TWI540614B - 塗布處理方法及塗布處理裝置 - Google Patents

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TWI540614B
TWI540614B TW102127455A TW102127455A TWI540614B TW I540614 B TWI540614 B TW I540614B TW 102127455 A TW102127455 A TW 102127455A TW 102127455 A TW102127455 A TW 102127455A TW I540614 B TWI540614 B TW I540614B
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岩尾文子
志村悟
吉原孝介
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東京威力科創股份有限公司
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Description

塗布處理方法及塗布處理裝置
本發明係關於在基板表面形成硬遮罩膜，去除該硬遮罩膜周緣部之塗布處理方法及塗布處理裝置。
一般而言，半導體製造程序中，會進行例如使半導體晶圓等基板在水平固持之狀態下旋轉，並同時對基板表面供給作為處理液之光阻液，形成光阻膜之光阻塗布處理、使光阻膜曝光為既定圖案之曝光處理、使曝光之光阻膜顯影之顯影處理等光微影程序，在晶圓上形成既定光阻圖案。例如，光微影程序中，通常使用塗布顯影處理裝置連接曝光裝置之塗布顯影處理系統。
塗布顯影處理系統中光微影程序內，近年來伴隨著較細於20nm之微細化，業界熱烈檢討施行複數次光阻塗布、曝光及顯影處理之多重圖案成形(Multi-patterning)技術，但因程序複雜化，蝕刻加工技術非常困難。
在此，為更提高蝕刻加工技術精度，作為有機膜及無機膜之下層膜採用具有蝕刻選擇比之硬遮罩。作為硬遮罩，例如採用以有機聚合物構成之硬遮罩，或含有有機物、無機物之金屬硬遮罩。且考慮到成本等，業界要求以旋轉塗布法形成硬遮罩之硬遮罩膜(下層膜)(參照例如專利文獻1)。
為以旋轉塗布法形成硬遮罩膜，可對繞著鉛直軸旋轉之基板表面供給(噴吐)硬遮罩液，硬遮罩液擴散後，乾燥(鍛燒)而形成硬遮罩膜。然而，依此旋轉塗布法，硬遮罩液會迴繞而附著於基板周緣部斜角部，亦即基板周緣端部作為上下角之部分經去角之部分，特別是含有有機物、無機物之硬遮罩中含有金屬例如鈦、鋁、鎢等，故有基板或裝置內被金屬污染之問題。
作為去除附著於基板斜角部之硬遮罩之方法，可考慮使用清洗基板斜角部之既存清洗技術(參照例如專利文獻2)，對旋轉之基板斜角部噴吐清洗液(溶解硬遮罩之有機溶劑)，以去除硬遮罩。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】國際公開第2007/020979號公報
【專利文獻2】日本特開2010-118519號公報
然而，於基板表面塗布硬遮罩膜後使其乾燥(鍛燒)才形成硬遮罩膜，故以對旋轉之基板斜角部噴吐清洗液(溶解硬遮罩之有機溶劑)，去除硬遮罩之既存斜角部清洗技術無法充分將其去除，硬遮罩會殘存於基板斜角部，因附著於基板之硬遮罩劑之污染對基板以後之處理，例如光阻處理、曝光處理、顯影處理等造成不良影響。且特別是硬遮罩含有有機物、無機物時有基板或裝置內被金屬污染之問題。
鑑於上述情事，本發明之目的在於提供一種塗布處理方法及塗布處理裝置，可防止硬遮罩附著基板周緣部，輕易塗布硬遮罩。
為解決上述課題，本發明之第1塗布處理方法於基板表面塗布硬遮罩液以形成硬遮罩膜，其特徵在於具備：遮蔽膜形成程序，對繞著鉛直軸旋轉之基板的表面周緣部供給遮蔽液以在基板周緣部形成遮蔽膜；硬遮罩膜形成程序，對該基板表面供給硬遮罩液以在基板表面形成硬遮罩膜；硬遮罩膜去除程序，對形成於該基板周緣部之該硬遮罩膜供給用來溶解硬遮罩劑之硬遮罩膜去除液以去除該基板周緣部之硬遮罩膜；及遮蔽膜去除程序，對該遮蔽膜供給用來溶解遮蔽劑之遮蔽膜去除液以去除該基板周緣部之遮蔽膜。
本發明之第1塗布處理方法中，該硬遮罩膜去除液與該遮蔽膜去除液宜係不同處理液。且該硬遮罩膜去除液宜係不溶解該遮蔽膜之處理液。且該硬遮罩膜去除液宜係水或有機溶劑。且本發明之第1塗布處理方法中，宜具備硬遮罩膜加熱程序，在該硬遮罩膜去除程序後，該遮蔽膜去除程序前對硬遮罩膜進行加熱處理。
本發明之第2塗布處理方法於基板表面塗布硬遮罩液以形成硬遮罩膜，其特徵在於具備：遮蔽膜形成程序，對繞著鉛直軸旋轉之基板的表面周緣部供給遮蔽液以在基板周緣部形成遮蔽膜；硬遮罩膜形成程序，對該基板表面供給硬遮罩液以在基板表面形成硬遮罩膜；及遮蔽膜去除程序，對該遮蔽膜供給用來溶解遮蔽劑之遮蔽膜去除液以去除該基板周緣部之遮蔽膜，並去除附著於該遮蔽膜之硬遮罩膜。
本發明之第2塗布處理方法中，該遮蔽膜形成程序亦可對基板背面之周緣部供給遮蔽液以在基板背面之周緣部形成輔助遮蔽膜。且亦可重複該遮蔽膜形成程序以堆疊該遮蔽膜。
本發明之第1塗布處理裝置使本發明之第1塗布處理方法具體化，於基板表面塗布硬遮罩液以形成硬遮罩膜，其特徵在於具備：基板固持部，水平固持該基板；旋轉機構，使該基板固持部繞著鉛直軸旋轉；遮蔽液供給部，對該基板表面之周緣部供給遮蔽液；硬遮罩液供給部，對該基板表面供給硬遮罩液；硬遮罩膜去除液供給部，對形成於該基板周緣部之該硬遮罩膜供給硬遮罩膜去除液；遮蔽膜去除液供給部，為去除形成於該基板表面之周緣部之遮蔽膜，供給用來溶解該遮蔽劑之遮蔽膜去除液；第1移動機構，使該遮蔽液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；第2移動機構，使該硬遮罩液供給部在硬遮罩液供給位置與基板外方側之間移動；第3移動機構，使該遮蔽膜去除液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；第4移動機構，使該硬遮罩膜去除液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；及控制部，驅動該旋轉機構、遮蔽液供給部、硬遮罩液供給部、該第1至第4移動機構；且藉由該控制部，對旋轉之基板表面周緣部供給遮蔽液以在基板周緣部形成遮蔽膜，其後，對該基板表面供給硬遮罩液以在基板表面形成硬遮罩膜，其後，對形成於該基板周緣部之該硬遮罩膜供給用來溶解硬遮罩劑之硬遮罩膜去除液以去除該基板周緣部之硬遮罩膜，其後，對該遮蔽膜供給該遮蔽膜去除液以去除該基板周緣部之遮蔽膜。
發明之第1塗布處理裝置中，宜具備對該硬遮罩膜加熱之加熱部，藉由控制該加熱部之驅動之該控制部，在去除形成於該基板周緣部之該硬遮罩膜後，去除該遮蔽膜前，藉由該加熱部對該硬遮罩膜進行加熱處理。且 該硬遮罩膜去除液與該遮蔽膜去除液宜係不同處理液。且該硬遮罩膜去除液宜係不溶解該遮蔽膜之處理液。且該硬遮罩膜去除液宜係水或有機溶劑。
且本發明之第2塗布處理裝置使本發明之第2塗布處理方法具體化，於基板表面塗布硬遮罩液以形成硬遮罩膜，其特徵在於具備：基板固持部，水平固持該基板；旋轉機構，使該基板固持部繞著鉛直軸旋轉；遮蔽液供給部，對該基板表面之周緣部供給遮蔽液；硬遮罩液供給部，對該基板表面供給硬遮罩液；遮蔽膜去除液供給部，為去除形成於該基板表面之周緣部之遮蔽膜，供給用來溶解該遮蔽劑之遮蔽膜去除液；第1移動機構，使該遮蔽液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；第2移動機構，使該硬遮罩液供給部在硬遮罩液供給位置與基板外方側之間移動；第3移動機構，使該遮蔽膜去除液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；及控制部，驅動該旋轉機構、遮蔽液供給部、硬遮罩液供給部、該第1至第3移動機構；且藉由該控制部，對旋轉之基板表面周緣部供給遮蔽液以在基板周緣部形成遮蔽膜，其後，對該基板表面供給硬遮罩液以在基板表面形成硬遮罩膜，其後，對該遮蔽膜供給該遮蔽膜去除液以去除該基板周緣部之遮蔽膜，並去除附著於該遮蔽膜之硬遮罩膜。
本發明之第2塗布處理裝置中，宜具備對該基板背面側周緣部供給遮蔽液之輔助遮蔽液供給部。
本發明之第1、第2塗布處理方法(裝置)中，作為該硬遮罩液，雖可使用有機物或含有有機物、無機物之硬遮罩液，但本發明之塗布處理方法特別在硬遮罩液含有有機物、無機物時有效。
且本發明之第1、第2塗布處理方法(裝置)中，該遮蔽液可使用光阻液、液浸用上層保護膜液或上部抗反射膜液其中之一。
且本發明之第1、第2塗布處理方法(裝置)中，於該遮蔽膜去除液可使用水或有機溶劑。此時，於有機溶劑，可使用溶解負型用光阻劑或液浸用上層保護膜之顯影液、溶解上部抗反射膜之2-丙醇或溶解正型用光阻劑之顯影液。
依本發明如上述構成，故硬遮罩不附著基板周緣部，可防止硬遮罩劑污染例如金屬污染基板周緣部，可輕易塗布硬遮罩。
A1~A6‧‧‧搬運臂部
ADH1、ADH2、ADH3、ADH4‧‧‧疏水化處理模組
B1~B6‧‧‧第1~第6單位區塊
BCT‧‧‧抗反射膜形成模組
BST‧‧‧背面清洗模組
BU1~BU5、CPLO、CPL1~CPL18、TRS‧‧‧傳遞模組
COT‧‧‧光阻膜形成模組
C‧‧‧載具
DEV‧‧‧顯影模組
D‧‧‧顯影液
HMCT‧‧‧硬遮罩膜形成模組
HM‧‧‧硬遮罩膜
H‧‧‧硬遮罩液
M‧‧‧遮蔽膜
PIR‧‧‧曝光後清洗模組
PR‧‧‧負型用光阻液
R1~R6‧‧‧搬運區域
S1‧‧‧載具區塊
S2‧‧‧多用途區塊
S3‧‧‧處理區塊
S4‧‧‧介面區塊
S5‧‧‧曝光裝置
S-1、S-2a、S-3、S-4a、S-5~S-7、S-11~S-18‧‧‧步驟
TCT‧‧‧液浸曝光用保護膜形成模組
U1~U8‧‧‧架座單元
V1~V7‧‧‧第1~第7開合閥
WEE、WEE1、WEE2‧‧‧周緣曝光模組
W‧‧‧晶圓
1‧‧‧塗布顯影處理系統
11‧‧‧載置台
12‧‧‧開合部
13‧‧‧傳遞臂部
14‧‧‧晶圓固持部
21‧‧‧液體處理模組
22‧‧‧旋轉吸盤
23‧‧‧處理杯
24‧‧‧噴嘴
25‧‧‧臂部
26‧‧‧噴嘴移動機構
27‧‧‧熱處理模組
28‧‧‧加熱模組
29a‧‧‧熱板
29b‧‧‧冷卻板
30‧‧‧前處理用傳遞臂部
31、32‧‧‧處理用傳遞臂部
33‧‧‧介面臂部
34‧‧‧導軌
35‧‧‧移動機構
40、40A、40B‧‧‧塗布處理裝置
41‧‧‧處理容器
42‧‧‧旋轉吸盤
43‧‧‧旋轉機構
44‧‧‧處理杯
45‧‧‧排放管路
46‧‧‧排氣管路
47‧‧‧導軌
48a‧‧‧第1及第2噴嘴移動機構
48b‧‧‧第1及第2噴嘴移動機構
49a‧‧‧第1臂部
49b‧‧‧第2臂部
50‧‧‧硬遮罩液供給噴嘴
51‧‧‧待命部
52‧‧‧硬遮罩液供給源
53‧‧‧硬遮罩液供給管路
54‧‧‧遮蔽液供給噴嘴
54A‧‧‧背面遮蔽液供給噴嘴
55‧‧‧遮蔽膜去除液供給噴嘴
55A‧‧‧背面遮蔽膜去除液供給噴嘴
56‧‧‧待命部
57‧‧‧遮蔽液供給源
58a‧‧‧遮蔽液供給管路
58b‧‧‧去除液供給管路
58c‧‧‧去除液供給管路
58d‧‧‧輔助遮蔽液供給管路
59‧‧‧去除液供給源
60‧‧‧控制部
70‧‧‧LED照明加熱體
71‧‧‧LED
72‧‧‧控制電源
73‧‧‧加熱體移動機構
80‧‧‧硬遮罩膜去除液供給部
81‧‧‧臂部
82‧‧‧第4噴嘴移動機構
83‧‧‧硬遮罩膜去除液供給源
83a‧‧‧硬遮罩膜去除液供給管路
84‧‧‧待命部
500‧‧‧清洗噴嘴
501‧‧‧清洗液供給源
502‧‧‧清洗液供給管路
503‧‧‧清洗噴嘴移動機構
504‧‧‧臂部
圖1係顯示適用依本發明之塗布處理裝置之塗布顯影處理裝置連接曝光裝置之塗布顯影處理系統整體之概略俯視圖。
圖2係上述塗布顯影處理系統之概略立體圖。
圖3係上述塗布顯影處理系統之概略縱剖面圖。
圖4係顯示依本發明之塗布處理裝置之第1實施形態之剖面圖。
圖5係顯示依本發明之塗布處理裝置之第1實施形態之俯視圖。
圖5A係顯示依本發明之遮蔽液供給噴嘴與去除液供給噴嘴之一例之立體圖。
圖5B(a)(b)係顯示上述遮蔽液供給噴嘴與去除液供給噴嘴之使用狀態之概略側面圖。
圖6(a)~(g)、(a1)~(c1)、(f1)係顯示第1實施形態之塗布處理方法之處理程序之一例之概略俯視圖及概略立體圖。
圖7(a)(b)係顯示依本發明之硬遮罩膜之去除程序之概略剖面圖。
圖8(a)(b)係顯示依本發明之遮蔽膜之去除程序之概略剖面圖。
圖9係顯示第1實施形態之塗布處理方法之流程圖。
圖10係顯示依本發明之塗布處理裝置之第2實施形態之剖面圖。
圖10A係於第2實施形態之塗布處理裝置附加背面遮蔽液供給噴嘴之剖面圖。
圖11係上述塗布處理裝置之俯視圖。
圖12(a)~(f)、(a1)(c1)(e1)係顯示第2實施形態之塗布處理方法之處理程序之一例之概略俯視圖及概略立體圖。
圖13(a)~(d)、(g)(f)(g1)係顯示依本發明之塗布處理方法之處理程序之另一例之概略俯視圖及概略立體圖。
圖14(a)(b)係顯示依本發明之遮蔽膜之去除程序之另一例之概略剖面圖。
圖15(a)(b)係顯示依本發明之遮蔽膜之去除程序之又一例之概略剖面圖。
圖16(a)~(c)係顯示依本發明之遮蔽膜之去除程序之又一例之概略剖面圖。
圖17(a)(b)係顯示依本發明之遮蔽膜之去除程序之又一例之概略剖面圖。
圖18係顯示依本發明之第2實施形態之塗布處理方法之流程圖。
圖19係顯示依本發明之塗布處理裝置之第3實施形態之剖面圖。
圖20係顯示第3實施形態之塗布處理方法之流程圖。
以下就本發明實施形態，根據附圖詳細說明之。首先，說明關於適用依本發明之塗布處理裝置之塗布顯影處理系統構成。
上述塗布顯影處理系統1中，如圖1所示，呈直線狀排列用來將密封收納例如25片作為基板之晶圓W之載具C送入送出之載具區塊S1、多用途區塊(Multi Purpose Block)S2、用來對晶圓W進行處理之處理區塊S3與介面區塊S4而構成塗布顯影處理系統1。介面區塊S4連接進行液浸曝光之曝光裝置S5。
載具區塊S1中，設有載置該載具C之載置台11、自此載置台11觀察設於前方壁面之開合部12與用來經由開合部12自載具C取出晶圓W之傳遞臂部13。傳遞臂部13沿上下方向具有5個晶圓固持部14，形成為可沿水平X、Y方向任意進退，沿鉛直Z方向任意昇降，沿繞著鉛直軸之θ方向任意旋轉，並可沿載具C排列方向任意移動。
載具區塊S1連接多用途區塊S2，此多用途區塊S2中配置有堆疊作為載置晶圓W之後述複數載置部之模組之架座單元U7，與在與此架座單元U7堆疊之各模組之間傳遞晶圓W之前處理用傳遞臂部30。前處理用傳遞臂部30形成為可沿水平Y方向任意進退，沿鉛直Z方向任意昇降。
又，可載置晶圓W處記載為模組，此模組中對晶圓W進行加熱、液體處理、氣體供給或周緣曝光等處理之模組記載為處理模組。且處理模組中，對晶圓W供給藥液或清洗液之模組記載為液體處理模組，對晶圓W施行熱處理之模組記載為熱處理模組，構成熱處理模組之加熱部分記載為加熱模組。
多用途區塊S2連接處理區塊S3，此處理區塊S3中，自下而上依序堆疊對晶圓W進行液體處理之第1~第6區塊B1~B6。作為前段處理用單位區塊之第1單位區塊B1對晶圓W進行硬遮罩膜之形成及光阻膜之形成。且第2單位區塊B2構成相同，對晶圓W進行抗反射膜之形成及光阻膜之形成。
作為後段處理用單位區塊之第3單位區塊B3及第4單位區塊B4構成相同，形成液浸曝光用保護膜並清洗晶圓W背面側。作為顯影處理用單位區塊之第5單位區塊B5及第6單位區塊B6構成相同，對液浸曝光後之晶圓W進行顯影處理。如此對晶圓W進行處理之單位區塊設有6層。且為便於說明，第1~第4單位區塊B1~B4稱為塗布區塊，第5~第6單位區塊B5~B6稱為顯影區塊。
此等第1~第6單位區塊B1~B6分別包含液體處理模組、加熱模組、作為單位區塊用搬運機構之搬運臂部A1~A6與搬運臂部A1~A6移動之搬運區域R1~R6，各單位區塊B1~B6中，此等配置佈局構成相同。各單位區塊B1~B6中，藉由搬運臂部A1~A6相互獨立地搬運晶圓W，進行處理。搬運區域R1~R6係自載具區塊S1朝介面區塊S4延伸之直線搬運通路。圖1中揭示關於第1單位區塊B1，以下，以其為代表說明關於此第1單位區塊B1。
於此第1單位區塊B1中央形成該搬運區域R1。自載具區塊S1朝介面區塊S4側觀察此搬運區域R1，於左右分別配置液體處理模組21、架座單元U1~U6。
液體處理模組21中設有硬遮罩膜形成模組HMCT與2座光阻膜形成模組COT，自載具區塊S1側朝介面區塊S4側硬遮罩膜形成模組HMCT、2座光阻膜形成模組COT依序排列。光阻膜形成模組COT包含旋轉吸盤22，旋轉吸盤22可吸附固持晶圓W背面中央部並繞著鉛直軸任意旋轉。圖中23係處理杯，上側形成開口。處理杯23包圍旋轉吸盤22周圍，抑制藥液飛散。處理晶圓W時，於該處理杯23內收納晶圓W，晶圓W背面中央部由旋轉吸盤22固持。
且於光阻膜形成模組COT設有兩模組共用之噴嘴24。圖中25係支持噴嘴24之臂部，圖中26係噴嘴移動機構。噴嘴移動機構26以臂部25使噴嘴24沿各處理杯23排列方向移動，並以臂部25使噴嘴24昇降。藉由噴嘴移動機構26，噴嘴24在一方光阻膜形成模組COT之處理杯23上與另一方光阻膜形成模組COT之處理杯23上之間移動，對傳遞至各旋轉吸盤22之晶圓W中心供給(噴吐)光阻液。經供給之光阻液因藉由旋轉吸盤22繞著鉛直軸旋轉之晶圓W之離心力朝晶圓W周緣伸展，使光阻膜成膜。
又，在此雖說明相對於每1個液體處理模組設置各處理杯23，2個液體處理模組共有1個噴嘴24之情形，但1個液體處理模組亦可包含1個噴嘴24與2個處理杯23，噴嘴24共有於2個處理杯23。
關於硬遮罩形成模組HMCT在此雖省略詳細說明，但係藉由後述依本發明之塗布處理裝置40形成，於晶圓W周緣部形成遮蔽膜後，於晶圓W表面形成硬遮罩膜，其後，去除遮蔽膜，於除周緣部外晶圓W之表面形成硬遮罩膜。
相對於搬運區域R1~R6配置於與液體處理模組21對向之位置之熱處理模組27中，配置架座單元U1~U6。此等架座單元U1~U6自載具區塊S1側朝介面區塊S4側依序排列。各架座單元U1~U5中，例如堆疊2段進行晶圓W之加熱處理之加熱模組28。加熱模組28包含加熱晶圓W之熱板29a，與加熱後冷卻晶圓W之冷卻板29b。因此，第1單位區塊B1包含10座加熱模組。架座單元U6中，堆疊有對光阻塗布後之晶圓W進行周緣曝光之周緣曝光模組WEE1、WEE2。
於上述搬運區域R1設有搬運臂部A1。此搬運臂部A1形成為可沿X、Y方向任意進退，沿Z方向任意昇降，繞著鉛直軸(θ方向)任意旋轉，並可沿處理區塊S3長度方向任意移動，且可移動至多用途區塊S2側或介面區塊側之待命位置，可在第1單位區塊B1所有模組間傳遞晶圓W。
又，搬運臂部A1各部移動機構、驅動機構電性連接後述控制部60，根據來自控制部60之信號控制。
說明關於其他單位區塊。第2單位區塊B2中，設有2座抗反射膜形成模組BCT及2座光阻膜形成模組COT。且設有10座構成各架座單元U1~U5之加熱模組。設有2座構成架座單元U6之周緣曝光模組。
第3單位區塊B3雖與第2單位區塊B2構成大致相同，但作為差異點，不包含抗反射膜形成模組BCT，代之以液浸曝光用保護膜形成模組TCT。且不包含光阻膜形成模組COT，代之以背面清洗模組BST。保護膜形成模組TCT除對晶圓W供給用來形成斥水性保護膜之藥液外，與抗反射膜形成模組BCT構成相同。換句話說，各保護膜形成模組TCT包含分別用來處理晶圓W之處理杯23及旋轉吸盤22，噴嘴24共有於此等2個處理杯23及旋轉吸盤22。
背面清洗模組BST不設置對晶圓W表面供給藥液之噴嘴24，代之以分別個別設置對晶圓W背面及周緣斜角部供給清洗液，清洗晶圓W背面之噴嘴。除如此之不同外，與抗反射膜形成模組BCT構成相同。又，背面清洗模組BST亦可僅清洗晶圓W背面側，或僅清洗上述斜角部。且第3單位區塊B3之架座單元U6不藉由周緣曝光模組WEE構成，代之以藉由加熱模組28構成。
第4單位區塊B4與既述第3單位區塊B3構成相同，設有保護膜形成模組TCT及背面清洗模組BST。第4單位區塊B4之架座單元U1~U6藉由加熱模組28構成。
第5單位區塊B5雖與第2單位區塊B2構成大致相同，但作為差異點，不包含抗反射膜形成模組BCT及光阻膜形成模組COT，代之以4座顯影模組DEV。顯影模組DEV除對晶圓W不供給光阻，代之以顯影液外，與光阻膜形成模組COT構成相同。且第5單位區塊B5之架座單元U1~U6藉由加熱模組28構成。
第6單位區塊B6與第5單位區塊B5構成相同，設有4座顯影模組DEV。且第6單位區塊B6之架座單元U1~U6藉由加熱模組28構成。
其次，回到多用途區塊S2，說明關於設於多用途區塊S2之架座單元U7之構成。架座單元U7由作為相互堆疊之複數載置部之模組構成，於第 1單位區塊B1之搬運臂部A1可存取之高度位置，設有疏水化處理模組ADH1、ADH2及傳遞模組CPL1~CPL3。
於第2單位區塊B2之搬運臂部A2可存取之高度位置，設有疏水化處理模組ADH3、ADH4及傳遞模組CPL4~CPL6。說明中，記載為CPL之傳遞模組包含冷卻載置之晶圓W之冷卻平台。記載為BU之傳遞模組可收納複數片晶圓W並使其滯留。
且疏水化處理模組ADH1~ADH4對晶圓W供給處理氣體，提高晶圓W表面之疏水性。藉此，可抑制於液浸曝光時各膜自晶圓W剝離。特別是藉由提高晶圓W之斜角部(周端部)之疏水性，即使在於各液體處理模組21該周端部膜被去除，晶圓W表面露出之狀態下，該表面亦具有斥水作用，可進行處理，俾抑制於液浸曝光時各膜自該周端部剝離。
且於第3及第4單位區塊B3、B4之搬運臂部A3、A4可存取之高度位置，設有傳遞模組CPL7~CPL8，CPL9~CPL10。且於載具區塊S1之傳遞臂部13可存取之高度位置，設有傳遞模組BU1、BU2及CPLO。傳遞模組BU1、BU2為一併接受自既述傳遞臂部13搬運之晶圓W，沿上下方向具有5個晶圓W之固持部。為使經顯影處理之晶圓W回到載具C，使用傳遞模組CPLO。
且於第5單位區塊B5之搬運臂部A5可存取之高度位置，設有傳遞模組CPL12~CPL13及BU3，於第6單位區塊B6之搬運臂部A6可存取之位置，設有傳遞模組CPL14~CPL15及BU4。
於處理區塊S3之介面區塊S4側，各單位區塊B1~B6之搬運臂部A1~A6可存取之位置設有處理架座單元U8。處理架座單元U8中，於對應第3單位區塊B3~第6單位區塊B6之位置具有傳遞模組BU5。於傳遞模組BU5下方，相互堆疊設有傳遞模組TRS、CPL16~CPL18。此處理架座單元U8可移動至介面區塊S4內。
且在相對於處理架座單元U8裝置正面側(圖1紙面下側)對向之位置堆疊設有4座曝光後清洗模組PIR。在此曝光後清洗模組PIR與處理架座單元U8之間，配置處理用傳遞臂部31。此處理用傳遞臂部31形成為可沿水平X、Y方向任意進退，沿鉛直Z方向任意昇降，沿繞著鉛直軸之θ方向任意旋轉，可在處理架座單元U8各模組與曝光後清洗模組PIR之間，及與液體處理模組21之間傳遞晶圓W。
且於處理架座單元U8裝置背面側(圖1紙面上側)附近，配置處理用傳遞臂部32。此處理用傳遞臂部32在處理架座單元U8與熱處理模組27中最接近處理用傳遞臂部32之加熱模組28之間傳遞晶圓W。
上述介面區塊S4中，配置在處理架座單元U8之傳遞模組BU5、曝光後清洗模組PIR與曝光裝置S5之間傳遞晶圓W之介面臂部33。此介面臂部33形成為可沿水平X、Y方向任意進退，沿鉛直Z方向任意昇降，沿繞著鉛直軸之θ方向任意旋轉。
上述介面臂部33之移動機構35與介面臂部33各部之移動機構及驅動機構電性連接控制部60，根據來自控制部60之信號傳遞晶圓W。且導軌34一部分與介面臂部33可自介面區塊S4移動至介面區塊S4外。
參照圖1至圖3並同時簡單說明關於如上述構成之塗布顯影處理系統中晶圓W流程之一例。首先，將收納例如25片晶圓W之載具C載置於載置台11後，載具C之蓋體即與開合部12一齊卸除，藉由傳遞臂部13取出晶圓W。又，依傳遞臂部30→疏水化處理模組ADH1、ADH2→傳遞臂部30→傳遞模組CPL1之順序搬運晶圓。接著，搬運臂部A1將晶圓W朝硬遮罩膜形成模組HMCT→加熱模組28→傳遞模組CPL2→光阻膜形成模組COT→加熱模組28→周緣曝光模組WEE→傳遞模組CPL3搬運。其後，依傳遞臂部30→傳遞模組CPL9之順序搬運晶圓W，藉由搬運臂部A4，依保 護膜形成模組TCT→加熱模組28→傳遞模組CPL10→背面清洗模組BST→傳遞模組BU5之順序搬運晶圓。
於介面區塊S4，晶圓W與搬運至第1及第3單位區塊B1、B3之晶圓W相同地被搬運，接受曝光處理及曝光後清洗處理，且被傳遞至傳遞模組BU5於第6單位區塊B6之高度位置。其後，藉由搬運臂部A6，將晶圓W依傳遞模組CPL14→顯影模組DEV→加熱模組28→傳遞模組CPL15→傳遞臂部30→傳遞模組CPLO→傳遞臂部13→載具C之順序搬運。
其次，參照圖4至圖20說明關於依本發明之塗布處理裝置。
<第1實施形態>
塗布處理裝置40如圖4所示包含處理容器41，於該處理容器41內中央部，設有作為固持晶圓W並使其旋轉之基板固持部之旋轉吸盤42。旋轉吸盤42具有水平上表面，於該上表面，設有抽吸例如晶圓W之抽吸口(未經圖示)，藉由自此抽吸口抽吸，將晶圓W吸附固持在旋轉吸盤42上。
旋轉吸盤42包含例如馬達等旋轉機構43。旋轉機構43可根據來自後述控制部60之控制信號，以既定速度旋轉。且於旋轉機構43，設有缸筒等昇降驅動源，旋轉吸盤42可上下動。
於旋轉吸盤42周圍，設有擋住、回收自晶圓W飛散或落下之液體之處理杯44。處理杯44下表面連接排出回收之液體之排放管路45與使處理杯44內之氣體排氣之排氣管路46。
如圖5所示，於處理杯44Y方向負方向(圖5下方向)側，形成沿X方向(圖5左右方向)延伸之導軌47。導軌47自例如處理杯44X方向負方向(圖5左方向)側外方形成至X方向正方向(圖5右方向)側外方。第1及第2噴嘴移動機構48a、48b以可任意移動之方式裝著於導軌47。第 1及第2噴嘴移動機構48a、48b電性連接控制部60，形成為可根據來自控制部60之控制信號沿導軌47任意移動。
於第1噴嘴移動機構48a，朝Y方向安裝第1臂部49a，此第1臂部49a如圖4及圖5所示支持供給硬遮罩液之硬遮罩液供給噴嘴50(以下稱硬遮罩噴嘴50)。第1臂部49a可藉由第1噴嘴移動機構48a在導軌47上任意移動。藉此，硬遮罩噴嘴50可自設置於處理杯44 X方向正方向側外方之待命部51移動至處理杯44內晶圓W中心部上方，更可在晶圓W表面上沿晶圓W徑方向移動。且第1臂部49a可藉由第1噴嘴移動機構48a任意昇降，以調整硬遮罩噴嘴50之高度。
硬遮罩噴嘴50連接如圖4所示，連接硬遮罩液供給源52之硬遮罩液供給管路53。硬遮罩液供給源52以儲存硬遮罩液之瓶子形成，藉由自氣體供給源例如氮氣供給源(未經圖示)供給之氣體(氮氣)之加壓對硬遮罩噴嘴50側供給(壓送)塗布液。於硬遮罩液供給管路53插設具有流量調節功能之第1開合閥V1。又，硬遮罩液使用含有有機物、無機物之金屬硬遮罩液。此金屬硬遮罩液含有金屬例如鈦、鋁、鎢等。
於第2噴嘴移動機構48b，朝Y方向安裝有第2臂部49b，於此第2臂部49b，沿X方向並設有供給遮蔽液例如負型用光阻液之遮蔽液供給噴嘴54(以下稱遮蔽噴嘴54)，與將溶解作為遮蔽劑之負型用光阻之去除液例如顯影液加以供給之遮蔽膜去除液供給噴嘴55(以下稱遮蔽膜去除噴嘴55)。第2臂部49b如圖5所示，可藉由第2噴嘴移動機構48b在導軌47上任意移動，使遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55自設於處理杯44X方向負方向側外方之待命部56移動至處理杯44內晶圓W周緣部上方。且藉由第2噴嘴移動機構48b，第2臂部49b可任意昇降，可調節遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55之高度。又，遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55分別以自晶圓W中心側朝外方側傾斜之傾斜噴嘴形成(參照圖4及圖5A)。
遮蔽噴嘴54連接如圖4所示連接遮蔽液供給源57之遮蔽液供給管路58a。於遮蔽液供給管路58a插設具有流量調節功能之第2開合閥V2。另一方面，遮蔽膜去除噴嘴55連接如圖4所示連接去除液供給源59之去除液供給管路58b。於去除液供給管路58b插設具有流量調節功能之第3開合閥V3。
且於處理杯44底部，配置朝晶圓W背面側周緣部供給(噴吐)去除液(顯影液)之背面遮蔽膜去除液供給噴嘴55A(以下稱背面遮蔽膜去除噴嘴55A)。背面遮蔽膜去除噴嘴55A連接如圖4所示連接去除液供給源59之去除液供給管路58c。於去除液供給管路58c插設具有流量調節功能之第4開合閥V4。
且於塗布處理裝置40，設有清洗遮蔽膜經去除後之晶圓W之清洗噴嘴500。此時，清洗噴嘴500由臂部504支持，藉由安裝有臂部504之清洗噴嘴移動機構503可自晶圓W外方側朝晶圓W內方側沿水平X、Y及鉛直Z方向移動。
清洗噴嘴500連接如圖4所示連接清洗液例如純水(DIW)供給源501之清洗液供給管路502。且於清洗液供給管路502插設具有流量調節功能之第5開合閥V5。
且第1實施形態之塗布處理裝置40具備供給將硬遮罩液(硬遮罩劑)例如含有有機物、無機物之金屬硬遮罩液(硬遮罩劑)溶解之硬遮罩膜去除液例如PGME‧PGMEA之混合液(丙二醇單甲基醚-丙二醇單甲醚醋酸酯之混合液)之硬遮罩膜去除液供給部80(以下稱硬遮罩膜去除噴嘴80)。此時，如圖5所示，硬遮罩膜去除噴嘴80由臂部81支持，形成為藉由安裝有該臂部81之第4噴嘴移動機構82可自設置於處理杯44外方之待命部84移動至處理杯44內晶圓W周緣部上方。且藉由第4噴嘴移動機構82，臂部81可任意昇降，可調整硬遮罩膜去除噴嘴80之高度。
硬遮罩膜去除噴嘴80連接如圖4所示連接硬遮罩膜去除液供給源83之硬遮罩膜去除液供給管路83a。於硬遮罩膜去除液供給管路83a插設具有流量調節功能之第6開合閥V6。
上述旋轉機構43、第1、第2及第4噴嘴移動機構48a、48b、82、清洗噴嘴移動機構503及第1至第6開合閥V1~V6分別電性連接控制部60，根據來自控制部60之控制信號驅動控制。控制部60例如由包含CPU或記憶體等之電腦構成，藉由實行例如由記憶體記憶之程式，可實現塗布處理裝置40中遮蔽膜形成、硬遮罩膜形成、形成於晶圓W周緣部之硬遮罩膜去除及遮蔽膜去除等處理。又，用來實現塗布處理裝置40中遮蔽膜形成、硬遮罩膜形成、形成於晶圓W周緣部之硬遮罩膜去除及遮蔽膜去除等處理之各種程式由例如電腦可讀取之硬碟(HD)、可撓性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MD)、記憶卡等記憶媒體記憶，用來自該記憶媒體安裝於控制部60。
又，上述實施形態中，遮蔽噴嘴54與遮蔽膜去除噴嘴55由同一第2臂部49b支持，安裝於第2噴嘴移動機構48b，但遮蔽噴嘴54與遮蔽膜去除噴嘴55亦可由個別的臂部支持，安裝遮蔽膜去除噴嘴55於未圖示之第3噴嘴移動機構，藉由該臂部之移動控制，控制遮蔽噴嘴54與遮蔽膜去除噴嘴55之移動與供給時機。且上述實施形態中，硬遮罩噴嘴50與遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55由個別的第1及第2臂部49a、49b支持，但此等硬遮罩噴嘴50與遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55亦可由同一臂部支持，藉由該臂部之移動控制，控制硬遮罩噴嘴50與遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55之移動與供給時機。且上述實施形態中，遮蔽膜去除噴嘴55與清洗噴嘴500雖別個形成，但遮蔽膜去除噴嘴55與清洗噴嘴500亦可以同一臂部支持，藉由該臂部之移動控制，控制遮蔽膜去除噴嘴55與清洗噴嘴500之移動與供給時機。
又，上述實施形態中，硬遮罩膜去除噴嘴80雖由單獨的臂部81支持，但亦可例如由第1臂部49a或是第2臂部49b支持，藉由第1或是第2臂 部49a、49b之移動控制，控制遮蔽噴嘴54與遮蔽膜去除噴嘴55或硬遮罩噴嘴50之移動與供給時機。
且塗布處理裝置40具備配置於處理杯44之形成開口部上方之加熱體例如LED照明加熱體70，與使LED照明加熱體70相對於由旋轉吸盤42固持之晶圓W表面接近遠離移動之加熱體移動機構73，LED照明加熱體70與加熱體移動機構73由控制部60控制。
關於LED照明加熱體70雖省略詳細說明，但具備在同一平面上排列之複數LED71，與對LED71進行供電控制之控制電源72。此時，LED71輸出可對遮蔽膜M與硬遮罩膜HM進行加熱處理之波長，例如800nm~900nm之波長即可。
其次，參照圖6至圖9說明關於如以上構成之第1實施形態之塗布處理裝置40中進行之處理程序。圖9係顯示塗布處理裝置40中處理程序之主要程序之流程圖。
[步驟S-11]
首先，將由搬運臂部A1搬運之晶圓W以旋轉吸盤42固持。移動遮蔽噴嘴54至晶圓W周緣部上方。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如250rpm之轉速旋轉，並同時自遮蔽噴嘴54朝晶圓W周緣部噴吐(供給)遮蔽液例如負型用光阻液PR例如2秒期間。負型用光阻液PR因離心力於晶圓W周緣部擴散，於晶圓W表面周緣部形成遮蔽膜M{遮蔽膜形成程序：參照圖6(a)、(a1)}。
[步驟S-12]
其次，於晶圓W表面使LED照明加熱體70移動，在此狀態下，停止旋轉吸盤42之旋轉，藉由以自LED71照射之光轉換之熱能量將於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜M以例如250~400℃加熱60秒期間以加熱處理之{遮蔽膜加熱程序：參照圖6(b)、(b1)}。藉由如此加熱遮蔽膜M，使 遮蔽膜M可不溶解於硬遮罩液及硬遮罩膜去除液(PGME‧PGMEA之混合液)。又，即使加熱遮蔽膜M，在遮蔽膜M由光阻(無論正型、負型)形成時，亦溶解於作為遮蔽膜去除液例如顯影液之TMAH(氫氧化四甲銨水溶液)。
[步驟S-13]
加熱處理遮蔽膜M後，使硬遮罩噴嘴50朝晶圓W中心部上方移動。在此狀態下，使旋轉吸盤42之旋轉以例如1000rpm之轉速旋轉，並同時自硬遮罩噴嘴50對晶圓W中心部噴吐(供給)硬遮罩液H例如5秒期間。藉此，硬遮罩液H於晶圓W表面擴散，於晶圓W表面形成硬遮罩膜HM{硬遮罩膜形成程序：參照圖6(c)、(c1)}。
[步驟S-14]
於晶圓W表面形成硬遮罩膜HM後，使硬遮罩膜去除噴嘴80朝晶圓W周緣部上方移動。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如1000rpm之轉速旋轉，並同時自硬遮罩膜去除噴嘴80對晶圓W周緣部噴吐(供給)溶解硬遮罩劑(含有有機物、無機物之金屬硬遮罩液)之硬遮罩膜去除液(PGME‧PGMEA之混合液)例如15秒期間。硬遮罩膜去除液溶解並去除形成於晶圓W表面周緣部之硬遮罩膜HM{硬遮罩膜去除程序：參照圖6(d)、圖7}。
[步驟S-15]
其次，於晶圓W表面使LED照明加熱體70移動，在此狀態下，停止旋轉吸盤42之旋轉，藉由以自LED71照射之光轉換之熱能量對形成於晶圓W表面之硬遮罩膜HM以例如250℃加熱處理60秒期間{硬遮罩膜加熱程序：參照圖6(e)}。藉由如此加熱硬遮罩膜HM，硬遮罩膜HM交聯，可使其不溶解於遮蔽膜去除液。
[步驟S-16]
加熱處理硬遮罩膜HM後，使遮蔽膜去除噴嘴55朝晶圓W周緣部上方移動。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如11000rpm之轉速旋轉，並同 時自遮蔽膜去除噴嘴55對晶圓W周緣部噴吐(供給)溶解遮蔽劑(負型用光阻)之遮蔽膜去除液例如TMAH例如15秒期間。TMAH因離心力於晶圓W周緣部擴散，溶解並去除於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜M{遮蔽膜去除程序：參照圖6(f)、(f1)、(g)、圖8}。
如上述，將於晶圓W周緣部形成之遮蔽膜M去除後，使清洗噴嘴500朝晶圓W周緣部上方移動。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉，並同時自清洗噴嘴500對晶圓W周緣部噴吐(供給)清洗液例如純水(DIW)例如15秒期間，將殘留於晶圓W周緣部之遮蔽膜去除{步驟S-17：清洗程序}。清洗程序後，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉例如15秒期間，將清洗液甩掉使其乾燥，處理結束{步驟S-18：乾燥程序}。
控制電腦讀取收納於控制部60控制電腦記憶體內之控制程式，根據該讀取之命令輸出用來使既述各機構動作之控制信號，藉此實行以上一連串步驟S-11~S-18。
依如上述構成之第1實施形態之塗布處理裝置(方法)，對形成於晶圓W周緣部之硬遮罩膜HM供給用來溶解硬遮罩劑(含有有機物、無機物之金屬硬遮罩液)之硬遮罩膜去除液(PGME‧PGMEA之混合液)，去除晶圓W周緣部之硬遮罩膜HM後，對遮蔽膜M供給用來溶解遮蔽劑之遮蔽膜去除液，去除晶圓W周緣部之遮蔽膜M，藉此可以2階段去除晶圓W周緣部之硬遮罩膜HM。因此，可確實去除附著於晶圓W周緣部之硬遮罩膜，可輕易塗布硬遮罩。
又，第1實施形態中，雖藉由加熱硬遮罩膜HM，硬遮罩膜HM交聯，可使其不溶解於遮蔽膜去除液，但若本來遮蔽膜去除液即係不溶解硬遮罩膜HM之性質之藥液的話，即不需硬遮罩膜加熱程序。惟即使遮蔽膜去除液不溶解硬遮罩膜HM亦可實施該遮蔽膜加熱程序。
<第2實施形態>
圖10係顯示依本發明之塗布處理裝置之第2實施形態之剖面圖，圖11係俯視圖。第2實施形態之塗布處理裝置40A呈自第1實施形態之塗布處理裝置40除LED照明加熱體70與硬遮罩膜去除噴嘴80等外之構造。以下，對與第1實施形態相同之部分賦予同一編號，簡單說明關於第2實施形態之塗布處理裝置40A。
亦即，第2實施形態之塗布處理裝置40A如圖10所示，於處理容器41內中央部，設有作為固持晶圓W並使其旋轉之基板固持部之旋轉吸盤42，於旋轉吸盤42周圍，設有擋住、回收自晶圓W飛散或落下之液體之處理杯44。
且如圖11所示，於處理杯44Y方向負方向(圖11下方向)側，形成沿X方向(圖11左右方向)延伸之導軌47，於導軌47，以可任意移動之方式裝著第1及第2噴嘴移動機構48a、48b。
於第1噴嘴移動機構48a，朝Y方向安裝第1臂部49a，此第1臂部49a支持硬遮罩噴嘴50。藉此，硬遮罩噴嘴50可自設置於處理杯44 X方向正方向側外方之待命部51移動至處理杯44內晶圓W之中心部上方，更可在晶圓W表面上沿晶圓W徑方向移動。且第1臂部49a可藉由第1噴嘴移動機構48a任意昇降，可調整硬遮罩噴嘴50之高度。
硬遮罩噴嘴50連接如圖10所示連接硬遮罩液供給源52之硬遮罩液供給管路53。於硬遮罩液供給管路53插設具有流量調節功能之第1開合閥V1。
於第2噴嘴移動機構48b，朝Y方向安裝第2臂部49b，此第2臂部49b中，沿X方向並設有供給遮蔽液例如負型用光阻液之遮蔽噴嘴54，與將溶解作為遮蔽劑之負型用光阻之去除液例如顯影液加以供給之遮蔽膜去除噴嘴55。第2臂部49b如圖11所示，可藉由第2噴嘴移動機構48b在導 軌47上任意移動，可使遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55自設於處理杯44X方向負方向側外方之待命部56移動至處理杯44內之晶圓W周緣部上方。且藉由第2噴嘴移動機構48b，第2臂部49b可任意昇降，可調節遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55之高度。又，遮蔽噴嘴54及遮蔽膜去除噴嘴55分別以自晶圓W中心側朝外方側傾斜之傾斜噴嘴形成(參照圖10及圖5A)。
遮蔽噴嘴54連接如圖10所示連接遮蔽液供給源57之遮蔽液供給管路58a。於遮蔽液供給管路58a插設具有流量調節功能之第2開合閥V2。另一方面，遮蔽膜去除噴嘴55連接如圖10所示連接去除液供給源59之去除液供給管路58b。於去除液供給管路58b插設具有流量調節功能之第3開合閥V3。
且於處理杯44底部，配置朝晶圓W背面側周緣部供給(噴吐)去除液(顯影液)之背面遮蔽膜去除噴嘴55A。背面遮蔽膜去除噴嘴55A連接如圖11所示連接去除液供給源59之去除液供給管路58c。於去除液供給管路58c插設具有流量調節功能之第4開合閥V4。
且於塗布處理裝置40A，設有清洗遮蔽膜經去除後之晶圓W之清洗噴嘴500。此時，清洗噴嘴500由臂部504支持，可藉由安裝有臂部504之清洗噴嘴移動機構503自晶圓W外方側朝晶圓W內方側沿水平X、Y及鉛直Z方向移動。
清洗噴嘴500連接如圖10所示連接清洗液例如純水(DIW)供給源501之清洗液供給管路502。且於清洗液供給管路502插設具有流量調節功能之第5開合閥V5。
上述旋轉機構43、第1及第2噴嘴移動機構48a、48b、清洗噴嘴移動機構503及第1至第5開合閥V1~V5分別電性連接控制部60，根據來自控制部60之控制信號驅動控制之。控制部60藉由例如包含CPU或記憶體等之電腦構成，藉由例如實行由記憶體記憶之程式，可實現塗布處理裝置 40A中遮蔽膜形成、硬遮罩膜形成及遮蔽膜去除等處理。又，用來實現塗布處理裝置40A中遮蔽膜形成、硬遮罩膜形成及遮蔽膜去除等處理之各種程式由例如電腦可讀取之硬碟(HD)、可撓性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MD)、記憶卡等記憶媒體記憶，用來自該記憶媒體安裝於控制部60。
又，第2實施形態中，其他部分與第1實施形態相同，故對同一部分賦予同一符號省略說明。
其次，說明關於如以上構成之塗布處理裝置40A中進行之處理程序。圖12係顯示塗布處理裝置40A中處理程序一例之概略俯視圖及概略立體圖。圖18係顯示塗布處理裝置40A中處理程序之主要程序之流程圖。
[步驟S-1]
首先，將由搬運臂部A1搬運之晶圓W以旋轉吸盤42固持。移動遮蔽噴嘴54至晶圓W周緣部上方。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如250rpm之轉速旋轉，並同時自遮蔽噴嘴54朝晶圓W周緣部噴吐(供給)遮蔽液例如負型用光阻液PR例如2秒期間。藉此，負型用光阻液PR因離心力於晶圓W周緣部擴散，於晶圓W表面周緣部形成遮蔽膜M{遮蔽膜形成程序：參照圖5B(a)、圖12(a)、(a1)}。
[步驟S-2]
其次，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉例如10秒期間，使於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜M乾燥{遮蔽膜乾燥程序：參照圖12(b))。
[步驟S-3]
使遮蔽膜M乾燥後，令硬遮罩噴嘴50移動至晶圓W中心部上方。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如1000rpm之轉速旋轉，並同時自硬遮罩噴嘴50對晶圓W中心部噴吐(供給)硬遮罩液H例如5秒期間。硬遮罩液 H於晶圓W表面擴散，於晶圓W表面形成硬遮罩膜HM{硬遮罩膜形成程序：參照圖12(c)、(c1)}。
[步驟S-4]
其次，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉例如30秒期間，使形成於晶圓W表面之硬遮罩膜HM乾燥{硬遮罩膜乾燥程序：參照圖12(d))。
[步驟S-5]
使硬遮罩膜HM乾燥後，使遮蔽膜去除噴嘴55朝晶圓W周緣部上方移動。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉，並同時自遮蔽膜去除噴嘴55對晶圓W周緣部噴吐(供給)溶解遮蔽劑(負型用光阻)之去除液例如顯影液D例如10秒期間。藉此，顯影液D因離心力於晶圓W周緣部擴散，溶解並去除於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜M{遮蔽膜去除程序：參照圖5B(b)、圖12(e)、(e1)、(f)及圖14}。
如上述，將於晶圓W周緣部形成之遮蔽膜M去除後，使清洗噴嘴500朝晶圓W周緣部上方移動。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉，並同時自清洗噴嘴500對晶圓W周緣部噴吐(供給)清洗液例如純水(DIW)例如15秒期間，將殘留於晶圓W周緣部之遮蔽膜去除{步驟S-6：清洗程序}。清洗程序後，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉例如15秒期間，將清洗液甩掉使其乾燥，處理結束{步驟S-7：乾燥程序}。
控制電腦讀取收納於控制部60控制電腦記憶體內之控制程式，根據該讀取之命令輸出用來使既述各機構動作之控制信號，藉此實行以上一連串步驟S-1~S-7。
又，上述實施形態中，雖已說明關於自遮蔽膜去除噴嘴55對晶圓W周緣部噴吐(供給)去除液例如顯影液D，去除遮蔽膜M之情形，但如圖13 (g)、(g1)所示，亦可在遮蔽膜去除噴嘴55移動至晶圓W中心部上方之狀態下，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉，並同時自遮蔽膜去除噴嘴55對晶圓W中心部噴吐(供給)去除液例如顯影液D例如10秒期間，使顯影液D因離心力於晶圓W表面整體擴散，溶解並去除於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜M。
又，圖13中，其他部分與圖12相同，故對同一部分賦予同一符號省略說明。
且上述實施形態中，雖已說明關於自遮蔽膜去除噴嘴55對晶圓W周緣部噴吐(供給)去除液例如顯影液D，去除遮蔽膜M之情形，但在硬遮罩膜HM堆疊於遮蔽膜M表面時，或迴繞至晶圓W之斜角部亦即晶圓W周緣端部作為上下角之部分經去角之部分或背面時，如圖15所示，可藉由自背面遮蔽膜去除噴嘴55A對晶圓W背面側周緣部(斜角部)噴吐(供給)遮蔽膜去除液例如顯影液D，去除遮蔽膜M及附著於遮蔽膜M之硬遮罩膜HM。
又，假定硬遮罩液H迴繞至晶圓W背面周緣部，亦可設置對晶圓W背面側周緣部供給遮蔽液之輔助遮蔽液供給部。例如圖10A所示，配置有於處理杯44底部朝晶圓W背面側周緣部供給(噴吐)遮蔽液例如光阻液，作為輔助遮蔽液供給部之背面遮蔽液供給噴嘴54A(以下稱背面遮蔽噴嘴54A)。此背面遮蔽噴嘴54A連接如圖10A所示連接遮蔽液供給源57之輔助遮蔽液供給管路58d。於輔助遮蔽液供給管路58d插設具有流量調節功能之第7開合閥V7。第7開合閥V7電性連接控制部60，根據來自控制部60之控制信號驅動控制之。又，圖10A中，其他部分與第1實施形態相同，故對同一部分賦予同一符號省略說明。
藉由如上述構成，如圖16(a)所示，可自背面遮蔽噴嘴54A對晶圓W背面周緣部噴吐(供給)遮蔽液(負型用光阻液PR)，於晶圓W背面周緣部形成遮蔽膜M。因此，即使在硬遮罩膜HM迴繞至晶圓W背面周緣部 時亦可如圖16(b)、(c)所示，藉由自背面遮蔽膜去除噴嘴55A對晶圓W背面側周緣部(斜角部)噴吐(供給)去除液例如顯影液D，去除遮蔽膜M及附著於遮蔽膜M之硬遮罩膜HM。
如上述，自背面遮蔽膜去除噴嘴55A對晶圓W背面側周緣部(斜角部)噴吐(供給)去除液例如顯影液D後，去除液(顯影液D)即接觸遮蔽膜M並因毛細管現象滲透至遮蔽膜M，故附著於遮蔽膜M之硬遮罩膜HM與遮蔽膜M一齊被去除。又，此時亦可自背面遮蔽膜去除噴嘴55A對晶圓W背面側周緣部(斜角部)噴吐(供給)遮蔽膜去除液例如顯影液D，同時自遮蔽膜去除噴嘴55對晶圓W周緣部噴吐(供給)去除液例如顯影液D。藉此，更可確實去除遮蔽膜M及附著於遮蔽膜M之硬遮罩膜HM。
又，為防止硬遮罩膜HM堆疊於遮蔽膜M表面之現象，或迴繞至晶圓W斜角部或背面之現象發生，可增加遮蔽膜M之膜厚。上述實施形態中，雖已說明關於進行1次遮蔽膜形成程序與遮蔽膜乾燥程序，於晶圓W周緣部形成遮蔽膜M之情形，但如圖18以雙短劃虛線所示，藉由進行2次遮蔽膜形成程序與遮蔽膜乾燥程序，堆疊遮蔽膜M，可防止硬遮罩膜HM堆疊或迴繞至背面。此時，如圖17所示，可自遮蔽膜去除噴嘴55對晶圓W周緣部噴吐(供給)遮蔽膜去除液例如顯影液D，去除遮蔽膜M。
<第3實施形態>
圖19係顯示依本發明之塗布處理裝置之第3實施形態之剖面圖。第3實施形態之塗布處理裝置40B係藉由加熱處理進行遮蔽膜與硬遮罩膜之乾燥之情形。
第3實施形態之塗布處理裝置40B與第1實施形態相同，具備配置於處理杯44之形成開口部上方之加熱體例如LED照明加熱體70，與使LED照明加熱體70相對於由旋轉吸盤42固持之晶圓W表面接近遠離移動之加熱體移動機構73，LED照明加熱體70與加熱體移動機構73由控制部60控制。
LED照明加熱體70形成為與第1實施形態之LED照明加熱體相同之構造，雖省略此詳細說明，但具備在同一平面上排列之複數LED71，與對LED71進行供電控制之控制電源72。此時，LED71輸出可加熱乾燥遮蔽膜M與硬遮罩膜HM之波長，例如800nm~900nm之波長即可。又，第3實施形態中，其他部分與第1、2實施形態相同，故對同一部分賦予同一符號省略說明。
其次，說明關於如以上構成之第3實施形態之塗布處理裝置40B中進行之處理程序。圖20係顯示塗布處理裝置40B中處理程序之主要程序之流程圖。又，以下說明之步驟中，與第2實施形態相同之部分賦予同一符號，揭示圖式(圖12)說明之。
[步驟S-1]
首先，將由搬運臂部A1搬運之晶圓W以旋轉吸盤42固持。移動遮蔽噴嘴54至晶圓W周緣部上方。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如250rpm之轉速旋轉，並同時自遮蔽噴嘴54朝晶圓W周緣部噴吐(供給)遮蔽液例如負型用光阻液PR例如2秒期間。負型用光阻液PR因離心力於晶圓W周緣部擴散，於晶圓W表面周緣部形成遮蔽膜M{遮蔽膜形成程序：參照圖5B(a)、圖12(a)、(a1)}。
[步驟S-2a]
其次，於晶圓W表面使LED照明加熱體70移動，在此狀態下，停止旋轉吸盤42之旋轉，藉由以自LED71照射之光轉換之熱能量以例如100℃加熱於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜M 5秒期間以使其乾燥{遮蔽膜乾燥程序}。
[步驟S-3]
加熱乾燥遮蔽膜M後，使硬遮罩噴嘴50朝晶圓W中心部上方移動，使旋轉吸盤42以例如1000rpm之轉速旋轉，並同時自硬遮罩噴嘴50對晶 圓W中心部噴吐(供給)硬遮罩液H例如5秒期間。藉此，硬遮罩液H於晶圓W表面擴散，於晶圓W表面形成硬遮罩膜HM{硬遮罩膜形成程序：參照圖12(c)、(c1)}。
[步驟S-4a]
其次，於晶圓W表面使LED照明加熱體70移動，藉由以自LED71照射之光轉換之熱能量以例如300℃加熱形成於晶圓W表面之硬遮罩膜HM 10秒期間以使其乾燥{硬遮罩膜乾燥程序}。
[步驟S-5]
使硬遮罩膜HM乾燥後，使遮蔽膜去除噴嘴55朝晶圓W周緣部上方移動。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉，並同時自遮蔽膜去除噴嘴55對晶圓W周緣部噴吐(供給)溶解遮蔽劑(負型用光阻)之去除液例如顯影液D例如10秒期間。顯影液D因離心力於晶圓W周緣部擴散，溶解並去除於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜M{遮蔽膜去除程序：參照圖12(e)、(e1)、(f)及圖14}。
如上述，將於晶圓W周緣部形成之遮蔽膜M去除後，使清洗噴嘴500朝晶圓W周緣部上方移動。在此狀態下，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉，並同時自清洗噴嘴500對晶圓W周緣部噴吐(供給)清洗液例如純水(DIW)例如15秒期間，將殘留於晶圓W周緣部之遮蔽膜去除{步驟S-6：清洗程序}。清洗程序後，使旋轉吸盤42以例如1500rpm之轉速旋轉例如15秒期間，將清洗液甩掉使其乾燥，處理結束{步驟S-7：乾燥程序}。
控制電腦讀取收納於控制部60控制電腦記憶體內之控制程式，根據該讀取之命令輸出用來使既述各機構動作之控制信號，藉此實行以上一連串步驟S-1、S-2a、S-3、S-4a、S-5~S-7。
<其他實施形態>
以上，雖已參照數個實施形態並同時說明本發明，但本發明不由上述實施形態限定，可在添附之申請專利範圍所含之事項範圍內進行各種變形。
例如，第3實施形態中，雖已說明關於藉由配置於塗布處理裝置40B內之LED照明加熱體70進行遮蔽膜乾燥程序與硬遮罩膜乾燥程序之情形，但第2實施形態中，亦可在遮蔽膜形成程序後、硬遮罩膜形成程序後，自塗布處理裝置40B將晶圓W搬運至專用之加熱處理模組例如熱處理模組27之任一加熱模組28，進行遮蔽膜乾燥程序、硬遮罩膜乾燥程序。
且第1實施形態中，雖已說明關於藉由配置於塗布處理裝置40內之LED照射明加熱體70進行遮蔽膜加熱程序與硬遮罩膜加熱程序之情形，但第1實施形態中，亦可於遮蔽膜形成程序後、硬遮罩膜形成程序後，自塗布處理裝置40將晶圓W搬運至專用加熱處理模組例如熱處理模組27之任一加熱模組28，進行遮蔽膜加熱程序、硬遮罩加熱燥程序。
且上述實施形態中，雖已說明關於遮蔽液係負型用光阻液之情形，但遮蔽液除負型用光阻液以外，亦可使用液浸用上層保護膜液(例如含有氟之有機聚合物)或上部抗反射膜液。
且上述實施形態中，雖已說明關於遮蔽膜去除液係溶解負型用光阻劑之顯影液之情形，但作為其他去除液，亦可使用例如溶解液浸用上層保護膜之顯影液、溶解上部抗反射膜之水或2-丙醇。
且上述實施形態中，雖已說明關於遮蔽液係負型用光阻液之情形，但於遮蔽液亦可使用正型用光阻液。此時，於去除液，使用溶解正型用光阻劑之顯影液例如氫氧化四甲銨水溶液(TMAH)。於遮蔽液使用正型用光阻液時，於晶圓W表面塗布正型用光阻液而形成遮蔽膜後，搬運晶圓W至周邊曝光模組WEE，於周邊曝光模組WEE使於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜曝光，使遮蔽膜呈可溶於去除液(TMAH)之狀態。其後，搬運晶圓W至硬遮罩膜形成模組HMCT，與上述實施形態相同，形成硬遮罩膜，使 硬遮罩膜乾燥後，使晶圓W旋轉，並同時對晶圓W背面周緣部噴吐(供給)溶解正型用光阻劑之去除液TMAH，可去除於晶圓W表面周緣部形成之遮蔽膜。
D‧‧‧顯影液
HM‧‧‧硬遮罩膜
H‧‧‧硬遮罩液
M‧‧‧遮蔽膜
PR‧‧‧負型用光阻液
W‧‧‧晶圓
50‧‧‧硬遮罩液供給噴嘴
54‧‧‧遮蔽液供給噴嘴
55‧‧‧遮蔽膜去除液供給噴嘴
70‧‧‧LED照明加熱體

Claims (25)

  1. 一種塗布處理方法，於基板表面塗布硬遮罩液以形成硬遮罩膜，其特徵在於具備：遮蔽膜形成程序，對繞著鉛直軸旋轉之基板的表面周緣部供給遮蔽液以在基板周緣部形成遮蔽膜；硬遮罩膜形成程序，對該基板表面供給硬遮罩液以在基板表面形成硬遮罩膜；硬遮罩膜去除程序，對形成於該基板周緣部之該硬遮罩膜供給用來溶解硬遮罩劑之硬遮罩膜去除液，以去除該基板周緣部之硬遮罩膜；及遮蔽膜去除程序，對該遮蔽膜供給用來溶解遮蔽劑之遮蔽膜去除液，以去除該基板周緣部之遮蔽膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之塗布處理方法，其中：該硬遮罩膜去除液與該遮蔽膜去除液係不同處理液。
  3. 如申請專利範圍第1項之塗布處理方法，其中：該硬遮罩膜去除液係不溶解該遮蔽膜之處理液。
  4. 如申請專利範圍第1項之塗布處理方法，其中：該硬遮罩膜去除液係水或有機溶劑。
  5. 如申請專利範圍第1項之塗布處理方法，其中：具備硬遮罩膜加熱程序，在該硬遮罩膜去除程序後，且在該遮蔽膜去除程序前，對硬遮罩膜進行加熱處理。
  6. 一種塗布處理方法，於基板表面塗布硬遮罩液以形成硬遮罩膜，其特徵在於具備：遮蔽膜形成程序，對繞著鉛直軸旋轉之基板的表面周緣部供給遮蔽液，以在基板周緣部形成遮蔽膜；硬遮罩膜形成程序，對該基板表面供給硬遮罩液，以在基板表面形成硬遮罩膜；及遮蔽膜去除程序，對該遮蔽膜供給用來溶解遮蔽劑之遮蔽膜去除液，以去除該基板周緣部之遮蔽膜，並去除附著於該遮蔽膜之硬遮罩膜。
  7. 如申請專利範圍第6項之塗布處理方法，其中：該遮蔽膜形成程序包含對基板背面之周緣部供給遮蔽液以在基板背面 之周緣部形成輔助遮蔽膜。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之塗布處理方法，其中：重複該遮蔽膜形成程序以堆疊該遮蔽膜。
  9. 如申請專利範圍第1或6項之塗布處理方法，其中：該硬遮罩液係有機物或含有有機物、無機物之硬遮罩液。
  10. 如申請專利範圍第1或6項之塗布處理方法，其中：該遮蔽液係光阻液、液浸用上層保護膜液或上部抗反射膜液其中之一。
  11. 如申請專利範圍第10項之塗布處理方法，其中：該遮蔽膜去除液係水或有機溶劑。
  12. 如申請專利範圍第11項之塗布處理方法，其中：該有機溶劑係溶解負型用光阻劑或液浸用上層保護膜之顯影液、溶解上部抗反射膜之2-丙醇或溶解正型用光阻劑之顯影液其中之一。
  13. 如申請專利範圍第1或6項之塗布處理方法，其中：該遮蔽膜去除液係不溶解該硬遮罩膜之處理液。
  14. 一種塗布處理裝置，於基板表面塗布硬遮罩液以形成硬遮罩膜，其特徵在於具備：基板固持部，水平固持該基板；旋轉機構，使該基板固持部繞著鉛直軸旋轉；遮蔽液供給部，對該基板表面之周緣部供給遮蔽液；硬遮罩液供給部，對該基板表面供給硬遮罩液；硬遮罩膜去除液供給部，對形成於該基板周緣部之硬遮罩膜供給硬遮罩膜去除液；遮蔽膜去除液供給部，為去除形成於該基板表面之周緣部之遮蔽膜，而供給用來溶解該遮蔽液之遮蔽膜去除液；第1移動機構，使該遮蔽液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；第2移動機構，使該硬遮罩液供給部在硬遮罩液供給位置與基板外方側之間移動；第3移動機構，使該遮蔽膜去除液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動； 第4移動機構，使該硬遮罩膜去除液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；及控制部，驅動該旋轉機構、遮蔽液供給部、硬遮罩液供給部、該第1至第4移動機構；且藉由該控制部，對旋轉之基板表面周緣部供給遮蔽液以在基板周緣部形成遮蔽膜，其後，對該基板表面供給硬遮罩液以在基板表面形成硬遮罩膜，其後，對形成於該基板周緣部之該硬遮罩膜供給用來溶解硬遮罩劑之硬遮罩膜去除液以去除該基板周緣部之硬遮罩膜，其後，對該遮蔽膜供給該遮蔽膜去除液以去除該基板周緣部之遮蔽膜。
  15. 如申請專利範圍第14項之塗布處理裝置，其中：具備對該硬遮罩膜加熱之加熱部，藉由控制該加熱部之驅動之該控制部，在去除形成於該基板周緣部之該硬遮罩膜後，且在去除該遮蔽膜前，藉由該加熱部對該硬遮罩膜進行加熱處理。
  16. 如申請專利範圍第14項之塗布處理裝置，其中：該硬遮罩膜去除液與該遮蔽膜去除液係不同處理液。
  17. 如申請專利範圍第14項之塗布處理裝置，其中：該硬遮罩膜去除液係不溶解該遮蔽膜之處理液。
  18. 如申請專利範圍第14項之塗布處理裝置，其中：該硬遮罩膜去除液係水或有機溶劑。
  19. 一種塗布處理裝置，於基板表面塗布硬遮罩液以形成硬遮罩膜，其特徵在於具備：基板固持部，水平固持該基板；旋轉機構，使該基板固持部繞著鉛直軸旋轉；遮蔽液供給部，對該基板表面之周緣部供給遮蔽液；硬遮罩液供給部，對該基板表面供給硬遮罩液；遮蔽膜去除液供給部，為去除形成於該基板表面之周緣部之遮蔽膜，供給用來溶解該遮蔽液之遮蔽膜去除液；第1移動機構，使該遮蔽液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；第2移動機構，使該硬遮罩液供給部在硬遮罩液供給位置與基板外方 側之間移動；第3移動機構，使該遮蔽膜去除液供給部在基板周緣部與基板外方側之間移動；及控制部，驅動該旋轉機構、遮蔽液供給部、硬遮罩液供給部、該第1至第3移動機構；且藉由該控制部，對旋轉之基板表面周緣部供給遮蔽液以在基板周緣部形成遮蔽膜，其後，對該基板表面供給硬遮罩液以在基板表面形成硬遮罩膜，其後，對該遮蔽膜供給該遮蔽膜去除液以去除該基板周緣部之遮蔽膜，並去除附著於該遮蔽膜之硬遮罩膜。
  20. 如申請專利範圍第19項之塗布處理裝置，其中：具備對該基板之背面側周緣部供給遮蔽液之輔助遮蔽液供給部。
  21. 如申請專利範圍第14或19項之塗布處理裝置，其中：該硬遮罩液係有機物或含有有機物、無機物之硬遮罩液。
  22. 如申請專利範圍第14或19項之塗布處理裝置，其中：該遮蔽液係光阻液、液浸用上層保護膜液或上部抗反射膜液其中之一。
  23. 如申請專利範圍第22項之塗布處理裝置，其中：該遮蔽膜去除液係水或有機溶劑。
  24. 如申請專利範圍第23項之塗布處理裝置，其中：該遮蔽膜去除液係溶解負型用光阻劑或液浸用上層保護膜之顯影液、溶解上部抗反射膜之2-丙醇顯影液、2-丙醇或溶解正型用光阻劑之顯影液其中之一。
  25. 如申請專利範圍第14或19項之塗布處理裝置，其中：該遮蔽膜去除液係不溶解該硬遮罩膜之處理液。
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