量多的晶圓 W在乾燥動作不足 的適當條件下進行乾燥處理亦可。因此，由於使每一晶 圓W成爲乾燥狀態，因此更可確保高度的溫度輪廓。 然後，參照第1 2圖說明介面部B 3的其他例。該例 的介面部B3介以收受開口部100在第2搬送室3B與曝 光部B 4之間例如左右並列設置有用來進行晶圓w的收 受之2個收受載置台101a、101b。在此等收受載置台 1 〇 1 a、1 〇 1 b的各個表面例如設置3根構成從背面側支持 晶圓W之基板保持部的基板支持插銷1 〇2。更於收受載 置台1 0 1 b的上方側設置有用來檢測出未圖示之藉由基板 -20- (18) (18)1252531 支持插銷1 ο 1 b大致水平保持支晶圓 w表面的水之液體 檢測部即C C D攝影機5 3 a、5 3 b。亦即，在本例中，收受 載置台1 Ο 1 b與檢查單元相當。此時，例如進行曝光處理 之晶圓 W藉由第2基板搬送部3 1 B放置於收受載置台 l〇la，曝光部B4所具備的未圖示之基板搬送手段（基板 搬送部）接收該晶圓W並搬入至曝光部B4內。亦即，在 該例中，上述未圖示的基板搬送手段在曝光部B4與介面 部B 3之間進行晶圓W的收受，第2基板搬送部3 1 B進 # 行在介面部B 3與處理部B 2之間晶圓W的收受之一部分 。然後，已結束曝光的晶圓藉由該未圖示的基板搬送手 段放置於收受載置台101b，藉由 CCD攝影機53a、53b 拍攝其表面之後，接受第2基板搬送部3 1 B。然後，依 據水的檢測結果進行乾燥處理，或不進行乾燥搬入至處 理部B.2。即使爲這種構成亦可獲得與上述之情況相同的 效果。此外，收受載置台1 0 1 a、1 0 1 b如上述，從介面部 B 3觀看不限於具備傳送側之收受載至台1 0 1 a、及接受側 β 之收受載置台101b(與檢查單元相當）之構成，設計用來 進行晶圓W的傳送以及收取的兩方之收受載置台。 再者，於上述實施形態中，在收受開口部1 〇 〇的上 面側設置吐出氣體的氣體吹出口 1 0 3，從通過該收受開口 部1 〇 0的曝光部B 4之晶圓W表面例如吹送已溫調的氣 體’如乾空氣、氮等，換言之，在曝光部B4與介面部 B 3之邊界進行晶圓w的乾燥處理亦可。此時，在通過收 受開口部1 0 0之際吹送氣體並除去水分的晶圓w，在收 -21 - (19) (19)1252531 受載置台1 Ο 1 b進行水的檢測，判斷爲未殘留水的晶圓w 搬入至乾燥單元3 5進行完全乾燥。即使爲這種構成亦可 獲得與上述情況相同的功效。再者，於該收受開口部1 0 0 設置氣體吹出口 1 〇 3，對於來自曝光部B 4之晶圓W吹送 氣體之構成，亦可適用在第3圖所記載的介面部B3。 在本發明中，液體檢測部例如不限定於C CD攝影機 5 3 a(5 3 b)等拍攝手段，例如設計具備有光學系統的液體檢 測部如發光部及受光部之光感測器，亦可以是以檢測部 ® 檢測從發光部照射至晶圓 W表面之光的散亂光之構成。 換言之，藉由檢測與附著於晶圓W之水接觸使反射角變 化的反射光，檢測出是否附著水。具體的裝置構成如第 1 3圖所示，例如設計使與晶圓W的直徑相同或比直徑長 之橫長的基體200與晶圓W的表面相對向可移動自如， 在該基體200的底面側配置複數由一對的發光部及受光 部構成的光感測器20 1在長邊方向使彼此的間隔緊密之 構成，使該基體200與晶圓W相對橫向移動，檢測水之 ® 一例。此外，在第1 3圖中，爲了作圖方便，記載有將相 鄰的光感測器20 1之間的間隙設爲較寬，又省略框體5。 此時，由於可檢測出附著在晶圓W的表面之水，因此可 獲得與上述情況相同的效果。 再者，於本發明中，使晶圓W乾燥的手法不限定於 旋轉夾頭4進行的旋轉乾燥，例如第1 4圖所示，例如使 與保持在介以利用螺栓機構202可水平移動的基體203 與軸部連接的基板保持部204的晶圓W表面相對向，例 -22- (20) (20)1252531 如設置與晶圓 W之直徑相同或具備比直徑長之吐出口的 氣體供給噴嘴2 0 5之構成。在這種構成中，從氣體供給 噴嘴2 0 5的吐出口，例如吐出乾空氣形成氣體簾，並且 水平移動晶圓 W藉由穿過該氣體簾吹散水使之乾燥。即 使如此，亦可獲得與上述情況相同的功效。又其他例係 如第1 5圖所示，在與加熱單元相當的內部具備加熱器 2 〇 6之加熱板2 0 7上載置晶圓W，例如以4 0至5 0 °C的溫 度加熱使水蒸發且乾燥亦可。來自氣體供給噴嘴2 0 5之 ® 氣體不限於乾空氣，例如亦可爲氮。再者，例如加熱至 特定的溫度並供給已溫調的氣體亦可。 再者於本發明中’液體檢測部不限定於設置在檢查 單元3 7之構成，例如在第2基板搬送部3 1 B之例如臂 3 3 B設置液體檢測部，該第2基板搬送部3 1 B在搬送晶 圓W之際檢測出晶圓W表面的水亦可。即使爲該構成， 亦可獲得與上述之情況相同的功效。 m 而且，於本發明中，被處理基板不限於晶圓W，例 胃 如以可應用LCD基板、光罩用十字線（Reticuie)基板的塗 布、顯影處理。 【圖式簡單說明】 弟1 Η係藏不本發明之塗布、顯影裝置之實施形態 的平面圖。 第2圖係顯示本發明之塗布、顯影裝置之實施形態 的斜視圖。 -23- (21) (21)1252531 第3圖係顯示上述塗布、顯影裝置之介面部的斜視 圖 第 4圖係顯示組裝於上述塗布、顯影裝置之乾燥單 元的縱剖面圖。 第5圖係顯示組裝於上述塗布、顯影裝置之檢查單 元的縱剖面圖。 第 6圖係顯示上述塗布、顯影裝置之控制功能的說 明圖。 第 7圖係顯示組裝於上述塗布、顯影裝置之塗布單 元的縱剖面圖。 第8圖係顯示組裝於上述塗布、顯影裝置之顯影單 元的縱剖面圖。 第 9圖係顯示組裝於上述塗布、顯影裝置之加熱單 元的縱剖面圖。 第1 0圖係顯示在上述塗布、顯影裝置處理晶圓的縱 剖面圖。 第1 1圖係結束塗布處理之晶圓的說明圖。 第1 2圖係顯示上述塗布、顯影裝置之介面部的其他 例之說明圖。 第1 3圖係顯示上述檢查單元之液體檢測部的其他例 之說明圖。 第1 4圖係說明上述乾燥單元之乾燥手段的其他例之 說明圖。 第1 5圖與晶圓表面的抗蝕劑進行液浸曝光之手法之 -24- (22) 1252531 說明圖。 第1 6圖係與晶圓表面的抗鈾劑相對進行液浸曝光之 手法的說明圖。 【主要元件符號說明】 1 曝光手段 2 載子 3 A 第1搬送室 3B 第2搬送室 3、4、7、8 旋轉夾頭 5、9 框體 6 控制部 10 透鏡 11 供給口 12 吸引口 20 載子站 2 1 開關部 22 框體 23 區隔壁 26 藥液收納部 27 塗布單元 28 顯影單元 3 1 A 第1基板搬送部 3 1 B 第2基板搬送部

-25- (23)1252531 3 2 A 、3 3 A 基體 33 A 、33B 臂 34 周緣曝光裝置 3 5 乾燥單元 36 緩衝卡匣 37 檢查單元 3 8 加熱單元 39 高精度溫調單元 40 軸部 4 1 驅動機構 43、 7 1 杯體 44、 7 1a 液收受部 45、 7 1b 分隔壁 46、 71c、 81d 排出口 47、 7 1 d 排氣口 48、 7 1 e 圓狀板 49、 7 1 f 環狀構件 5 1 基板支持插銷 5 1a、 * 91 載置台 52 開口部 53a、 53b CCD攝影機 61、 63 記憶部 62 測定程式 63 記憶部 -26- (24) 1252531 64 判斷 65 CPU 66 匯流 67 控制 68 輸出 72 光阻 73 上側 74 下側 75 供給 76 撥水 77 稀釋 78、 79 噴嘴 8 1 杯體 8 1a 外杯 8 1b 內杯 8 1c 液收 82 顯影 83 上側 84 下側 92 冷卻 94、 206 加熱 95、 207 加熱 96 ^ 97 基板 1 00 收受 程式 排 器 部 劑供給噴嘴 噴嘴 噴嘴 路 性膜用的塗布液之供給源 劑的供給源 受部 液噴嘴 溶解液噴嘴 溶解液噴嘴 臂 器 板 支持插銷 開口部

-27- (25) 1252531 101a、 101b 1 03 200 、 203 20 1 204 205 3 00 3 0 1 A 1 A2, A3 B 1 B2 B3 B4

W U1 、 U2 、 U3 U4、U5 B ARC TRS3 VI 、V2 收受載置台 氣體吹送口 基體 光感測器 基板保持部 氣體供給噴嘴 抗触劑 撥水性膜 收受手段 主搬送手段 載子載置部 處理部 介面部 曝光部 晶圓 棚單元 液處理單元 疏水單元 收受單元 閥 -28-

Claims (1)

1. (1) (1)1252531 十、申請專利範圍 1 ·一種塗布、顯影裝置，其特徵係具備有： 塗布單兀’係在基板的表面塗布抗蝕劑； 威w單兀’係於上述表面形成液層並將顯影液供給 至已液浸曝光後的基板進行顯影； 檢查單元’係具有載置上述已曝光後的基板之基板 載置部、及檢測出用來形成附著於該基板載置部上的基 板表面之至少上述液層的液體之液體檢測部； 鲁 控制部’係依據上述液體檢測部的檢測結果判斷是 否使基板乾燥；以及 乾燥手段，係用來乾燥判斷爲進行乾燥的基板。 2 ·如申請專利範圍第1項之塗布、顯影裝置，其中 ’上述控制部在液體檢測部的檢測結果與異常狀態對應 之結果時’具備輸出通知異常之信號至已液浸曝光的曝 光部之功能。 3 .如申請專利範圍第1項之塗布、顯影裝置，其中 ® ’上述控制部依據上述液體檢測部之檢測結果決定基板 的乾燥條件’並且具備依據該乾燥條件控制上述乾燥手 段的乾燥動作之功能。 4 ·如申g靑專利朝圍第1至3項中任一項之塗布、顯 影裝置’其中’在顯影上述曝光後的基板之前，具備加 熱處理該基板之加熱處理邰，至少在進行該加熱處理之 前檢測出附著於基板表面之液體。 5 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之塗布、顯 -29- (2) (2)1252531 影裝置，其中具備有： 處理部，係分爲塗布單元及顯影單元；以及 介面部，係與該處理部鄰接設計，與液浸曝光_丰反 的曝光部連接， 上述檢查單元及上述乾燥手段設計於該介面部° 6 ·如申請專利範圍第5項中任一項之塗布、顯影裝 置，其中具備有： 第1基板搬送部，係在處理部與介面部之間進行基 板的收授；以及 第2基板搬送部，係在曝光部與介面部之間進行基 板的收授， 上述檢查單元的基板載置部在此等基板搬送部之間 進行基板的收授之際兼作放置基板之收授部。 7 . —種塗布、顯影方法，係具有： 在基板的表面塗布抗蝕劑，並對於在其表面形成液 層並液浸曝光後的該基板供給顯影液加以顯影，其特徵 在於具備有： 載置上述基板於基板載置部之步驟； 以液體檢測部檢測出形成附著於該基板的表面之至 少上述液層的液體之步驟； 依據上述液體檢測部的檢測結果判斷是否使基板乾 燥之步驟；以及 藉由乾燥手段來乾燥判斷爲進行乾燥的基板之步驟 -30- (3) (3)1252531 8 .如申請專利範圍第7項之塗布、顯影方法，其中 包含有： 判斷是否乾燥上述基板之步驟；以及 當液體檢測部的檢測結果爲與異常狀態對應之結果 時，輸出通知異常之信號至已液浸曝光的曝光部之步驟 〇 9.如申請專利範圍第 7項之塗布、顯影方法，其中 判斷是否乾燥上述基板之步驟係包含決定所乾燥的 基板之乾燥條件之步驟， 上述乾燥手段依據該乾燥條件使基板乾燥。 1 0 .如申請專利範圍第7至9項中任一項之塗布、顯 影方法，其中，在顯影上述曝光後的基板之前包含加熱 處理該基板之步驟，至少在進行該加熱處理之前進行附 著於基板的表面之液體的檢測。 -31 -