TWI419742B - 塗佈處理方法及塗佈處理裝置 - Google Patents

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TWI419742B TW098142123A TW98142123A TWI419742B TW I419742 B TWI419742 B TW I419742B TW 098142123 A TW098142123 A TW 098142123A TW 98142123 A TW98142123 A TW 98142123A TW I419742 B TWI419742 B TW I419742B
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Kentaro Yoshihara
Tomohiro Noda
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Description

塗佈處理方法及塗佈處理裝置
本發明係關於例如半導體晶圓或液晶玻璃基板(FPD基板)等之塗佈處理方法及塗佈處理裝置。
一般而言，製造半導體元件時，為在例如半導體晶圓或FPD基板等(以下稱晶圓等)上塗佈光阻液，對遮罩圖案進行曝光處理以形成電路圖案，可利用光微影技術。藉由此光微影技術，以旋轉塗佈法在晶圓等上塗佈光阻液，對應既定電路圖案使藉此形成之光阻膜曝光，對此曝光圖案進行顯影處理以在光阻膜上形成電路圖案。
近年來伴隨著元件圖案之細微化、薄膜化，業界要求於如此之光微影步驟中提高曝光之解析度。提高曝光解析度之方法之一中，因藉由既存光源，例如氟化氬(ArF)或氟化氪(KrF)曝光之曝光技術經改良可提高解析度，已知一種液浸曝光方法，在晶圓表面形成有光線可透射之浸液層之狀態下使晶圓曝光。此液浸曝光係使光線在例如純水等水中透射之技術，利用波長於水中會變短，故ArF波長為193nm而在水中實質上為134nm之特徵進行。
亦即，此液浸曝光技術在透鏡與晶圓表面之間形成有浸液層(液體膜)之狀態下，使自光源發出之光線通過透鏡，光線透射液體膜而照射至晶圓，藉此使既定光阻圖案(電路圖案)轉印在光阻上。又，在與晶圓之間形成有液體膜之狀態下沿相對與曝光機構水平之水平方向使晶圓滑動並移動，於對應下一轉印區域(曝光照射區域)之位置配置該曝光機構，重複照射光線之動作，藉此依序將電路圖案轉印至晶圓表面。
進行此液浸曝光時，在透鏡與晶圓表面之間形成有液體膜(浸液層)，故會將一部分微量的光阻之含有成分自光阻層表面部溶離，而會有溶離成分附著於透鏡表面導致轉印之電路圖案線寬精度降低之問題。且即使未附著於透鏡表面水膜內一旦含有溶離成分即會影響光線折射率而亦會產生解析度降低及於面內線寬精度不均一之問題。
且隨著元件圖案細微化之進展，亦會有於光阻層中因干擾效果導致解析度降低及於面內發生線寬精度不均一之問題。
作為解決上述問題之方法可使用一技術，對形成有光阻層之晶圓等表面供給(塗佈)具水溶性之塗佈液，例如TARC(Top Anti-Reflective Coating)化學液以鋪設抗反射膜，藉此於液浸曝光時抑制光阻之溶離，或防止光阻層中之干擾。且TARC化學液含有具藉由分子內親水基與疏水基之平衡降低界面之自由能(界面張力)之作用之界面活性劑。
且一般而言對晶圓等表面供給塗佈液以形成塗佈膜之塗佈處理方法中，多半使用所謂旋轉塗佈法，自噴嘴對旋轉中晶圓之中心部供給塗佈液，以離心力在晶圓上使塗佈液擴散，藉此在晶圓上塗佈塗佈液。且於此旋轉塗佈法中，作為均一塗佈少量塗佈液之方法，已知一方法，例如在晶圓上供給塗佈液之溶劑以進行預濕後，接著加速晶圓之旋轉至第1轉速，對此旋轉中之晶圓供給塗佈液，接著暫時使晶圓之轉速減速至第2轉速，調整晶圓上塗佈液之膜厚，其後再加速晶圓之旋轉至第3轉速，以甩乾晶圓上之塗佈液(參照例如專利文獻1)。
使用上述旋轉塗佈法，將例如水溶性之塗佈液(TARC化學液)塗佈於晶圓時，於預濕之際作為塗佈液之溶劑會在晶圓上供給例如純水。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利第3330324號公報(申請專利範圍)
然而，TARC化學液因經加壓而含有溶解氣體或界面活性劑，故具有非常易於發泡之性質，因此在將其塗佈於晶圓上時容易產生細微氣泡。因此，旋轉塗佈TARC化學液時，會有起因於該氣泡而發生塗佈膜(TARC膜)塗佈不良(塗佈不均)，導致元件產量降低之問題。
且若在晶圓上作為塗佈液之溶劑供給純水並預濕後，接著加速晶圓之旋轉至第1轉速，然後使晶圓之轉速減速至第2轉速，純水即會因表面張力值非常大，而在具疏水性之晶圓上於擴散後馬上在一瞬間成為水滴，而導致預濕效果縮小。因此，旋轉塗佈TARC化學液時，亦會有起因於該水滴而發生塗佈膜(TARC膜)塗佈不良(塗佈不均)之問題。
鑑於上述情形，本發明之目的在於提供一種塗佈處理方法及塗佈處理裝置，可抑制塗佈塗佈液時產生之氣泡以實現塗佈液體膜之均一化及產量之提升。
且本發明之目的在於提供一種塗佈處理方法及塗佈處理裝置，可避免塗佈液之浪費以實現塗佈液之有效利用，並可實現塗佈液體膜之均一化。
為解決上述課題，本發明之塗佈處理方法朝被處理基板供給具有水溶性之塗佈液以形成塗佈液體膜，其特徵在於包含：第1步驟，令被處理基板以低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴；第2步驟，於第1步驟後令被處理基板在該第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與該純水；及第3步驟，於第2步驟後，令被處理基板以高於該第1轉速之第2轉速旋轉以形成塗佈液體膜(申請專利範圍1)。
且本發明之另一塗佈處理方法朝被處理基板供給具有水溶性之塗佈液以形成塗佈液體膜，其特徵在於包含：第1步驟，令被處理基板以低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴；第2步驟，於第1步驟後，令被處理基板在該第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與該純水；及第3步驟，於第2步驟後，令被處理基板以高於該第1轉速之第2轉速旋轉以形成塗佈液體膜；且藉由控制該第2步驟與第3步驟之時間比率設定塗佈液之供給量(申請專利範圍3)。
本發明中，若上述塗佈液至少係具有水溶性之液體即可任意使用塗佈液，可使用包含界面活性劑之液體(申請專利範圍6)。
且為使申請專利範圍1所記載之塗佈液處理方法具體化，本發明之塗佈處理裝置朝被處理基板供給具有水溶性之塗佈液以形成塗佈液體膜，其特徵在於包含：固持機構，以被處理基板之表面為上表面固持該被處理基板；旋轉機構，令該固持機構繞著鉛直軸旋轉；塗佈液噴嘴，朝被處理基板供給塗佈液；純水噴嘴，朝被處理基板供給純水；第1噴嘴移動機構，令該塗佈液噴嘴朝被處理基板之中心部移動；第2噴嘴移動機構，令該純水噴嘴朝被處理基板之中心部移動；第1開閉閥，插設於連接該塗佈液噴嘴與塗佈液供給源之塗佈液供給管路中；第2開閉閥，插設於連接該純水噴嘴與純水供給源之純水供給管路中；及控制機構，控制該旋轉機構之旋轉驅動、第1及第2噴嘴移動機構之驅動及該第1及第2開閉閥之開閉；且形成並構成該等構件俾藉由該控制機構進行下列步驟：第1步驟，令被處理基板以低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴；第2步驟，於第1步驟後，令被處理基板在該第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與該純水；及第3步驟，於第2步驟後，令被處理基板以高於該第1轉速之第2轉速旋轉以形成塗佈液體膜(申請專利範圍7)。
且為使申請專利範圍3所記載之塗佈液處理方法具體化，本發明之另一塗佈處理裝置朝被處理基板供給具有水溶性之塗佈液以形成塗佈液體膜，其特徵在於包含：固持機構，以被處理基板之表面為上表面固持該被處理基板；旋轉機構，令該固持機構繞著鉛直軸旋轉；塗佈液噴嘴，朝被處理基板供給塗佈液；純水噴嘴，朝被處理基板供給純水；第1噴嘴移動機構，令該塗佈液噴嘴朝被處理基板之中心部移動；第2噴嘴移動機構，令該純水噴嘴朝被處理基板之中心部移動；第1開閉閥，插設於連接該塗佈液噴嘴與塗佈液供給源之塗佈液供給管路中；第2開閉閥，插設於連接該純水噴嘴與純水供給源之純水供給管路中；及控制機構，控制該旋轉機構之旋轉驅動、第1及第2噴嘴移動機構之驅動及該第1及第2開閉閥之開閉；且形成並構成該等構件，俾藉由該控制機構進行下列步驟，並藉由控制該第2步驟與第3步驟之時間比率設定塗佈液之供給量：第1步驟，令被處理基板以低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴；第2步驟，於第1步驟後，令被處理基板在該第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與該純水；及第3步驟，於第2步驟後，令被處理基板以高於該第1轉速之第2轉速旋轉以形成塗佈液體膜(申請專利範圍9)。
於申請專利範圍7或9所記載之塗佈處理裝置中，若上述塗佈液至少係具有水溶性之液體即可任意使用塗佈液，可使用包含界面活性劑之液體(申請專利範圍12)。
於申請專利範圍3或9所記載之發明中，可藉由控制轉速之加速度控制上述第2步驟與第3步驟之時間比率，相對於第2步驟第3步驟之時間比率宜在1:3~3:1之範圍內(申請專利範圍4、10)，相對於第2步驟第3步驟之時間比率為1:1~3:1則更佳。
且於本發明中，上述第1轉速可使於被處理基板上供給(噴吐)之純水在被處理基板上形成液滴(純水水漥)，並可於其後減少於被處理基板上供給(噴吐)之水溶性塗佈液噴吐導致之衝擊。例如第1轉速宜為10rpm~50rpm(申請專利範圍2、5、8、11)。此因第1轉速若低於10rpm，液滴(純水水漥)即無法擴大為所希望之大小，且第1轉速若高於50rpm，液滴(純水水漥)則會無法保持所希望之大小之圓形狀態而過於擴大。
且於本發明中，上述第2轉速可使於被處理基板上供給(噴吐)之塗佈液擴散而形成塗佈液體膜。例如於申請專利範圍1或7所記載之發明中，第2轉速可為1500rpm~2500rpm。此因第2轉速若低於1500rpm，塗佈液於被處理基板上之被覆性即會惡化，且第2轉速若高於2500rpm，則需擔心塗佈液產生水氣。且例如於申請專利範圍3或9所記載之發明中，第2轉速宜為2000rpm~4000rpm(申請專利範圍5、11)。此因第2轉速若低於2000rpm，塗佈液於被處理基板上即會產生未塗佈區域，且第2轉速若高於4000rpm，塗佈液則會產生水氣，而需擔心產生之水氣再附著於塗佈液體膜上導致被覆性惡化。
依申請專利範圍1、2、7、8所記載之發明，令被處理基板以低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴後，令被處理基板在上述第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與上述純水，藉此於供給塗佈液時純水成被處理基板與塗佈液之中間層，可在供給塗佈液時(噴吐時)減輕衝擊。又，其後，令被處理基板以高於上述第1轉速之第2轉速旋轉，藉此可在被處理基板上形成塗佈液體膜。
且依申請專利範圍3、4、5、9、10、11所記載之發明，令被處理基板以低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴後，令被處理基板在上述第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與上述純水，藉此在供給塗佈液時純水成被處理基板與塗佈液之中間層，可於供給塗佈液時(噴吐時)減輕衝擊。又，其後令被處理基板以高於上述第1轉速之第2轉速旋轉，且控制混合塗佈液與純水之步驟(第2步驟)與形成塗佈液體膜之步驟(第3步驟)之時間比率，例如控制相對於第2步驟第3步驟之時間比率在1:3~3:1之範圍內並設定塗佈液之噴吐量，藉此可減少塗佈液之供給量，並可在被處理基板上均一形成塗佈液體膜。
且依申請專利範圍6、12所記載之發明，可在供給塗佈液時減輕衝擊，並降低塗佈液中界面活性劑之濃度。
依本發明如上述構成，故可獲得如以下之效果。
(1)依申請專利範圍1、2、7、8所記載之發明，於供給塗佈液時純水成被處理基板與塗佈液之中間層，可在供給塗佈液時(噴吐時)減輕衝擊，故可抑制塗佈塗佈液時產生之氣泡，減少塗佈不良(塗佈不均)，可實現塗佈液體膜之均一性及產量之提升。
(2)依申請專利範圍3、4、5、9、10、11所記載之發明，可實現塗佈液之有效利用，並可減少塗佈不良(塗佈不均)，可實現塗佈液體膜均一性之提升。
(3)依申請專利範圍6、12所記載之發明，在供給塗佈液時可減輕衝擊，並降低塗佈液中界面活性劑之濃度，故可進一步實現含有界面活性劑之塗佈液體膜之均一性及產量之提升。
以下根據附圖詳細說明本發明實施形態。
圖1係顯示適用依本發明之塗佈處理裝置之塗佈顯影處理裝置連接曝光裝置之處理系統整體之概略俯視圖，圖2係上述處理系統之概略前視圖，圖3係上述處理系統之概略後視圖。
上述處理系統包含：輸送站1，用以將密閉收納複數片，例如25片係被處理基板之半導體晶圓W(以下稱晶圓W)之載具10送出送入；處理部2，對自此輸送站1取出之晶圓W施以光阻塗佈、顯影處理等；曝光裝置4，在晶圓W表面形成有光線可透射之浸液層之狀態下使晶圓W表面進行液浸曝光；及介面部3，連接處理部2與曝光裝置4之間，以傳遞晶圓W。
輸送站1包含：載置部11，可將複數個載具10排成一排並加以載置；開閉部12，設於自此載置部11觀察前方之壁面；及傳遞機構A1，用以將晶圓W自載具10經由開閉部12取出之。
且於輸送站1內側連接有由框體20包圍其周圍之處理部2，此處理部2中自前側起依序交互排列設有加熱‧冷卻類單元經多段化之處理單元U1、U2、U3及液處理單元U4、U5，並設有於各單元間傳遞晶圓W之主輸送機構A2、A3。且主輸送機構A2、A3配置於藉由區隔壁21包圍之空間內，該區隔壁21以自輸送站1觀察沿前後方向配置之處理單元U1、U2、U3側之一面部、後述例如右側之液處理單元U4、U5側之一面部，與為左側之一面之背面部構成。且於輸送站1與處理部2之間、處理部2與介面部3之間配置有包含由各單元使用之處理液之溫度調節裝置或溫濕度調節用導管等之溫濕度調節單元22。
處理單元U1、U2、U3堆疊有複數段，例如10段用以進行於液處理單元U4、U5進行之處理之前處理及後處理之各種單元。於主輸送機構A2背面側，如圖3所示，自下方起依序重疊有用以對例如晶圓W進行疏水化處理之附著單元(AD)、加熱晶圓W之加熱單元(HP)各2段。附著單元(AD)亦可更包含對晶圓W進行溫度調節之機構。於主輸送機構A3背面側設有僅選擇性地使晶圓W邊緣部曝光之周邊曝光裝置(WEE)23。又，有時主輸送機構A3背面側亦與主輸送機構A2背面側相同，配置有熱處理單元。
如圖3所示，於處理單元U1自上而下依序重疊有例如10段使晶圓W置放於載置台以進行既定處理之烘箱型處理單元，例如對晶圓W施以既定加熱處理，係第1熱處理單元之高溫度熱處理單元(BAKE)、在精度佳之溫度管理下對晶圓W施以冷卻處理之高精度溫度調節單元(CPL)、自傳遞機構A1朝主輸送機構A2傳遞晶圓W，為傳遞部之傳遞單元(TRS)及溫度調節單元(TCP)。又，本實施形態中，於處理單元U1內，自下而上起算第3段設置作為預留空間。於處理單元U2中，亦自上而下依序重疊有例如10段作為例如第4熱處理單元之後烘烤單元(POST)、對光阻塗佈後晶圓W施以加熱處理，係第2熱處理單元之預烤單元(PAB)及高精度溫度調節單元(CPL)。且於處理單元U3中，亦例如自上而下依序重疊有10段例如對曝光後晶圓W施以加熱處理，作為第3熱處理單元之曝後烤單元(PEB)及高精度溫度調節單元(CPL)。
且液處理單元U4、U5中，例如圖2所示，於光阻或顯影液等化學液收納部(CHM)上堆疊有複數段，例如5段下列者：底部抗反射膜塗佈單元(BCT)25，塗佈抗反射膜；頂部抗反射膜(保護膜)塗佈單元(TCT)26，包含依本發明之塗佈處理裝置；光阻塗佈單元(COT)27，塗佈光阻；及顯影單元(DEV)28等，對晶圓W供給顯影液以進行顯影處理。
介面部3如圖1所示，由在處理部2與曝光裝置4之間沿前後設置之第1輸送室3A及第2輸送室3B構成，分別設有包含可任意昇降且繞著鉛直軸任意旋轉之臂部之第1晶圓輸送部30A及第2晶圓輸送部30B。
又，藉由第1及第2晶圓輸送部30A、30B輸送晶圓W之時間點及時間係藉由以係控制機構之控制電腦之中央運算處理裝置(CPU)為主體構成之控制器60控制。
且於第1輸送室3A中，夾著第1晶圓輸送部30A自輸送站1側觀察之右側，例如以沿上下堆疊之方式設有暫時收納複數，例如25片晶圓W之緩衝匣盒31。又，亦可配置緩衝匣盒31於自輸送站1側觀察之左側。
其次說明關於使用上述塗佈顯影裝置處理晶圓W之程序。在此說明關於在晶圓W表面形成底部抗反射膜(BARC)，於其上層塗佈光阻層，於光阻層表面堆疊頂部抗反射膜之情形。首先，自收納有晶圓W之載具10藉由傳遞機構A1取出晶圓W，經由為處理單元U1之一段之傳遞單元(TRS)將晶圓W傳遞至主輸送機構A2，作為塗佈處理之前處理例如於底部抗反射膜塗佈單元(BCT)25在其表面上形成底部抗反射膜(BARC)。藉由主輸送機構A2將形成有底部抗反射膜(BARC)之晶圓W輸送至處理單元U1之加熱處理部以進行預烤(BAKE)。
其後，藉由主輸送機構A2將晶圓W送入光阻塗佈單元(COT)27內，於晶圓W表面整體呈薄膜狀塗佈光阻。藉由主輸送機構A2將塗佈有光阻之晶圓W輸送至處理單元U2之加熱處理部以進行預烤(PAB)。
其後，藉由主輸送機構A2使晶圓W於頂部抗反射膜塗佈單元(TCT)26內在光阻層表面上形成頂部抗反射膜。藉由主輸送機構A2將形成有頂部抗反射膜之晶圓W輸送至處理單元U2之加熱處理部以進行預烤(PAB)。
其後，藉由主輸送機構A3自預烤單元(PAB)送出晶圓W，經由主輸送機構A3、第1、第2晶圓輸送部30A、30B輸送至曝光裝置4，於晶圓W表面與曝光透鏡(未經圖示)之間隙形成有浸液層之狀態下使其曝光，以進行液浸曝光。
其後，經由第2晶圓輸送部30B、第1晶圓輸送部30A將曝光完畢之晶圓W送入處理部2之處理單元U3之曝後烤單元(PEB)內。在此，藉由加熱晶圓W至既定溫度，使自包含於光阻之酸發生劑產生之酸擴散至其內部區域以進行曝後烤(PEB)處理。又，該反應區域為例如正型光阻時，藉由光阻成分因該酸之觸媒作用而產生化學反應，該反應區域相對於顯影液為可溶解性。
藉由主輸送機構A3將經PEB處理之晶圓W送入顯影單元(DEV)28內，藉由設於顯影單元(DEV)28內之顯影液噴嘴對其表面供給顯影液以進行顯影處理。藉此，使晶圓W表面之光阻膜中相對於顯影液具可溶解性之部位溶解以形成既定之光阻圖案。且對晶圓W供給例如純水等潤洗液以進行潤洗處理，其後進行甩掉潤洗液之旋轉乾燥。其後，藉由主輸送機構A3自顯影單元(DEV)28送出晶圓W，送入處理單元U2之後烘烤單元(POST)內以進行加熱處理，經由主輸送機構A2、傳遞機構A1使其回到載置部11上原來的載具10以結束一連串之塗佈顯影處理。
其次參照圖4及圖5說明關於依本發明之塗佈處理裝置。
圖4係顯示依本發明之塗佈處理裝置一例之概略縱剖面圖，圖5係塗佈處理裝置之概略橫剖面圖。又，本實施形態中，為形成防止曝光處理時光線反射之抗反射膜，使用含有在形成有光阻膜之晶圓W上所塗佈之界面活性劑之抗反射膜液體材料(TARC化學液)作為塗佈液。作為此塗佈液，抗反射膜液體材料包含例如水溶性樹脂，與羧酸或磺酸等低分子有機化合物。
塗佈處理裝置40中，如圖4所示具有處理容器41，於此處理容器41內之中央部中，作為固持晶圓W並使其旋轉之固持機構設有旋轉夾盤42。旋轉夾盤42具有水平之上表面，於該上表面設有例如抽吸晶圓W之抽吸口(未經圖示)。藉由自此抽吸口進行抽吸，可將晶圓W吸附固持於旋轉夾盤42上。
旋轉夾盤42具有包含例如馬達等旋轉機構之夾盤驅動機構43。夾盤驅動機構43電性連接包含係控制機構之中央運算處理裝置(CPU)之控制器60，可根據來自控制器60之控制信號以既定速度旋轉。且夾盤驅動機構43中設有缸筒等之昇降驅動源，旋轉夾盤42可上下動。
於旋轉夾盤42周圍設有自晶圓W承接飛散或落下之液體並回收之杯體44。杯體44之下表面連接使回收之液體排出之排放管路45與使杯體44內之蒙氣排氣之排氣管路46。
如圖5所示，於杯體44X方向負方向(圖5之下方向)側形成有沿Y方向(圖5之左右方向)延伸之導軌47。導軌47自例如杯體44Y方向負方向(圖5之左方向)側外方形成至Y方向正方向(圖5之右方向)側外方。係第1及第2噴嘴移動機構之第1及第2噴嘴驅動部48a、48b以可任意移動之方式裝設於導軌47。第1及第2噴嘴驅動部48a、48b電性連接控制器60，形成為可根據來自控制器60之控制信號沿導軌47任意移動。
第1噴嘴驅動部48a上朝X方向安裝有第1臂49a，此第1臂49a則如圖4及圖5所示，支持供給塗佈液之塗佈液噴嘴50。此時，塗佈液噴嘴50形成可噴吐少量塗佈液之噴嘴徑，例如直徑0.8mm。第1臂49a可藉由第1噴嘴驅動部48a在導軌47上任意移動。藉此，塗佈液噴嘴50可自設置於杯體44Y方向正方向側外方之待命部51移動至杯體44內晶圓W中心部之上方，更可在晶圓W表面上沿晶圓W之徑向移動。且第1臂49a可藉由第1噴嘴驅動部48a任意昇降，可調整塗佈液噴嘴50之高度。
塗佈液噴嘴50如圖4所示，連接有連接塗佈液供給源52之塗佈液供給管路53。塗佈液供給源52藉由儲存塗佈液之容器形成之，藉由加壓由氣體供給源，例如氮氣供給源54供給之氣體(氮氣)，朝塗佈液噴嘴50側供給(壓送)塗佈液。塗佈液供給管路53上，自塗佈液供給源52側起依序插設有過濾器55、泵56及具流量調節功能之第1開閉閥V1。又，連接塗佈液供給源52與氮氣供給源54之氮氣供給管路54a上插設有開閉閥V3。
第2噴嘴驅動部48b上沿X方向安裝有第2臂49b，此第2臂49b支持供給塗佈液之溶劑，例如純水之純水噴嘴57。第2臂49b可藉由圖5所示之第2噴嘴驅動部48b在導軌47上任意移動，可使純水噴嘴57自設於杯體44Y方向負方向側外方之待命部58移動至杯體44內晶圓W中心部上方。且藉由第2噴嘴驅動部48b，第2臂49b可任意昇降，可調節純水噴嘴57之高度。
純水噴嘴57如圖4所示，連接有連接純水供給源59之純水供給管路59a。純水供給源59內儲存有純水。純水供給管路59a上插設有具流量調節功能之第2開閉閥V2。
上述第1及第2開閉閥V1、V2及氮氣供給管路54a之開閉閥V3分別電性連接控制器60，根據來自控制器60之控制信號進行開閉動作。
又，以上構成中，供給塗佈液之塗佈液噴嘴50與供給純水之純水噴嘴57雖分別由各臂部支持，但亦可由同一臂部支持，藉由控制該臂部之移動，控制塗佈液噴嘴50與純水噴嘴57之移動及供給時間點。
藉由控制器60控制上述旋轉夾盤42之旋轉動作與上下動作、以第1噴嘴驅動部48a移動塗佈液噴嘴50之移動動作、以第1開閉閥V1供給塗佈液噴嘴50塗佈液之供給動作、以第2噴嘴驅動部48b移動純水噴嘴57之移動動作、以第2開閉閥V2供給純水噴嘴57純水之供給動作等驅動類之動作。控制器60由包含例如CPU或記憶體等之電腦構成，藉由實行記憶於例如記憶體之程式，可在塗佈處理裝置40內實現光阻塗佈處理。又，塗佈處理裝置40內用以實現光阻塗佈處理之各種程式記憶於例如電腦可讀出之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MD)、記憶卡等記憶媒體H，並可使用自該記憶媒體H安裝至控制部60者。
其次說明關於如以上構成之塗佈處理裝置40中進行之塗佈處理製程。圖6係顯示塗佈處理裝置40內塗佈處理製程主要步驟之流程圖。圖7係顯示塗佈處理製程各步驟中晶圓W之轉速，與塗佈液及純水之供給時間點之曲線圖，圖8係示意顯示塗佈處理製程各步驟中晶圓上液體膜狀態之概略剖面圖。又，為優先使技術易於理解，圖7中製程之時間長度不一定非得對應實際時間之長度。
送入塗佈處理裝置40之晶圓W首先由旋轉夾盤42吸附固持。接著藉由第2臂49b，待命部58之純水噴嘴57移動至晶圓W中心部上方。其次如圖4所示，控制夾盤驅動機構43，藉由旋轉夾盤42使晶圓W以係第1轉速之例如10rpm~50rpm旋轉，於本實施形態中以10rpm旋轉。使此晶圓W旋轉之同時，如圖8(a)所示由純水噴嘴57朝晶圓W中心部供給純水DIW(圖6及圖7之步驟S1)。如此使晶圓W以第1轉速低速旋轉時，對晶圓W供給之純水DIW在晶圓W上幾乎不擴散，形成例如約0.5mm~4.0mm之純水液滴(純水水漥PD)。又，此步驟S1在例如4秒期間內進行。
純水DIW之供給一旦結束，純水噴嘴57即自晶圓W中心部上方朝外方移動，藉由第1臂49a，待命部51之塗佈液噴嘴50移動至晶圓W中心部上方。
其後，在第1轉速，例如10rpm之狀態下，如圖8(b)所示由塗佈液噴嘴50朝晶圓W中心部供給(噴吐)塗佈液(TARC化學液)TARC(圖6及圖7之步驟S2)。如此使晶圓W在低速旋轉之第1轉速狀態下，於純水DIW，亦即純水水漥PD上供給(噴吐)塗佈液TARC，藉此可以純水水漥PD減少塗佈液TARC之噴吐衝擊，並可降低塗佈液TARC中所含有之界面活性劑之濃度。因此，可抑制供給(噴吐)塗佈液TARC時氣泡之產生。又，此步驟S2在例如0.5秒期間內進行。
如上述，於純水水漥PD上一旦供給(噴吐)塗佈液TARC並形成在塗佈液TARC之下層有純水DIW殘留之混合層，即如圖7所示，使晶圓W之旋轉加速至係第2轉速，例如1500rpm~2500rpm，於本實施形態中加速至2000rpm。此期間內，如圖8(c)所示持續自塗佈液噴嘴50供給塗佈液TARC。如此使晶圓W以第2轉速高速旋轉時，混合層PT在晶圓W上擴散，塗佈液TARC由混合層PT引導而在晶圓W上擴散以形成塗佈液體膜(圖6及圖7之步驟S3)。又，混合層PT相較於純水DIW對光阻膜之接觸角小，可潤濕性佳，故塗佈液TARC可全面在晶圓W上圓滑且均一地擴散。且此時即使產生氣泡亦極其微量，且因純水DIW而被阻斷，附著於晶圓W上之附著機率少而不會成為斑點。又，此步驟S3在例如1.5秒期間內進行。
塗佈液TARC一旦全面在晶圓W上擴散而形成塗佈液體膜，即如圖7所示使晶圓W之旋轉減速至係第3轉速，例如1500rpm。又，在如此使晶圓W以第3轉速旋轉中，晶圓W上之塗佈液TARC內朝中心之力發生作用，使晶圓W上之塗佈液體膜乾燥(受到調整)(圖6及圖7之步驟S4)。又，此步驟S4在例如15秒期間內進行。
晶圓W上塗佈液TARC之膜厚一旦受到調整，即如圖7所示使晶圓W之旋轉減速至係第4轉速，例如1000rpm。又，在如此使晶圓W以第4轉速旋轉中，由潤洗噴嘴(未經圖示)朝晶圓W之背面邊緣部供給(噴吐)潤洗液，例如純水以清洗晶圓背面(圖6及圖7之步驟S5)。又，此步驟S5在例如5秒期間內進行。其後，使晶圓W之旋轉加速至係第5轉速，例如3000rpm。藉此，使全面擴散於晶圓W之塗佈液TARC乾燥，形成塗佈膜(圖6及圖7之步驟S6)。又，此步驟S6在例如10秒期間內進行。
依以上實施形態，使晶圓W以低速之第1轉速旋轉，在晶圓W上形成純水水漥PD，在以此第1轉速旋轉之狀態下，供給(噴吐)塗佈液TARC，藉此可以純水水漥PD減少塗佈液TARC之噴吐衝擊，使晶圓W以低速之第1轉速旋轉並同時使純水DIW與塗佈液TARC混合，藉此可部分降低塗佈液TARC中所含有之界面活性劑之濃度。因此，可抑制供給(噴吐)塗佈液TARC時氣泡之產生，可減少塗佈不良(塗佈不均)，可實現塗佈液體膜之均一性及產量之提升。
其次說明關於如以上構成之塗佈處理裝置40內進行之另一塗佈處理製程。圖9係顯示塗佈處理裝置40中塗佈處理製程主要步驟之流程圖。圖10係顯示塗佈處理製程各步驟中晶圓W之轉速，與塗佈液及純水之供給時間點之曲線圖。又，為優先使技術易於理解，圖10中製程時間之長度不一定非得對應實際時間之長度。
送入塗佈處理裝置40之晶圓W首先由旋轉夾盤42吸附固持。接著藉由第2臂49b使待命部58之純水噴嘴57移動至晶圓W中心部上方。其次，如圖4所示控制夾盤驅動機構43，藉由旋轉夾盤42使晶圓W以係第1轉速，例如10rpm~50rpm旋轉，於本實施形態中以10rpm旋轉。使此晶圓W旋轉之同時，如圖8(a)所示由純水噴嘴57朝晶圓W中心部供給純水DIW(圖9及圖10之步驟S11)。如此使晶圓W以第1轉速低速旋轉時，對晶圓W供給之純水DIW在晶圓W上幾乎不擴散，形成例如約0.5mm~4.0mm純水之液滴(純水水漥PD)。又，此步驟S11在例如4秒期間內進行。
純水DIW之供給一旦結束，純水噴嘴57即自晶圓W中心部上方朝外方移動，藉由第1臂49a，待命部51之塗佈液噴嘴50移動至晶圓W中心部上方。
其後，在第1轉速，例如10rpm之狀態下，如圖8(b)所示，由塗佈液噴嘴50朝晶圓W中心部供給(噴吐)塗佈液(TARC化學液)TARC(圖9及圖10之步驟S12)。如此在使晶圓W以第1轉速低速旋轉之狀態下，在純水DIW，亦即純水水漥PD上供給(噴吐)塗佈液TARC，藉此可以純水水漥PD減少塗佈液TARC之噴吐衝擊，並可降低塗佈液TARC中所含有之界面活性劑之濃度。因此，可抑制供給(噴吐)塗佈液TARC時氣泡之產生。又，此步驟S12在例如0.5秒~1.5秒期間內進行，於本實施形態中在0.5秒期間內進行。
如上述，於純水水漥PD上一旦供給(噴吐)塗佈液TARC，形成在塗佈液TARC之下層殘留有純水DIW之混合層，即如圖10所示，使晶圓W之旋轉加速至係第2轉速，例如2000rpm~4000rpm，於本實施形態中加速至2000rpm。此期間內，如圖8(c)所示，持續由塗佈液噴嘴50供給塗佈液TARC。如此使晶圓W以第2轉速高速旋轉時，混合層PT在晶圓W上擴散，塗佈液TARC由混合層PT引導而在晶圓W上擴散以形成塗佈液體膜(圖9及圖10之步驟S13)。又，混合層PT相較於純水DIW對光阻膜之接觸角小，可潤濕性佳，故塗佈液TARC可全面在晶圓W上圓滑且均一地擴散。且此時即使產生氣泡亦極其微量，且因純水DIW受到阻斷，附著在晶圓W上之附著機率少，不會成為斑點。又，此步驟S13在0.5秒~1.5秒期間內進行，於本實施形態中在1.5秒期間內進行。
塗佈液TARC一旦全面在晶圓W上擴散而形成塗佈液體膜，即如圖10所示使晶圓W之旋轉減速至係第3轉速，例如100rpm。又，在如此晶圓W以第3轉速旋轉中，晶圓W上之塗佈液TARC內朝中心之力發生作用，使晶圓W上之塗佈液體膜乾燥(受到調整)(圖9及圖10之步驟S14)。又，此步驟S14在例如1秒期間內進行。
晶圓W上塗佈液TARC之膜厚一旦受到調整，即如圖10所示，使晶圓W之旋轉加速至係第4轉速，例如1000~2000rpm，於本實施形態中加速至1500rpm。藉此，使全面擴散於晶圓W之塗佈液TARC乾燥，形成塗佈膜(圖9及圖10之步驟S15)。又，此步驟S15在例如10秒期間內進行。
又，於上述實施形態中，雖已說明關於混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)為0.5秒，形成塗佈液體膜之步驟(S13)為1.5秒之情形(參照圖10之I)，但亦可如圖10中之II所示，上述步驟S12為1.0秒，上述步驟S13為1.0秒，或是亦可如圖10中之III所示，上述步驟S12為1.5秒，上述步驟S13為0.5秒。如此，將混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)與形成塗佈液體膜之步驟(S13)之時間比率控制在相對於混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)，形成塗佈液體膜之步驟(S13)在1:3~3:1之範圍內{亦即S12:S13=1:3~3:1之範圍內}，藉此可將塗佈液TARC之噴吐量設定在可使塗佈液體膜厚均一形成之範圍內。
依上述實施形態，使晶圓W以低速之第1轉速旋轉，在晶圓W上形成純水水漥PD，在以此第1轉速旋轉之狀態下，供給(噴吐)塗佈液TARC，藉此可以純水水漥PD減少塗佈液TARC之噴吐衝擊，使晶圓W以低速之第1轉速旋轉並同時使純水DIW與塗佈液TARC混合，藉此可部分降低塗佈液TARC中所含有之界面活性劑之濃度。藉此，可抑制供給(噴吐)塗佈液TARC時氣泡之產生，可減少塗佈不良(塗佈不均)，故可藉由使純水DIW與塗佈液TARC混合之步驟(S12)，均一擴大塗佈液體膜。
且依上述實施形態，在藉由混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)均一擴大塗佈液體膜之狀態下，供給(噴吐)塗佈液TARC並同時使晶圓W以第2轉速高速旋轉，使混合層PT在晶圓W上擴散，塗佈液TARC由混合層PT引導而在晶圓W上擴散以形成塗佈液體膜。藉此，可以少量之塗佈液TARC實現塗佈膜之均一化。
以上雖已參照附圖並同時說明關於本發明較佳之實施形態，但本發明並不由相關例所限定，可採用各種態樣。例如於上述實施形態中，雖已舉水溶性塗佈液為形成抗反射膜之塗佈液之情形為例進行說明，但本發明亦可適用於RELACS(Resolution Enhancement Lithography Assisted by Chemical Shrink，化學性微縮式微影解析度增強)技術中之光阻圖案尺寸縮小劑(RELACS劑)。且於上述實施形態中，雖已舉對晶圓進行塗佈處理之情形為例，但本發明亦可適用於基板為晶圓以外之FPD基板、光罩用初縮遮罩等其他基板之塗佈處理。
且於上述實施形態中雖已說明關於曝光裝置進行液浸曝光之情形，但依本發明之塗佈處理裝置(方法)亦可適用於採用液浸曝光以外之曝光技術之塗佈顯影處理裝置。
【實施例】
其次說明關於圖9及圖10之塗佈處理中晶圓W之旋轉控制(加速控制)與塗佈液TARC使用量之評價實驗。
首先，準備已施以附著(ADH)處理之晶圓作為塗佈液TARC之被覆性不佳之試樣。其次，就進行混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)時晶圓轉速為10rpm，進行形成塗佈液體膜之步驟(S13)時晶圓轉速為2000rpm之情形，使混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)與形成塗佈液體膜之步驟(S13)之時間比率以可確保形成塗佈膜厚(被覆性)最小限之塗佈液TARC之噴吐量為基礎，如表1、表2及表3所示，為0.5(秒):1.5(秒)、1.0(秒):1.0(秒)、1.5(秒):0.5(秒)，換言之，即使相對於混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)，形成塗佈液體膜之步驟(S13)之比率為1:3、1:1、3:1。
調查上述步驟(S12)與(S13)之時間比率分別為0.5(秒):1.5(秒){實施例1}、1.0(秒):1.0(秒){實施例2}、1.5(秒):0.5(秒){實施例3}時塗佈膜之被覆性能與塗佈液TARC之噴吐量，得到如表4所示之結果。
上述評價結果，實施例1中，塗佈液TARC之噴吐量為1.8ml時可確保形成塗佈膜厚(被覆性)，實施例2中，塗佈液TARC之噴吐量為0.6ml時可確保形成塗佈膜厚(被覆性)，且於實施例3中，塗佈液TARC之噴吐量為0.4ml時可確保形成塗佈膜厚(被覆性)。藉此，於實施例1中，相較於現有的以低速旋轉之方式於晶圓上供給(噴吐)塗佈液TARC，並以高速旋轉之方式擴大膜厚之方式之情形下噴吐量為5.0ml~6.0ml，可大幅減少噴吐量。且於實施例1中，噴吐量在1.7ml以下時塗佈液體膜之均一性(被覆性)雖不佳，但於實施例2中至低於噴吐量0.6ml止塗佈液體膜之均一性(被覆性)良好，於實施例3中至低於噴吐量0.4ml止塗佈液體膜之均一性(被覆性)良好，相較於實施例1可更大幅減少噴吐量。
於上述評價實驗中，雖已說明關於進行形成塗佈液體膜之步驟(S13)時晶圓轉速為2000rpm之情形，但就晶圓轉速為2000rpm、2500rpm、3000rpm、4000rpm之情形，對晶圓表面供給(噴吐)塗佈液(噴吐量0.5ml)並調查膜厚分布時，獲得如圖11所示，在晶圓轉速為2000rpm、2500rpm、3000rpm、4000rpm之情形下於膜厚幾乎無任何變化之結果。藉此知悉進行形成塗佈液體膜之步驟(S13)時晶圓轉速只要在2000rpm~4000rpm之範圍內即可。
又，晶圓轉速為1500rpm時，與2000rpm~4000rpm之情形相比膜厚雖幾乎無任何變化，但產生未塗佈區域，與2000rpm~4000rpm之情形相比較被覆極限降低約0.1ml。且晶圓轉速若高於4000rpm，即會產生塗佈液之水氣，水氣會再附著於塗佈液體膜上而對被覆性造成不良影響。
又，於上述評價實驗中，雖已說明關於進行混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)時晶圓轉速為10rpm之情形，但只要晶圓轉速在10rpm~50rpm之範圍內，液滴(純水水漥)即會擴大為所希望之大小，故可推測只要在進行混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)時晶圓轉速在10rpm~50rpm之範圍內，即可獲得與上述評價實驗相同之結果。
又，晶圓轉速若低於10rpm，一部分形成液滴(純水水漥)之外周部障壁即會崩潰，純水即會自崩潰之部分呈觸鬚(枝)狀延伸而無法保持所希望之大小之圓形狀態。因此，進行混合純水DIW與塗佈液TARC之步驟(S12)時晶圓轉速宜在10rpm~50rpm之範圍內。
A1．．．傳遞機構
A2、A3．．．主輸送機構
AD．．．附著單元
BAKE．．．高溫度熱處理單元
BARC．．．底部抗反射膜
CHM．．．化學液收納部
CPL．．．高精度溫度調節單元
CPU．．．中央運算處理裝置
DIW．．．純水
HP．．．加熱單元
H．．．記憶媒體
PAB．．．預烤單元
PD．．．純水水漥
PEB．．．曝後烤單元
POST．．．後烘烤單元
PT．．．混合層
S1~S15．．．步驟
TARC．．．塗佈液
TCP．．．溫度調節單元
TRS．．．傳遞單元
U1、U2、U3．．．處理單元
U4、U5．．．液處理單元
V1~V3．．．開閉閥
W．．．半導體晶圓(被處理基板)
1．．．輸送站
2．．．處理部
3．．．介面部
3A．．．第1輸送室
3B．．．第2輸送室
4．．．曝光裝置
10．．．載具
11．．．載置部
12．．．開閉部
20．．．框體
21．．．區隔壁
22．．．溫濕度調節單元
23．．．周邊曝光裝置(WEE)
25．．．底部抗反射膜塗佈單元(BCT)
26．．．頂部抗反射膜(保護膜)塗佈單元(TCT)
27．．．光阻塗佈單元(COT)
28．．．顯影單元(DEV)
30A．．．第1晶圓輸送部
30B．．．第2晶圓輸送部
31．．．緩衝匣盒
40．．．塗佈處理裝置
41．．．處理容器
42．．．旋轉夾盤(固持機構)
43．．．夾盤驅動機構(旋轉機構)
44．．．杯體
45．．．排放管路
46．．．排氣管路
47．．．導軌
48a．．．第1噴嘴驅動部
48b．．．第2噴嘴驅動部
49a．．．第1臂
49b．．．第2臂
50．．．塗佈液噴嘴
51、58．．．待命部
52．．．塗佈液供給源
53．．．塗佈液供給管路
54．．．氮氣供給源
54a．．．氮氣供給管路
55．．．過濾器
56．．．泵
57．．．純水噴嘴
59．．．純水供給源
59a．．．純水供給管路
60．．．控制器(控制機構)
圖1係顯示適用依本發明之塗佈處理裝置之塗佈顯影處理裝置連接曝光裝置之處理系統整體之概略俯視圖。
圖2係上述處理系統之概略前視圖。
圖3係上述處理系統之概略後視圖。
圖4係顯示依本發明之塗佈處理裝置一例之概略縱剖面圖。
圖5係上述塗佈處理裝置之概略橫剖面圖。
圖6係顯示塗佈處理裝置中塗佈處理製程主要步驟之流程圖。
圖7係顯示塗佈處理製程各步驟中晶圓轉速，與塗佈液及純水之供給時間點之曲線圖。
圖8係示意顯示塗佈處理製程各步驟中晶圓上液體膜之狀態之概略剖面圖。
圖9係顯示塗佈處理裝置中塗佈處理製程主要步驟之流程圖。
圖10係顯示塗佈處理製程各步驟中晶圓轉速，與塗佈液及純水之供給時間點之曲線圖。
圖11係顯示塗佈膜形成步驟中晶圓轉速導致之晶圓上膜厚之狀態之曲線圖。
DIW．．．純水
PD．．．純水水漥
PT．．．混合層
TARC．．．塗佈液
W．．．半導體晶圓(被處理基板)
50．．．塗佈液噴嘴
57．．．純水噴嘴

Claims (8)

  1. 一種塗佈處理方法，朝被處理基板供給具有水溶性之塗佈液以形成塗佈液體膜，其特徵在於包含：第1步驟，令被處理基板以相對上低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴；第2步驟，於第1步驟後，持續令被處理基板在該第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與該純水；及第3步驟，於第2步驟後，持續朝被處理基板之中心部供給該水溶性之塗佈液，並且令被處理基板以高於該第1轉速之第2轉速旋轉，而形成塗佈液體膜；且該第1轉速為10rpm~50rpm。
  2. 一種塗佈處理方法，朝被處理基板供給具有水溶性之塗佈液以形成塗佈液體膜，其特徵在於包含：第1步驟，令被處理基板以相對上低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴；第2步驟，於第1步驟後，持續令被處理基板在該第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與該純水；及第3步驟，於第2步驟後，持續朝被處理基板之中心部供給該水溶性之塗佈液，並且令被處理基板以高於該第1轉速之第2轉速旋轉來形成塗佈液體膜；且藉由控制該第2步驟與第3步驟之時間比率設定塗佈液之供給量，該第1轉速為10rpm~50rpm，該第2轉速為2000rpm~4000rpm。
  3. 如申請專利範圍第2項之塗佈處理方法，其中，該第2步驟與第3步驟之時間比率為：第3步驟相對於第2步驟之時間比率在 1：3~3：1之範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之塗佈處理方法，其中該塗佈液係包含界面活性劑之液體。
  5. 一種塗佈處理裝置，朝被處理基板供給具有水溶性之塗佈液以形成塗佈液體膜，其特徵在於包含：固持機構，令被處理基板之表面朝上，而固持著該被處理基板；旋轉機構，令該固持機構繞著鉛直軸旋轉；塗佈液噴嘴，朝被處理基板供給塗佈液；純水噴嘴，朝被處理基板供給純水；第1噴嘴移動機構，令該塗佈液噴嘴朝被處理基板之中心部移動；第2噴嘴移動機構，令該純水噴嘴朝被處理基板之中心部移動；第1開閉閥，插設於連接該塗佈液噴嘴與塗佈液供給源之塗佈液供給管路中；第2開閉閥，插設於連接該純水噴嘴與純水供給源之純水供給管路中；及控制機構，控制該旋轉機構之旋轉驅動、第1與第2噴嘴移動機構之驅動、及該第1與第2開閉閥之開閉；且藉由該控制機構進行下列步驟：第1步驟，令被處理基板以相對上低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴；第2步驟，於第1步驟後，持續令被處理基板在該第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與該純水；及 第3步驟，於第2步驟後，持續朝被處理基板之中心部供給該水溶性之塗佈液，並且令被處理基板以高於該第1轉速之第2轉速旋轉以形成塗佈液體膜；且該第1轉速為10rpm~50rpm。
  6. 一種塗佈處理裝置，朝被處理基板供給具有水溶性之塗佈液以形成塗佈液體膜，其特徵在於包含：固持機構，令被處理基板之表面朝上而固持著該被處理基板；旋轉機構，令該固持機構繞著鉛直軸旋轉；塗佈液噴嘴，朝被處理基板供給塗佈液；純水噴嘴，朝被處理基板供給純水；第1噴嘴移動機構，令該塗佈液噴嘴朝被處理基板之中心部移動；第2噴嘴移動機構，令該純水噴嘴朝被處理基板之中心部移動；第1開閉閥，插設於連接該塗佈液噴嘴與塗佈液供給源之塗佈液供給管路中；第2開閉閥，插設於連接該純水噴嘴與純水供給源之純水供給管路中；及控制機構，控制該旋轉機構之旋轉驅動、該第1與第2噴嘴移動機構之驅動、及該第1與第2開閉閥之開閉；且藉由該控制機構進行下列步驟，並藉由控制該第2步驟與第3步驟之時間比率設定塗佈液之供給量：第1步驟，令被處理基板以相對上低速之第1轉速旋轉，朝被處理基板之中心部供給純水以形成純水之液滴；第2步驟，於第1步驟後，持續令被處理基板在該第1轉速之狀態下，朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，以混合該塗佈液與該純水；及 第3步驟，於第2步驟後，持續朝被處理基板之中心部供給水溶性之塗佈液，並且令被處理基板以高於該第1轉速之第2轉速旋轉以形成塗佈液體膜；且該第1轉速為10rpm~50rpm，該第2轉速為2000rpm~4000rpm。
  7. 如申請專利範圍第6項之塗佈處理裝置，其中該第2步驟與第3步驟之時間比率為：第3步驟相對於第2步驟之時間比率在1：3~3：1之範圍內。
  8. 如申請專利範圍第5或6項之塗佈處理裝置，其中該塗佈液係包含界面活性劑之液體。
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