TWI547969B - Peripheral exposure method and peripheral exposure device - Google Patents

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TWI547969B
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Kenichi Miyamoto
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Tokyo Electron Ltd
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Description

周邊曝光方法及周邊曝光裝置
本發明係關於例如塗布有阻劑膜的半導體晶圓或LCD玻璃基板等之被處理基板之周邊曝光方法及周邊曝光裝置。
一般於半導體晶圓等之製造工程，為了於半導體晶圓或LCD基板等之被處理基板之表面形成阻劑膜之圖案，而使用光微影成像技術。該光微影成像技術，係具有在被處理基板之表面(上面)塗布阻劑液的阻劑塗布工程，對形成的阻劑膜圖案進行曝光的曝光處理工程，及進行曝光處理後之被處理基板供給顯像液的顯像處理工程。
此時，阻劑塗布工程，係對旋轉的被處理基板之表面進行阻劑液供給(滴下，噴出)，藉由離心力於被處理基板表面形成阻劑膜。
因此，被處理基板之周邊部之阻劑膜之膜厚變厚，損及被處理基板表面之膜厚均勻性。又，被處理基板之搬送中或處理中周邊部之多餘阻劑膜有可能剝離而產生微塵。
為解決彼等問題，可於被處理基板表面之阻劑膜形成後，對被處理基板之周邊部進行曝光，藉由顯像處理除去被處理基板表面之周邊部之多餘阻劑膜。此時，為了由阻劑塗布膜中之阻劑膜使殘存溶劑蒸發被除去而進行加熱處理，阻劑膜之特性會隨溫度而變化。亦即，阻劑膜之除去斷面會產生緩斜度的凹陷現象，該阻劑凹陷(resist film undercut)寬度會隨周邊曝光處理開始時之被處理基板之溫度而變化。
因此，為了正確進行被處理基板之周邊部之曝光、顯像引起的多餘阻劑膜之除去，需要進行被處理基板表面之曝光部之溫度控制。
在對被處理基板表面形成的阻劑膜之溫度進行控制狀態下，進行被處理基板之周邊部曝光的裝置，習知者有在被處理基板之背面(下面)側設置調溫器的周邊曝光裝置(例如，參照專利文獻1)。依據該周邊曝光裝置，係於調溫器設置藉由流送冷卻流體而進行被處理基板之冷卻的冷卻機構，藉由冷卻機構之控制可以控制被處理基板表面之曝光部之溫度。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開平3-83322號公報
但是，專利文獻1記載之周邊曝光裝置，其之被處理基板表面之曝光部之溫度控制係由下面側進行，被處理基板之熱容量大時，例如和既存之300mm之晶圓比較具有2.7倍之熱容量的450mm之晶圓時，為了將被處理基板表面設置之阻劑膜之溫度控制於特定溫度需要花費時間，將可能導致周邊曝光處理之效率之降低。
本發明係有鑑於上述事情，目的在於提供可於短時間進行被處理基板之表面阻劑膜周邊曝光前之溫度控制，可實現周邊曝光處理之效率提升之周邊曝光方法及周邊曝光裝置。
為了解決上述課題，請求項1之周邊曝光方法，係對形成於被處理基板之阻劑膜周緣進行光之照射而進行曝光處理的周邊曝光方法，其特徵為包含：使上述被處理基板於水平面上旋轉的旋轉工程，使上述旋轉的被處理基板之阻劑膜周緣接觸冷媒氣體，而進行上述被處理基板之冷卻的冷卻工程，及對上述被處理基板之溫度進行測定的溫度測定工程，在上述被處理基板之溫度達特定溫度以下時，進行上述曝光處理。
此時，上述冷媒氣體為乾空氣、氮氣體或氦(He)氣體之任一。(請求項7)。又，上述特定溫度較好是42℃以下(請求項8)。
請求項2之周邊曝光方法，係於請求項1之周邊曝光方法中，上述冷卻工程，係包含：使除了上述旋轉的被處理基板周緣之曝光區域以外的外周部接觸冷媒氣體而進行上述被處理基板之冷卻的第1冷卻工程，及使上述旋轉的被處理基板之阻劑膜周緣之曝光區域之旋轉方向上流側接觸冷媒氣體而進行上述被處理基板之冷卻的第2冷卻工程，於上述第2冷卻工程被使用的冷媒氣體之溫度，係在上述第1冷卻工程被使用的冷媒氣體之溫度以下。
又，請求項3之周邊曝光方法，係於請求項2之周邊曝光方法中，藉由上述第1冷卻工程進行上述被處理基板之冷卻後，藉由上述溫度測定工程進行上述被處理基板之溫度測定，在上述被處理基板之溫度達上述特定溫度以下時進行上述曝光處理，在上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，進行使上述第1冷卻工程與上述第2冷卻工程同時被進行的急速冷卻工程後，進行上述曝光處理。
此時，於上述急速冷卻工程對上述被處理基板之冷卻，較好是進行至上述被處理基板之溫度成為上述特定溫度以下(請求項4)。
又，請求項5之周邊曝光方法，係於請求項2之周邊曝光方法中，藉由上述第1冷卻工程與上述第2冷卻工程同時被進行的急速冷卻工程使上述被處理基板冷卻後，藉由上述溫 度測定工程進行上述被處理基板之溫度測定，在上述被處理基板之溫度達上述特定溫度以下時進行上述曝光處理，在上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，係進行上述第2冷卻工程後進行上述曝光工程。此時，之後之上述第2冷卻工程對上述被處理基板之冷卻，較好是在上述被處理基板之溫度成為上述特定溫度以下為止進行(請求項6)。
請求項9之周邊曝光方法，係於請求項2~8項中任一項之周邊曝光方法中，上述第1冷卻工程中和上述被處理基板之外周部接觸的冷媒氣體之溫度為20℃~25℃，上述第2冷卻工程中和上述被處理基板之外周部接觸的冷媒氣體之溫度為15℃~20℃。
又，請求項10之周邊曝光裝置，其前提係具體實現請求項1之周邊曝光方法者，對形成於被處理基板的阻劑膜周緣進行光照射而進行曝光處理的周邊曝光裝置，其特徵為具備：基板保持部，用於將上述被處理基板保持於水平，驅動部，用於使上述基板保持部於水平面上旋轉，光源部，係具有對上述被處理基板之周緣進行光照射的光源，溫度測定部，用於測定上述被處理基板之溫度，冷卻器，用於使上述被處理基板之阻劑膜周緣接觸冷媒氣體而進行被處理基板之冷卻，移動機構，用於使上述冷卻器移動至上述被處理基板之上面附近位置與待機位置，及控制部，係對上述基板保持部、驅動部、光源部、溫度測定部、冷卻器及移動機構進行控制，依據來自上述 控制部之信號，在上述被處理基板被保持於水平狀態下，使上述基板保持部於水平面上旋轉，在上述冷卻器移動至上述被處理基板之上面附近位置的狀態下進行上述冷卻器對上述被處理基板之冷卻，在上述被處理基板之溫度達特定溫度以下時，進行上述光源部之曝光處理。
此時，上述冷媒氣體可為乾空氣、氮氣體或氦氣體之任一(請求項20)。又，上述特定溫度較好是42℃以下(請求項21)。
又，請求項11之周邊曝光裝置係具體實現請求項2之周邊曝光方法者，上述冷卻器，係具有：使除了上述被處理基板之阻劑膜周緣之曝光區域以外的外周部接觸上述冷媒氣體而進行上述被處理基板之冷卻的第1冷卻器，及使上述被處理基板之阻劑膜周緣之曝光區域之旋轉方向上流側接觸上述冷媒氣體而進行上述被處理基板之冷卻的第2冷卻器，上述移動機構，係具有：使上述第1冷卻器移動於上述被處理基板之上面附近位置與待機位置的第1冷卻器移動機構，及使上述第2冷卻器移動於上述被處理基板之上面附近位置與待機位置的第2冷卻器移動機構，依據來自上述控制部之信號，在上述被處理基板保持於水平的狀態下使上述基板保持部於水平面上旋轉，在上述第1冷卻器及第2冷卻器移動至上述被處理基板之上面附近位置的狀態下，藉由上述第1冷卻器及上述第2冷卻器進行上述被處理基板之冷卻，在上述被處理基板之溫度成為特定溫度以下時，進行上述光源部之曝光處理。
此時，較好是上述第1冷卻器，係具有：圍繞著除了上述被處理基板之曝光區域以外的外周之圓弧狀氣體流路之一端部呈開口的冷卻器本體；於上述冷卻器本體之內周壁隔開適當間隔被設置，對上述被處理基板之側面及上述阻劑膜之上方噴出上述冷媒氣體的噴出口或是對上述阻劑膜之上方噴出上述冷媒氣體的噴出口；經由第1供給管連接於上述冷卻器本體的第1氣體供給源；及設於上述第1供給管，將上述第1氣體供給源供給的氣體冷卻至上述特定溫度以下的第1調溫器；上述第2冷卻器，係具備：將上述被處理基板之周緣之側部及上下部隔開間隙予以覆蓋的具有熱傳導性的冷卻基體；觸接於上述冷卻基體之上部片而將氣體冷卻至上述特定溫度以下的冷卻元件；及通過第2供給管連接於上述冷卻基體的第2氣體供給源。(請求項16，18)。
又，請求項12之周邊曝光裝置，係具體實現請求項3之周邊曝光方法者，係依據來自上述控制部之信號，藉由上述第1冷卻器進行上述被處理基板之冷卻後，進行上述被處理基板之溫度測定，在上述被處理基板之溫度成為特定溫度以下時，進行上述光源部之上述曝光處理，上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，在進行同時使用上述第1冷卻器與上述第2冷卻器之急速冷卻後，進行上述曝光處理。此時，較好是在上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，依據上述控制部之信號，在上述被處理基板之溫度成為上述特定溫度以下為止進行上 述急速冷卻(請求項13)。
又，請求項14之周邊曝光裝置，係具體實現請求項5之周邊曝光方法者，係依據上述控制部之信號，進行同時使用上述第1冷卻器與上述第2冷卻器的急速冷卻後，進行上述被處理基板之溫度測定，在上述被處理基板之溫度成為上述特定溫度以下時，進行上述光源部之上述曝光處理，在上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時進行上述第2冷卻器之第2冷卻後，進行上述曝光工程。此時，上述第2冷卻，較好是上述被處理基板之溫度成為上述特定溫度以下為止進行(請求項15)。
又，請求項17之周邊曝光裝置係於請求項16之周邊曝光裝置中，上述冷卻器本體，係由隔著上述基板保持部而呈對向的第1冷卻器本體與第2冷卻器本體構成，上述第1氣體供給源，係經由設置有上述第1調溫器的上述第1供給管，而連接於上述第1冷卻器本體及上述第2冷卻器本體，上述第1冷卻器移動機構，係設於上述第1冷卻器本體及上述第2冷卻器本體。
請求項19之周邊曝光裝置係於請求項16~18之任一項之周邊曝光裝置中，較好是將上述第1氣體供給源與上述第2氣體供給源設為共通之氣體供給源之同時，於上述第1供給管中之上述第1調溫器之一次側通過分支管將上述第2供給管予以連接，於上述第1供給管與上述第2供給管之分支部，設置可進行切換使氣體流入上述第1供給管與上述第2供給管之一方或雙方的切換閥。
又，請求項22之周邊曝光裝置係具體實現請求項9之周邊曝光方法者，上述第1冷卻器噴出的上述冷媒氣體之溫度為20℃~25℃，上述第2冷卻器噴出的上述冷媒氣體之溫度為15℃~20℃。
依據本發明，藉由上述之構成，係使被處理基板之阻劑膜周緣接觸冷媒氣體而在被處理基板成為特定溫度以下為止進行冷卻，周邊曝光前之被處理基板之溫度可於短時間設為特定溫度以下。又，於被處理基板之溫度成為特定溫度以下時進行曝光工程，因此阻劑膜周緣殘留的多餘阻劑膜可以被正確除去。因此，可於短時間針對多餘阻劑膜之正確除去所必要的被處理基板之冷卻加以進行，可提升周邊曝光處理效率。
E‧‧‧曝光區域
R‧‧‧阻劑膜
W‧‧‧晶圓(基板)
30‧‧‧周邊曝光裝置
31‧‧‧自旋吸盤(基板保持部)
31a‧‧‧晶圓吸附面
32‧‧‧馬達(驅動部)
33‧‧‧光源部
34‧‧‧溫度感測器(溫度測定部)
35a、35c‧‧‧氣缸(第1冷卻器移動機構)
35b‧‧‧氣缸(第2冷卻器移動機構)
40‧‧‧冷卻器
41‧‧‧第1冷卻器
42‧‧‧第2冷卻器
43‧‧‧冷卻器本體
43d‧‧‧第1冷卻器本體
43e‧‧‧第2冷卻器本體
44a‧‧‧噴出口
46‧‧‧冷卻基體
47‧‧‧冷卻元件
48a‧‧‧第1供給管
48b‧‧‧第2供給管
49a‧‧‧第1氣體供給源
49b‧‧‧第2氣體供給源
49c‧‧‧共通之氣體供給源
50a‧‧‧第1調溫器
50b‧‧‧第2調溫器
52‧‧‧切換閥
54‧‧‧馬達(第1冷卻器移動機構)
100‧‧‧控制部
〔圖1〕表示本發明之周邊曝光裝置適用的阻劑塗布．顯像系統的概略斜視圖。
〔圖2〕表示上述阻劑塗布．顯像處理系統之概略平面圖。
〔圖3〕構成上述塗布．顯像裝置的介面部之概略斜視圖。
〔圖4〕表示第1實施形態之周邊曝光裝置之概略平 面圖。
〔圖5〕沿著圖4之I-I線的概略斷面圖。
〔圖5A〕圖5之A部之擴大斷面圖。
〔圖5B〕圖5之B部之擴大斷面圖。
〔圖6〕表示本發明之第1實施形態中之第1冷卻器之冷卻器本體之其他形狀之概略斷面圖。
〔圖7〕表示第1實施形態中之冷卻器的概略平面圖。
〔圖8〕表示第1周邊曝光方法之主要工程的流程圖。
〔圖9〕表示第2周邊曝光方法之主要工程的流程圖。
〔圖10〕表示進行周邊曝光的阻劑膜除去時之在晶圓被塗布的阻劑凹陷寬度與阻劑膜厚之關係的關係圖(a)，及表示進行周邊曝光的阻劑膜除去時呈傾斜的阻劑凹陷寬度與周邊曝光處理時和晶圓溫度間之關係的關係圖(b)。
〔圖11〕表示第3周邊曝光方法之主要工程的流程圖。
〔圖12〕表示第4周邊曝光方法之主要工程的流程圖。
〔圖13〕表示由分割式之第1冷卻器與第2冷卻器構成的冷卻器的概略平面圖。
〔圖14〕使用共通之氣體供給源的冷卻器之概略平 面圖。
〔圖15〕表示本發明之第2實施形態之第1冷卻器之冷卻器本體之其他形狀的概略斷面圖。
〔圖16〕本發明之移動機構之安裝位置變更時的周邊曝光裝置之正面圖。
〔圖17A〕變更本發明中之移動機構之構成時之周邊曝光裝置之概略平面圖。
〔圖17B〕圖17A之概略側面圖。
〔圖18A〕變更本發明中之溫度感測器之安裝位置時的周邊曝光裝置之概略側面圖。
〔圖18B〕變更本發明中之溫度感測器之安裝位置時的另一周邊曝光裝置之概略側面圖。
以下，參照附加圖面詳細說明本發明之第1實施形態。於此，說明本發明之周邊曝光裝置(方法)適用於被處理基板之晶圓W之阻劑塗布．顯像處理系統時。
阻劑塗布．顯像處理系統，係如圖1及圖2所示，主要由將收納著晶圓W的晶圓盒(cassette)CB予以搬出入之搬入．搬出部1，對由該搬入．搬出部1之晶圓盒CB內被取出的晶圓W進行阻劑塗布．顯像處理的處理部2，及藉由介面部3連接於該處理部2的曝光部4構成。
搬入．搬出部1，係具備：晶圓盒平台6，其具備用於載置複數個晶圓盒CB的載置部5，該晶圓盒CB 係密閉收納著複數片例如25片之晶圓W；開關部7，係設於配置於和該晶圓盒平台6之間之壁面；及通過該開關部7而由晶圓盒CB取出晶圓W的收/送手段A1。
於上述處理部2，係由前側起依序交互配列而設有：將加熱．冷卻系之單元予以多段化而成的棚單元U1、U2、U3，及進行包含後述之塗布．顯像單元的各處理單元間之晶圓W之收/送的主搬送機構A2、A3。亦即，棚單元U1、U2、U3及主搬送機構A2、A3由搬入．搬出部1側看時係配列成為前後一列之同時，於各個連接部位被形成未圖示的晶圓搬送用之開口部，晶圓W可於處理部2內由一端側之棚單元U1至另一端側的棚單元U3自由移動。又，主搬送機構A2、A3，係被放置於由搬入．搬出部1看時由配置於前後方向的棚單元U1、U2、U3側之一面部，及後述的例如右側之液處理單元U4、U5側之一面部，及構成左側之一面的背面部構成的區隔壁8所包圍的空間內。又，圖中之符號12、13為各單元使用的處理液之溫度調節裝置或溫溼度調節用之管路等的溫溼度調節單元。
液處理單元U4、U5，係例如圖1所示，係在構成塗布液(阻劑液)或顯像液等藥液供給用之空間的收納部14之上，將具備塗布單元COT、顯像裝置的顯像單元DEV及反射防止膜形成單元BARC等複數段例如5段予以積層而構成。又，上述之棚單元U1、U2、U3，係將各種單元之複數段例如10段予以積層而構成，該各種單 元則為了實施液處理單元U4、U5所進行的處理之前處理及後處理者，具備對晶圓W進行加熱(烘烤)的加熱單元，對晶圓W進行冷卻的冷卻單元等。
於處理部2中之棚單元U3之內部側，係透過介面部3來連接著曝光部4。該介面部3，係於處理部2與曝光部4之間分為前後被設置，分別藉由例如框體所包圍的搬送室15及搬送室16構成。參照圖3之同時說明如下，於搬送室15之中央部，設置昇降自如、可於垂直軸周圍旋轉自如而且進退自如的搬送機構A4，該搬送機構A4，係可以對收/送單元(TRS)17、高精確度調溫單元18、具備本發明之周邊曝光裝置30的周邊曝光單元19及緩衝晶圓盒20及上述處理部2所具備的棚單元U3進行取用，於彼等各單元進行晶圓W之收/送而構成。
針對上述構成的阻劑塗布．顯像處理系統中之晶圓之流程之一例進行揭示，首先，由外部將收納著晶圓W之晶圓盒CB載置於搬入．搬出部1之載置台後，開關部7及晶圓盒CB之蓋體被打開而藉由收/送手段A1將晶圓W予以取出。晶圓W係經由構成棚單元U1之一段的收/送單元(未圖示)而對主搬送機構A2進行收/送，於棚單元U1~U3內之一個棚，進行塗布處理之前處理的例如反射防止膜形成處理、冷卻處理後，於塗布單元COT進行阻劑液塗布。接著，晶圓W係於構成棚單元U1~U3之一個棚的加熱單元進行加熱(烘烤處理)，更進一步冷卻後經由棚單元U3之收/送單元而被搬入介面部3。被搬 入介面部3的晶圓W係藉由搬送機構A4而被搬送至搬送室15內，被搬入周邊曝光單元19而如後述接受周邊曝光處理。接受周邊曝光處理後的晶圓W係藉由搬送機構A4被搬送至高精確度調溫單元18，於該高精確度溫調單元18內，晶圓W表面之溫度係被進行高精確度調溫而成為和曝光裝置4內之溫度對應之設定溫度。搬送機構A4係使該調溫後的晶圓W透過收/送單元17而收/送至搬送機構A5，晶圓W係被搬送至搬送室16。搬送的晶圓W，係藉由搬送機構A5被搬送至曝光部4進行曝光。進行曝光後，晶圓W係經由相反之路徑被搬送至主搬送機構A2，於顯像單元DEV進行顯像處理，藉由顯像液除去不要的阻劑。晶圓W係於構成棚單元U1~U3之一個棚的加熱單元進行加熱(後烘烤處理(post bake))，接著，於冷卻單元冷卻後，回至搬入．搬出部1之載置台上之原來之晶圓盒CB。
<第1實施形態>
接著，說明本發明之周邊曝光裝置。
如圖4、圖5所示，上述周邊曝光裝置30，係具備：如上述說明被組裝於介面部3之周邊曝光單元19內，用於將塗布有阻劑R的晶圓W保持於水平之基板保持部、亦即自旋吸盤(Spin chuck)31，使該自旋吸盤31旋轉的驅動部之馬達32，對晶圓W之曝光區域E進行光照射的具有光源之光源部33，進行晶圓W之溫度測定 的溫度測定部、亦即溫度感測器34，使晶圓W之阻劑膜R之周緣接觸冷媒氣體而進行晶圓W之冷卻的冷卻器40，使冷卻器40移動於晶圓W之上面附近位置與待機位置的移動機構、亦即氣缸35a、35b，及進行彼等之控制的控制部100。
於此，上面附近位置，係指被吸附保持於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a的晶圓W之上面之附近位置。又，待機位置，係指將晶圓W搬入自旋吸盤31或自旋吸盤31搬出時，不會成為晶圓W之搬入．搬出之障害的遠離自旋吸盤31的位置。
自旋吸盤31係藉由馬達32而繞垂直軸周圍旋轉。自旋吸盤31之旋轉方向可為順時針方向或反時針方向之任一，本實施形態之自旋吸盤31之旋轉方向設為順時針方向來說明。又，自旋吸盤31之上面設有未圖示的真空吸孔。該真空吸孔係連接於未圖示的真空裝置。藉由將該真空吸孔設為真空狀態而使晶圓W被吸附保持於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a。
接著，使用圖4~圖6說明冷卻器40之構成。又，於圖5A省略晶圓W之記載。
冷卻器40，係具有：相對於被吸附保持於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a的晶圓W之除了阻劑膜R之周緣之曝光區域E以外的外周部Wo，以略環狀設置的第1冷卻器41；及設於該晶圓W之阻劑膜R之周緣之曝光區域E之旋轉方向上流側的第2冷卻器42。
第1冷卻器41，係具備：設於自旋吸盤31之周緣之外周部Wo的中空狀之冷卻器本體43，及在冷卻器本體43之內周部43f隔開適當間隔設置的噴出口44a。此時，噴出口44a之高度幅係形成為晶圓W之厚度(1mm)之2倍(2mm)。又，於冷卻器本體43之內部設置使冷媒氣體迂迴的迂迴板45。
該冷卻器本體43，係被形成為在晶圓W保持於自旋吸盤31的狀態下，將除了晶圓W之曝光區域E以外的外周予以圍繞(包圍)的中空圓弧狀之同時，以使藉由中空部而形成的冷媒氣體之流路之兩端部43a、43b被閉塞的方式加以形成。又，冷卻器本體43之兩端部43a、43b所挾持的區域(圖4的左側)係呈開口。
依據圖6說明第1冷卻器40之內部構成。第1冷卻器40之冷卻器本體43係藉由中空在除了曝光區域E以外形成為略環狀。又，於冷卻器本體43之對於晶圓吸附面31a之垂直方向的斷面，係形成為圓形。又，於冷卻器本體43之內周部43f以等間隔設置複數噴出口44a。該噴出口44a之前端口，係和自旋吸盤31之晶圓吸附面31a所吸附保持的晶圓W之側面及阻劑膜R之上方呈對向。又，在冷卻器本體43中之和曝光區域E呈對向的另一端43c之下部43h，設置連接於第1供給管48a的供給口44b。
供給口44b之下側之端部係連接於第1供給管48a，於冷卻器本體43之流路側之前端部設置使冷媒 氣體迂迴的迂迴板45。因此，由第1氣體供給源49a被供給而流入供給口44b的冷媒氣體，係受到迂迴板45之影響而沿著冷卻器本體43之內壁43g流動。沿著該內壁43g移動的冷媒氣體係由噴出口44a噴出，而接觸晶圓W之側壁及阻劑膜R之上方。
如此般，由第1氣體供給源49a供給的冷媒氣體，係藉由迂迴板45被迂迴，沿著冷卻器本體43之內壁43g移動後由噴出口44a噴出，因此可以抑制由噴出口44a噴出的冷媒氣體之脈動。
又，冷卻器本體43之相對於晶圓吸附面31a的垂直方向之斷面形狀，如圖6(b)，(c)所示可為矩形、菱形，即使為此種形狀亦可以抑制由噴出口44a噴出的冷媒氣體之脈動。
又，如上述說明，係將供給口44b設於冷卻器本體43之另一端43c，但供給口44b亦可設於冷卻器本體43之一端43a。此時，供給口44b至噴出口44a之距離遠離，因此無須設置迂迴板45即可以抑制由噴出口44a噴出的冷媒氣體之脈動。
於冷卻器本體43之另一端部43c之供給口44b係藉由第1供給管48a連接於第1氣體供給源49a。又，於第1供給管48a，係如圖7所示，由第1氣體供給源49a側起依序設置流量控制可能的開關閥51a與第1調溫器50a。此時，由第1氣體供給源49a係被供給例如乾空氣、氮(N2)氣體或氦(He)氣體之任一之氣體。 又，第1調溫器50a，係可以將第1氣體供給源49a供給的氣體，調整成為不破壞周邊曝光部之環境溫度的常溫例如20℃~25℃之溫度。
第2冷卻器42，係具有：對自旋吸盤31之晶圓吸附面31a所吸附保持的晶圓W之周緣之側部及上下部隔開間隙CR而予以覆蓋的冷卻基體46，及觸接於冷卻基體46之上部片46a而將氣體冷卻至上述特定溫度以下的冷卻元件47。此時，冷卻元件47係藉由帕耳帖元件(Peltier device)形成。該冷卻元件47，係電連接於控制部100，依據來自控制部100之控制信號而調整溫度成為15℃~20℃。又，冷卻基體46係經由第2供給管48b連接於第2氣體供給源49b。於該第2供給管48b，係如圖7所示設置可控制流量的開關閥51b。此時，係由第2氣體供給源49b供給例如乾空氣、氮(N2)氣體或氦(He)氣體之任一之氣體。又，冷卻元件47可將第2氣體供給源49b供給的氣體冷卻至例如15℃~20℃。
又，第1冷卻器41之冷卻器本體43，係形成為藉由第1冷卻器移動機構之氣缸35a可以移動。此時，如圖4及圖5所示，氣缸35a係安裝於圓弧狀之冷卻器本體43之兩端部43a、43b及圓弧狀之另一端部43c附近，進行周邊曝光處理時，係藉由氣缸35a之桿36a朝上方向移動而使冷卻器本體43移動至晶圓W之上面附近位置，進行晶圓W之搬入．搬出時，係藉由氣缸35a之桿36a朝下方向移動而使冷卻器本體43移動至自旋吸盤31之晶圓 吸附面31a之下側。
又，如圖4及圖5所示，於第2冷卻器42之冷卻基體46，係設置使冷卻基體46往水平方向移動的第2移動機構之氣缸35b。該氣缸35b，在進行周邊曝光處理時，係使氣缸35b之桿36b以水平方式移動至近接自旋吸盤31之方向，而使冷卻基體46移動至晶圓W之上面附近位置。又，進行晶圓W之搬入．搬出時，係使氣缸35b之桿36b以水平方式移動至遠離自旋吸盤31之方向，而使冷卻基體46遠離自旋吸盤31而移動至待機位置。
上述溫度感測器34係設於自旋吸盤31之上部，該溫度感測器34係藉由來自後述控制部100之控制信號而於上下方向移動之同時，進行晶圓W之周緣部之溫度檢測，將該檢測信號傳送至控制部100。進行周邊曝光處理時，溫度感測器34係朝下方向移動，而位於由自旋吸盤31之晶圓吸附面31a所吸附保持的晶圓W起隔開特定間隔之位置。又，進行晶圓W之搬入．搬出時，溫度感測器34係朝上方向移動，而遠離自旋吸盤31。
又，溫度感測器34之位置，雖可於自旋吸盤31之旋轉方向位於曝光區域E之下流側，但是在曝光區域E之上流側，設於第2冷卻器42之下流側較好。藉由如此設置，周邊曝光處理前之晶圓W之溫度可以正確測定。
如此般，進行晶圓W之搬入．搬出時，第1冷 卻器41之冷卻器本體43移動至自旋吸盤31之下側，第2冷卻器42之冷卻基體46以水平方式移動至遠離自旋吸盤31的方向，溫度感測器34朝上方向移動而遠離自旋吸盤31，因此可於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a上設置晶圓W之搬入．搬出用空間。
又，光源部33具有進行晶圓W之曝光區域E之阻劑膜R之曝光之光源，係設於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a所吸附保持的晶圓W之端部之上側。光源部33之光源，可使用例如超高壓水銀或脈衝氙燈光源(xenon flash light)等。
控制部100，係電性連接於馬達32，光源部33，溫度感測器34，氣缸35a、35b，第1調溫器50a及冷卻元件47，進行彼等之控制。自旋吸盤31之旋轉數係藉由控制部100傳送至馬達32的控制信號加以控制。又，光源部33，係藉由來自控制部100之控制信號進行曝光區域E之曝光。又，溫度感測器34，係將測定的溫度傳送至控制部100。又，氣缸35a、35b，係藉由控制部100之信號使桿36a，36b朝上下方向或水平方向移動，而使第1冷卻器41之冷卻器本體43及第2冷卻器42之冷卻基體46移動至晶圓W之上面附近位置與遠離晶圓W的待機位置。又，第1調溫器50a，係藉由控制部100之信號將第1氣體供給源49a所供給的氣體冷卻至常溫，例如20℃~25℃。又，冷卻元件47，係藉由控制部100之信號將第2氣體供給源49b供給的氣體冷卻至例如15℃~ 20℃。
<第1周邊曝光方法>
接著，說明本發明之第1之周邊曝光方法。圖8為周邊曝光方法說明之流程圖。
被搬入介面部3的晶圓W，係藉由搬送機構A4而被搬入周邊曝光單元19具備的周邊曝光裝置30(步驟S1)。此時，第1冷卻器41與第2冷卻器42係藉由氣缸35a、35b移動至待機位置。又，溫度感測器34係朝上方向移動，而遠離自旋吸盤31。
被搬入周邊曝光裝置30的晶圓W，係被吸附保持於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a。被吸附保持的晶圓W，係藉由馬達32之旋轉驅動，以例如6rpm~60rpm旋轉(步驟S2)。此時，第1冷卻器41之冷卻器本體43，係藉由使氣缸35a之桿36a朝上方向移動，而移動至晶圓W之上面附近位置、亦即包圍晶圓W之阻劑膜R之外周部Wo的位置。又，第2冷卻器42之冷卻基體46，係藉由氣缸35b之桿36b以水平方式朝近接自旋吸盤31的方向移動，而使冷卻基體46移動至晶圓W之上面附近位置。該步驟S2之工程相當於本發明之旋轉工程。
接著，由移動至包圍晶圓W之阻劑膜R之外周部Wo的位置之第1冷卻器41，將藉由第1調溫器50a而被冷卻至例如23℃的冷媒氣體之例如乾空氣予以供給(噴出)，使冷媒氣體接觸除了阻劑膜R之曝光區域E 以外的外周部Wo之周緣(步驟S3)。該步驟S3之工程係相當於本發明之第1冷卻工程。本實施形態之冷媒氣體雖使用乾空氣，但是亦可使用氮(N2)氣體，氦(He)氣體。特別是，He氣體為熱傳導率高的冷媒氣體而較佳。又，本實施形態之冷媒氣體之溫度設為23℃，冷媒氣體之流量設為1分鐘10~20L。
於此，如後述說明，阻劑膜R在高於42℃的溫度狀態下進行周邊曝光處理時，會產生既定值(100μm)以上之阻劑凹陷，因此晶圓W之冷媒氣體之溫度需要設為42℃以下。因此，於第1冷卻工程進行阻劑膜R冷卻時，第1冷卻器41供給(噴出)的冷媒氣體之溫度較好是設為20℃~25℃。又，藉由冷媒氣體之溫度設為20℃~25℃，不會破壞周邊曝光裝置30之環境溫度，對於周邊曝光不會有妨礙。
步驟S3之第1冷卻工程中或第1冷卻工程結束後，藉由溫度感測器34進行晶圓W之溫度測定，判斷晶圓W之溫度是否為特定溫度A1以下(步驟S4，S5)。本實施形態係將特定溫度A1設為42℃而進行判斷。
晶圓W之溫度成為特定溫度A1以下時，由光源部33之光源對晶圓W之曝光區域E之阻劑膜R進行光照射，進行周邊曝光處理(步驟S6)。周邊曝光處理後，晶圓W被由周邊曝光裝置30搬出，周邊曝光工程終了(步驟S7)。
又，晶圓W之溫度非特定溫度A1以下時，係由第1冷卻器41及第2冷卻器42進行冷媒氣體供給(噴出)，使接觸除了晶圓W之曝光區域E以外的外周部Wo之周緣(步驟S8)。該步驟S8之工程係相當於本發明之急速冷卻工程。於本實施形態，第2氣體供給源49b供給的冷媒氣體係使用乾空氣，但亦可為N2氣體，He氣體。特別是，He氣體為熱傳導率高之冷媒氣體，因此較佳。
又，於本實施形態，由第1冷卻器41之冷卻器本體43噴出至晶圓W周邊之阻劑R的冷媒氣體之溫度係設為23℃，冷媒氣體之流量係設為1分鐘10~20L。又，由第2冷卻器42之冷卻基體46噴出至晶圓W周邊之阻劑膜R的冷媒氣體之溫度係設為20℃，冷媒氣體之流量係設為1分鐘1~5L。又，於急速冷卻工程，係和第1冷卻工程同樣之理由，較好是將第1冷卻器41噴出的冷媒氣體之溫度設於20℃~25℃，將第2冷卻器42噴出的冷媒氣體之溫度設於15℃~20℃。
如此般，於步驟S1~S8所示第1周邊曝光方法，於第1冷卻工程由第1冷卻器41噴出的冷媒氣體係接觸阻劑膜R之周緣，因此可於短時間將阻劑膜R之溫度設為特定溫度以下。又，第1冷卻工程冷卻後之晶圓W之溫度未達特定溫度A1以下時，係在由第1冷卻器41及第2冷卻器42噴出冷媒氣體的急速冷卻工程進行晶圓W之冷卻，因此將進行周邊曝光處理的阻劑膜予以除去時， 可以正確除去多餘阻劑。因此，可於短時間進行必要的晶圓W之冷卻而進行多餘阻劑之正確除去(阻劑凹陷之抑制)，可將進行曝光處理的阻劑膜R之溫度以良好效率成為特定溫度以下。
又，由第1冷卻器41噴出的冷媒氣體之溫度係設為20℃~25℃，由第2冷卻器42噴出的冷媒氣體之溫度係設為15℃~20℃，藉此，阻劑膜R之周緣之阻劑凹陷寬度可設為既定值之100μm。
<第2周邊曝光方法>
接著，說明本發明之第2周邊曝光方法。圖9為第2周邊曝光方法說明之流程圖。又，圖8的流程圖之步驟S1~S8，係和圖9的流程圖之步驟S11~S18相同之工程，因此說明予以省略。
於步驟S18，係藉由第1冷卻器41及第2冷卻器42進行冷媒氣體之供給(噴出)，使接觸於除了晶圓W之曝光區域E以外的外周部Wo之周緣之後，進行溫度感測器34對晶圓W之溫度測定，判斷晶圓W之溫度是否成為特定溫度A1以下(步驟S19，S110)。晶圓W之溫度成為特定溫度A1以下時，阻劑膜R被充分冷卻，進行周邊曝光處理的阻劑膜R之除去時，多餘阻劑可以正確除去，因此前進至步驟S16之周邊曝光處理。另外，晶圓W之溫度未達特定溫度A1以下時，回至步驟S18繼續進行急速冷卻工程。因此，步驟S18之急速冷卻工程，係 在晶圓W之溫度成為特定溫度A1以下為止繼續被進行。
如此則，於步驟S11~S110所示第2周邊曝光方法，於第1冷卻工程即使晶圓W之溫度高於特定溫度A1時，係在晶圓W之溫度達特定溫度A1以下為止進行急速冷卻工程，因此可以針對阻劑凹陷抑制之必要的晶圓W之冷卻溫度進行高精確度控制。
以下，使用圖10(a)，(b)說明阻劑凹陷寬度與晶圓W之溫度之關係。阻劑凹陷係指基於周邊曝光導致阻劑膜R之除去斷面之傾斜成為緩傾斜的現象，將該傾斜之水平方向之長度稱為凹陷寬度。
首先，為了調查晶圓溫度對於阻劑膜厚與阻劑凹陷寬度之關係，將晶圓溫度設為42℃進行調查結果，如圖10(a)所示，於長度位置L1(約155μm)阻劑膜厚成為28000Å，於長度位置L2(約205μm)阻劑膜厚為0(零)，阻劑凹陷寬度約50μm。
接著，調查阻劑凹陷寬度與晶圓溫度之關係，結果如圖10(b)所示，晶圓溫度為42℃以下時，阻劑凹陷寬度約50μm，但晶圓溫度高於42℃時，隨著溫度變為越高，阻劑凹陷寬度亦急速變大而超過100μm。
由上述測定之結果可知，為了抑制阻劑凹陷寬度於既定值(100μm)，需要在晶圓溫度設為42℃以下狀態下進行周邊曝光。
<第3周邊曝光方法>
接著，說明本發明之第3周邊曝光方法。圖11係表示第3周邊曝光方法說明之流程圖。又，圖8的流程圖之步驟S1、S2、S4~S7，係和圖11的流程圖之步驟S21、S22、S24~S27為相同之工程，因此說明予以省略。
於步驟S22使晶圓W旋轉後，由第1冷卻器41及第2冷卻器42對阻劑膜R之周緣噴出冷媒氣體，使冷媒氣體接觸除了阻劑膜R之曝光區域E以外的外周部Wo之周緣而進行急速冷卻工程(步驟S23)。又，於步驟S25，晶圓W之溫度未達特定溫度A1以下時，係由第2冷卻器42對阻劑膜R之周緣噴出冷媒氣體，使冷媒氣體接觸阻劑膜R之曝光區域E之旋轉方向上流側之周緣而進行第2冷卻工程(步驟S28)。於步驟S28，係由第2冷卻器42供給冷媒氣體而於第2冷卻工程完了後，進行步驟S26之周邊曝光處理。
於第2冷卻工程，係將由第2冷卻器42之冷卻基體46噴出至晶圓W周邊之阻劑膜R的冷媒氣體之溫度設為20℃，將冷媒氣體之流量設為1分鐘1~5L。又，於第2冷卻工程，係和第1冷卻工程同樣之理由，較好是將由第2冷卻器42噴出的冷媒氣體之溫度設為15℃~20℃。
如此則，於步驟S21~S28的第3周邊曝光方法，於急速冷卻工程由第1冷卻器41及第2冷卻器42噴出的冷媒氣體係接觸阻劑膜R之周緣，因此可於短時間將阻劑膜R之溫度設為特定溫度以下。又，急速冷卻工程冷 卻後之晶圓W之溫度未達特定溫度A1以下時，係由第2冷卻器42噴出冷媒氣體，於第2冷卻器42進行晶圓W之冷卻，因此進行周邊曝光處理的阻劑膜R被除去時，可以抑制阻劑凹陷。因此，阻劑凹陷抑制所必要的晶圓W之冷卻可於短時間進行。
<第4周邊曝光方法>
接著，說明本發明之第4周邊曝光方法。圖12係表示第4周邊曝光方法說明之流程圖。又，圖11的流程圖之步驟S21~S27，係和圖12的流程圖之步驟S31~S37為相同之工程，因此省略說明。
藉由第1冷卻器41及第2冷卻器42進行急速冷卻工程而被冷卻的晶圓W之溫度乃未達特定溫度A1以下時(步驟S35)，係藉由第2冷卻器42對阻劑膜R之周緣噴出冷媒氣體，使冷媒氣體接觸阻劑膜R之曝光區域E的旋轉方向上流側之周緣而進行第2冷卻工程(步驟S38)。第2冷卻工程中或第2冷卻工程完了後，進行溫度感測器34對晶圓W之溫度測定，判斷晶圓W之溫度是否成為特定溫度A1以下(步驟S39，S310)。晶圓W之溫度成為特定溫度A1以下時，可以抑制周邊曝光處理後之阻劑凹陷，而前進至步驟S36之周邊曝光處理。另外，晶圓W之溫度未達特定溫度A1以下時，回至步驟S38繼續第2冷卻工程。因此，步驟S38之第2冷卻工程係在晶圓W之溫度成為特定溫度A1以下為止被繼續。
如此則，於步驟S31~S310所示的第4周邊曝光方法，於急速冷卻工程即使晶圓W之溫度高於特定溫度A1時，係在晶圓W之溫度成為特定溫度A1以下為止進行第2冷卻工程，因此周邊曝光處理用的阻劑膜R之除去時之液凹陷可以更進一步被確實抑制。
<分割式之第1冷卻器>
接著，參照圖13說明分割式之第1冷卻器41。又，和圖4相同之位置係附加相同符號而省略該說明。
冷卻器本體43，係由隔著自旋吸盤31呈對向的第1冷卻器本體43d與第2冷卻器本體43e構成。第1冷卻器本體43d與第2冷卻器本體43e於水平面上係形成為略半圓狀。又，於圖13未圖示的第1氣體供給源49a，係連接於第1冷卻器本體43d及第2冷卻器本體43e。又，屬於第1冷卻器移動機構之氣缸35c，係設於第1冷卻器本體43d及第2冷卻器本體43e。
進行晶圓W之搬入．搬出時，氣缸35c之桿36c係沿著自旋吸盤31之晶圓吸附面31a朝遠離方向移動，第1冷卻器本體43d與第2冷卻器本體43e係於遠離自旋吸盤31之位置(待機位置)呈待機。此時，第1冷卻器本體43d與自旋吸盤31之距離，可以和第2冷卻器本體43e與自旋吸盤31之距離相等或不同。又，將晶圓W吸附保持於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a時，氣缸35c之桿36c係沿著自旋吸盤31之晶圓吸附面31a接近。
如此則，第1冷卻器本體43d與第2冷卻器本體43e係隔著自旋吸盤31呈對向，於該第1冷卻器本體43d與第2冷卻器本體43e設有氣缸35c，因此可使第1冷卻器本體43d與第2冷卻器本體43e各自獨立移動。因此，晶圓W之搬入．搬出時第1冷卻器本體43d及第2冷卻器本體43e之待機位置之自由度可以增加。
<使用共通之氣體供給源時>
接著，參照圖14說明於第1冷卻器41與第2冷卻器42之間使用共通之氣體供給源49c時。又，和圖7相同之構成係附加相同符號而省略該說明。
第1冷卻器41，係具備：連接於冷卻器本體43的第1供給管48a，及設於第1供給管48a，對共通之氣體供給源49c所供給氣體進行冷卻的第1調溫器50a。又，第2冷卻器42係具備連接於冷卻基體46的第2供給管48b。
於第1供給管48a與第2供給管48b之分支部，設置電磁式之3埠(port)3位置切換閥52。切換閥52，係電連接於控制部100，係藉由控制部100之信號進行切換驅動，以使由共通之氣體供給源49c噴出的冷媒氣體，流入第1冷卻器41與第2冷卻器42之中之一方，或流入第1冷卻器41及第2冷卻器42之兩方的方式，進行冷媒氣體之選擇性供給。
因此，於第1冷卻工程，係藉由切換閥52之 切換，使共通之氣體供給源49c供給的冷媒氣體流入第1供給管48a而供給至第1冷卻器41。又，於第2冷卻工程，係藉由切換閥52之切換，使共通之氣體供給源49c供給的冷媒氣體流入第2供給管48b而供給至第2冷卻器42。又，於急速冷卻工程，係藉由切換閥52之切換，使共通之氣體供給源49c供給的冷媒氣體流入第1供給管48a及第2供給管48b而供給至第1冷卻器41及第2冷卻器42。
<噴出口位於阻劑膜之上方的第1冷卻器本體之內部構成>
接著，參照圖15說明噴出口44a位於阻劑膜R之上方的冷卻器本體43之內部形狀。又，和圖6的冷卻器本體43之內部構成相同之構成，係附加相同符號並將說明予以省略。
圖15(a)所示第1冷卻器41之噴出口44a係設於冷卻器本體43之下部43h。該噴出口44a之前端口係和自旋吸盤31之晶圓吸附面31a所吸附保持的晶圓W之阻劑膜R之端部呈對向。又，冷卻器本體43，係於外周部43i具有連接於第1供給管48a的供給口44b。
如上述說明，第1氣體供給源49a供給的冷媒氣體係藉由迂迴板45進行迂迴，沿著冷卻器本體43之內壁43g移動後由噴出口44a噴出，因此可以抑制噴出口44a噴出的冷媒氣體之脈動。
又，冷卻器本體43d之自旋吸盤31之旋轉軸 方向之斷面，係如圖15(b)、(c)所示，可為矩形、菱形，此種形狀亦可以抑制噴出口44a噴出的冷媒氣體之脈動。
<第1冷卻器之氣缸位於自旋吸盤之上側時之周邊曝光裝置之構成>
以下，參照圖16說明第1冷卻器41之氣缸35位於自旋吸盤31之上側時之周邊曝光裝置30之構成。又，和圖4，圖5所示周邊曝光裝置30相同之構成係附加相同之符號而省略其說明。
於圖16所示周邊曝光裝置30的第1冷卻器41之冷卻器本體43之上部，係設置使冷卻器本體43朝上下方向移動的第1移動機構之氣缸35c。進行周邊曝光處理時，係使氣缸35c之桿36c朝上方向移動而使冷卻器本體43移動至晶圓W之上面附近位置，進行晶圓W之搬入．搬出時，係使氣缸35c之桿36c朝下方向移動而使冷卻器本體43移動至自旋吸盤31之晶圓吸附面31a之上側。
如此般，即使氣缸35c與桿36c設於第1冷卻器41之冷卻器本體43之上部時，亦可於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a上設置用於進行晶圓W之搬入．搬出的空間。
<藉由旋動動作而移動至待機位置的具有第1冷卻器的周 邊曝光裝置之構成>
接著，參照圖17A，圖17B說明藉由旋動動作移動至待機位置的具有第1冷卻器41之周邊曝光裝置30之構成。又，和圖4，圖5所示的周邊曝光裝置30相同之構成係附加相同符號並省略說明。
在圖17A、圖17B所示第1冷卻器41之冷卻器本體43中之和曝光區域以外的部分呈正交的兩側，將和自旋吸盤31之旋轉軸呈垂直方向之旋動軸53予以突出設置，兩旋動軸53係藉由軸承53a支撐成為旋轉自如。於一方之旋動軸53被連結著驅動部之馬達54，係藉由該馬達54之旋轉驅動而進行旋動軸53之旋動。該旋動軸53係被支撐於冷卻器本體43之外周部，因此藉由馬達54之旋轉驅動，使旋動軸53與冷卻器本體43一體旋動。又，旋動軸53之旋轉角度係藉由角度感測器55進行檢測。
馬達54及角度感測器55，係電連接於控制部100。馬達54係依據控制部100之控制信號進行旋轉驅動，而使馬達54與冷卻器本體43一體旋動，針對冷卻器本體43之使用位置、亦即自旋吸盤31所吸附保持的晶圓W之周緣附近位置與待機位置進行切換。該馬達54之旋轉角度係藉由角度感測器55檢測，而傳送至控制部100。
進行晶圓W之搬入．搬出時，第1冷卻器41係移動至待機位置。此時，係由控制部100對馬達54傳 送控制信號，進行馬達54之驅動，使旋動軸53及圓弧狀之第1冷卻器41被一體旋動。旋動軸53之旋轉角度係藉由角度感測器55進行檢測，在旋動軸53之旋轉角度成為特定角度時角度感測器55之信號係被傳送至控制部100。藉由角度感測器55之信號被傳送至控制部100，而停止控制部100對馬達55之控制信號之傳送，停止馬達55之驅動。馬達55之驅動停止後，如圖17B之二點虛線所示，第1冷卻器41係停止於對自旋吸盤31之晶圓吸附面31a呈傾斜之位置(待機位置)。
進行搬入的晶圓W之冷卻工程時，係和進行晶圓W之搬入．搬出時同樣，由控制部100對馬達54傳送控制信號，進行馬達54之驅動，旋動軸53及圓弧狀之第1冷卻器41係在和上述相反的方向被一體旋動，第1冷卻器41係停止於和自旋吸盤31之晶圓吸附面31a呈平行的位置(上面附近位置)。
如上述說明，藉由第1冷卻器41之冷卻器本體43之旋動，可於自旋吸盤31之晶圓吸附面31a上設置晶圓W之搬入．搬出用的空間。
<其他之實施形態>
又，於上述實施形態，係說明本發明之溫度感測器34設於自旋吸盤31之上側，但如圖18A、圖18B所示，溫度感測器34可以和自旋吸盤31之下面(背面)或外周面呈對向而被設置。如上述說明，溫度感測器34和自旋 吸盤31之下面(背面)或外周面呈對向設置時，亦和溫度感測器34設於自旋吸盤31之上面的對向位置時同樣，可進行晶圓W之溫度測定，因此溫度感測器34之設置場所之自由度可以增加。
又，於上述實施形態係說明本發明之周邊曝光方法(裝置)適用於半導體晶圓之阻劑塗布．顯像處理系統時，但亦適用於LCD用玻璃基板之阻劑塗布．顯像處理系統。

Claims (21)

  1. 一種周邊曝光方法，係對形成於被處理基板之阻劑膜周緣進行光之照射而進行曝光處理的周邊曝光方法，其特徵為包含：使上述被處理基板於水平面上旋轉的旋轉工程，使上述旋轉的被處理基板之阻劑膜周緣接觸冷媒氣體，而進行上述被處理基板之冷卻的冷卻工程，及對上述被處理基板之溫度進行測定的溫度測定工程，在上述被處理基板之溫度達特定溫度以下時，進行上述曝光處理，上述冷卻工程，係包含：使除去上述旋轉的被處理基板之阻劑膜周緣之曝光區域以外的外周部接觸冷媒氣體而進行上述被處理基板之冷卻的第1冷卻工程，及使上述旋轉的被處理基板之阻劑膜周緣之曝光區域之旋轉方向上流側接觸冷媒氣體而進行上述被處理基板之冷卻的第2冷卻工程，於上述第2冷卻工程被使用的冷媒氣體之溫度，係在上述第1冷卻工程被使用的冷媒氣體之溫度以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之周邊曝光方法，其中藉由上述第1冷卻工程進行上述被處理基板之冷卻後，藉由上述溫度測定工程進行上述被處理基板之溫度測定，在上述被處理基板之溫度達上述特定溫度以下時，進行上述曝光處理， 在上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，進行使上述第1冷卻工程與上述第2冷卻工程同時被進行的急速冷卻工程後，進行上述曝光處理。
  3. 如申請專利範圍第2項之周邊曝光方法，其中上述急速冷卻工程對上述被處理基板之冷卻，係進行至上述被處理基板之溫度達上述特定溫度以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之周邊曝光方法，其中藉由上述第1冷卻工程與上述第2冷卻工程同時被進行的急速冷卻工程使上述被處理基板冷卻後，藉由上述溫度測定工程進行上述被處理基板之溫度測定，在上述被處理基板之溫度達上述特定溫度以下時，進行上述曝光處理，在上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，係進行上述第2冷卻工程後進行上述曝光工程。
  5. 如申請專利範圍第4項之周邊曝光方法，其中之後之上述第2冷卻工程對上述被處理基板之冷卻，係在上述被處理基板之溫度達特定溫度以下為止被進行。
  6. 如申請專利範圍第1~5項中任一項之周邊曝光方法，其中上述冷媒氣體為乾空氣、氮氣體或氦(He)氣體之任一。
  7. 如申請專利範圍第1~5項中任一項之周邊曝光方法，其中上述特定溫度為42℃以下。
  8. 如申請專利範圍第1~5項中任一項之周邊曝光方法，其中上述第1冷卻工程中和上述被處理基板之外周部接觸的冷媒氣體之溫度為20℃~25℃，上述第2冷卻工程中和上述被處理基板之外周部接觸的冷媒氣體之溫度為15℃~20℃。
  9. 一種周邊曝光裝置，係對形成於被處理基板的阻劑膜周緣進行光照射而進行曝光處理的周邊曝光裝置，其特徵為：具備：基板保持部，用於將上述被處理基板保持於水平，驅動部，用於使上述基板保持部於水平面上旋轉，光源部，係具有對上述被處理基板之周緣進行光照射的光源，溫度測定部，用於測定上述被處理基板之溫度，冷卻器，用於使上述被處理基板之阻劑膜周緣接觸冷媒氣體而進行被處理基板之冷卻，移動機構，用於使上述冷卻器移動於上述被處理基板之上面附近位置與待機位置，及控制部，係對上述基板保持部、驅動部、光源部、溫度測定部、冷卻器及移動機構進行控制，依據來自上述控制部之信號，在上述被處理基板被保持於水平狀態下，使上述基板保持部於水平面上旋轉，在上述冷卻器移動至上述被處理基板之上面附近位置的狀態 下進行上述冷卻器對上述被處理基板之冷卻，在上述被處理基板之溫度達特定溫度以下時，進行上述光源部之曝光處理。
  10. 如申請專利範圍第9項之周邊曝光裝置，其中，上述冷卻器，係具有：使除了上述被處理基板之阻劑膜周緣之曝光區域以外的外周部接觸上述冷媒氣體而進行上述被處理基板之冷卻的第1冷卻器，及使上述被處理基板之阻劑膜周緣之曝光區域之旋轉方向上流側接觸上述冷媒氣體而進行上述被處理基板之冷卻的第2冷卻器，上述移動機構，係具有：使上述第1冷卻器移動於上述被處理基板之上面附近位置與待機位置的第1冷卻器移動機構，及使上述第2冷卻器移動於上述被處理基板之上面附近位置與待機位置的第2冷卻器移動機構，依據來自上述控制部之信號，在上述被處理基板保持於水平的狀態下使上述基板保持部於水平面上旋轉，在上述第1冷卻器及第2冷卻器移動至上述被處理基板之上面附近位置的狀態下，藉由上述第1冷卻器及上述第2冷卻器進行上述被處理基板之冷卻，在上述被處理基板之溫度成為特定溫度以下時，進行上述光源部之曝光處理。
  11. 如申請專利範圍第10項之周邊曝光裝置，其中，依據來自上述控制部之信號，藉由上述第1冷卻器進行上述被處理基板之冷卻後，進行上述被處理基板之溫度 測定，在上述被處理基板之溫度成為特定溫度以下時，進行上述光源部之上述曝光處理，上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，同時使用上述第1冷卻器與上述第2冷卻器進行急速冷卻後，進行上述曝光處理。
  12. 如申請專利範圍第11項之周邊曝光裝置，其中，上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，係依據來自上述控制部之信號，在上述被處理基板之溫度成為上述特定溫度以下為止進行上述急速冷卻。
  13. 如申請專利範圍第10項之周邊曝光裝置，其中，依據上述控制部之信號，進行同時使用上述第1冷卻器與上述第2冷卻器的急速冷卻後，進行上述被處理基板之溫度測定，在上述被處理基板之溫度成為上述特定溫度以下時，進行上述光源部之上述曝光處理，在上述被處理基板之溫度高於上述特定溫度時，進行上述第2冷卻器之第2冷卻後，進行上述曝光工程。
  14. 如申請專利範圍第13項之周邊曝光裝置，其中，其後之上述第2冷卻，係進行至上述被處理基板之溫度成為上述特定溫度以下為止。
  15. 如申請專利範圍第10~14項中任一項之周邊曝光裝置，其中，上述第1冷卻器，係具有：圍繞著除了上述被處理基板之曝光區域以外的外周之圓弧狀氣體流路之一端部呈開口的冷卻器本體；於上述冷卻器本體之內周壁隔開適當間隔被設置，對上述被處理基板之側面及上述阻劑膜之上方噴出上述冷媒氣體的噴出口；經由第1供給管連接於上述冷卻器本體的第1氣體供給源；及設於上述第1供給管，將上述第1氣體供給源供給的氣體冷卻至上述特定溫度以下的第1調溫器；上述第2冷卻器，係具備：將上述被處理基板之周緣之側部及上下部隔開間隙予以覆蓋的具有熱傳導性的冷卻基體；觸接於上述冷卻基體之上部片而將氣體冷卻至上述特定溫度以下的冷卻元件；及通過第2供給管連接於上述冷卻基體的第2氣體供給源。
  16. 如申請專利範圍第15項之周邊曝光裝置，其中，上述冷卻器本體，係由隔著上述基板保持部而呈對向的第1冷卻器本體與第2冷卻器本體構成，上述第1氣體供給源，係經由設置有上述第1調溫器的上述第1供給管，而連接於上述第1冷卻器本體及上述第2冷卻器本體，上述第1冷卻器移動機構，係設於上述第1冷卻器本體及上述第2冷卻器本體。
  17. 如申請專利範圍第10~14項中任一項之周邊曝光裝置，其中，上述第1冷卻器，係具備：圍繞著除了上述被處理基板之曝光區域以外的外周之圓弧狀氣體流路之一端部呈開口的冷卻器本體；於上述冷卻器本體之下部隔開適當間隔被設置，對上述阻劑膜之上方噴出上述冷媒氣體的噴出口；通過第1供給管連接於上述冷卻器本體的第1氣體供給源；設於上述第1供給管，將氣體冷卻至特定溫度以下的第1調溫器；上述第2冷卻器，係具備：將上述被處理基板之周緣之側部及上下部隔開間隙予以覆蓋，具有熱傳導性的冷卻基體；觸接於上述冷卻基體之上部片，將氣體冷卻至上述特定溫度以下的冷卻元件；及通過第2供給管連接於上述冷卻基體的第2氣體供給源。
  18. 如申請專利範圍第15項之周邊曝光裝置，其中，將上述第1氣體供給源與上述第2氣體供給源設為共通之氣體供給源，並且於上述第1供給管中之上述第1調溫器之一端通過分支管將上述第2供給管予以連接，於上述第1供給管與上述第2供給管之分支部，設置可進行切換使氣體流入上述第1供給管與上述第2供給管之一方或雙方的切換閥。
  19. 如申請專利範圍第9~14項中任一項之周邊曝光裝置，其中， 上述冷媒氣體為乾空氣、氮氣體或氦氣體之任一。
  20. 如申請專利範圍第9~14項中任一項之周邊曝光裝置，其中，上述特定溫度為42℃以下。
  21. 如申請專利範圍第10~14項中任一項之周邊曝光裝置，其中，上述第1冷卻器噴出的上述冷媒氣體之溫度為20℃~25℃，上述第2冷卻器噴出的上述冷媒氣體之溫度為15℃~20℃。
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