TWI567815B - 基板洗淨方法、基板洗淨裝置及基板洗淨用記憶媒體 - Google Patents

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Description

基板洗淨方法、基板洗淨裝置及基板洗淨用記憶媒體
該發明係關於對形成有電路圖案之基板供給洗淨液而進行洗淨之基板洗淨方法、基板洗淨裝置及基板洗淨用記憶媒體。
在半導體製造工程中，在例如半導體晶圓等之基板上塗佈光阻，因應特定之電路圖案而使光阻膜曝光，並藉由進行顯像處理，形成電路圖案。將此稱為光微影工程。光微影工程通常使用在塗佈顯像處理裝置連接曝光裝置之處理系統。
在光微影工程中，在基板上塗液顯像液，使光阻之可溶性部位溶解而形成電路圖案。之後，一般為了將光阻之溶解生成物和顯像液一起從基板表面除去，進行洗淨處理。
以往，就以該洗淨處理之手法而言，所知的有如第28(a)圖所示般，對基板(以下稱為晶圓W)之中心部供給洗淨液L，使晶圓W繞垂直軸旋轉而藉由其離心力使液膜擴散，乘著其液流而從基板上除去上述溶解生成物及顯像液的旋轉洗淨方法。
再者，就以另外之洗淨方法而言，所知的有如第29(a)圖所示般，一面將晶圓W保持水平一面繞垂直軸旋轉，從洗淨液噴嘴60吐出洗淨液L至晶圓中心部而藉由 離心力在晶圓全體擴散，之後從氣體噴嘴70吐出氣體G至晶圓W之中心部而形成乾燥區域，使洗淨液噴嘴60移動至外側而使乾燥區域擴散至周緣部，依此洗淨晶圓W之基板洗淨方法及裝置(例如，參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-252855號公報(申請專利範圍)
但是，在以往之旋轉洗淨方法中，溶解生成物之除去效果低，在長時間進行旋轉洗淨為現狀。並且，近年來，在形成微細且高縱橫比之電路圖案P之晶圓W中，即使長時間進行以往之旋轉洗淨，也無法充分去除電路圖案間之溶解生成物。即是，於形成有高縱橫比之電路圖案P之晶圓W之時，在顯像後之洗淨中，洗淨液L之液膜，藉由晶圓W之旋轉的離心力，瞬間在晶圓上朝向晶圓W之周緣部移動。依此，電路圖案間之溶解生成物不會隨著洗淨液L而被充分去除，當停止供給洗淨液L，如第28圖(b)所示般，尤其在離心力高之晶圓W之周緣部產生洗淨液L之液體碎裂，成為溶解生成物和洗淨液L仍殘存在電路圖案間。
再者，即使不產生洗淨液L之液體碎裂，也如第28 圖(c)所示般，成為在電路圖案間仍殘存包含溶解生成物之洗淨液L。然後，該出現顯像缺陷。
如第28圖(c)所示般，當電路圖案間之洗淨液L之表面張力成為支配性之狀態時，由於電路圖案間之應力的平衡之影響而產生圖案倒塌。再者，當晶圓W之旋轉數變高時，圖案無法承受旋轉所產生之應力，而產生圖案倒塌。然後，該出現顯像缺陷。
另外，專利文獻1記載著對晶圓W之中心部供給洗淨液L，接著藉由氣體G之吐出於晶圓W之中心部形成乾燥區域之後，因防止液體碎裂之產生，故以較乾燥區域向外擴散之速度慢的速度使洗淨液噴嘴60移動。若藉由該基板洗淨方法時，藉由洗淨液噴嘴60和氣體噴嘴70從晶圓W之表面中心部移動至晶圓W之周緣，依此可以藉由從氣體噴嘴70被吐出之氣體G而除去洗淨液L之液膜，可以防止液體碎裂。但是，即使使用專利文獻1之技術，亦難以除去殘存在高縱橫比之電路圖案間之洗淨液L。
使用專利文獻1之技術，藉由減慢氣體噴嘴70之移動速度，可以降低電路圖案間之洗淨液L之殘存量。但是，氣體噴嘴70通過後之電路圖案P由於在電路圖案間殘存洗淨液之狀態下長時間接受離心力，因此有產生圖案倒塌之虞(參照第29圖(b))。
該發明係鑒於上述情形而創作出，其目的在於提供在形成微細且高縱橫比之電路圖案的基板之顯像處理後之洗淨處理中，謀求防止基板表面之液體碎裂和防止電路圖案 之圖案倒塌的基板洗淨方法、基板洗淨裝置及基板洗淨用記憶媒體。
為了解決上述課題，該發明之基板洗淨方法係洗淨形成有電路圖案之基板之表面的基板洗淨方法，其特徵為具備：將上述基板保持水平，一面繞上述基板之中心軸旋轉，一面從基板表面之中心部供給洗淨液至基板之周緣而在上述基板之表面全體形成液膜之工程；一面使上述基板旋轉，一面追隨著上述洗淨液之供給而從上述基板之表面中心部朝向基板之周緣吐出氣體除去基板之表面的洗淨液而形成乾燥區域之第1乾燥工程；及使上述基板一面旋轉，一面在上述基板之徑向移動而除去殘存在上述乾燥區域之上述電路圖案間之液體的第2乾燥工程。
在該發明中，為了抑制上述電路圖案間之殘存液之偏差，除去殘存在上述第2乾燥工程之上述電路圖案間之液體的位置，距離上述第1乾燥工程之氣體吐出位置，在以形成上述電路圖案之一次的曝光所照射的區域以上為佳。在此，一次的曝光區域係指藉由曝光裝置以一次的曝光(射擊)所照射的區域。再者，距離一次的曝光區域以上係指將基板之旋轉和以一次的曝光(射擊)所照射的矩形狀之區域納入考量的距離，曝光裝置之最大曝光面積若為26mm×33mm時，若根據此定義時，一次的曝光區域以上之距離係指距離曝光區域之對角線之長度42.011mm以上 之意。
再者，在該發明中，上述第1乾燥工程為了抑制在形成上述電路圖案之一次的曝光區域中上述電路圖案間之殘存液之偏差，將氣體吐出位置之移動速度設為一定值以上為佳。將第1乾燥工程中之氣體吐出位置之移動速度設為一定值以上，係因當減慢氣體吐出位置之移動速度時，殘存在移動後方側之電路圖案間的洗淨液較殘存在移動前方側之電路圖案間的洗淨液之量少使得殘存在各電路圖案間之洗淨液極端成為不均勻，圖案間之應力影響而產生圖案倒塌之故。
再者，在該發明中，以上述洗淨液之供給位置中之線速度成為一定值以下之方式，隨著上述洗淨液之供給位置接近上述基板之周緣，上述基板之旋轉數變低為佳。如此一來，藉由將洗淨液之供給位置中之線速度設為一定值以下，可以防止對旋轉之基板進行供給洗淨液之時的液體彈跳。
再者，在該發明中，從上述第1乾燥工程之結束後至上述第2乾燥工程之開始之期間中的上述基板之地點，為了防止上述電路圖案之倒塌，上述基板之離心力和旋轉時間之積被控制為佳。藉由如此構成，可以防止從第1乾燥工程後至第2乾燥工程開始之期間，在電路圖案間殘存洗淨液之狀態下，由於在一定時間持續施加基板之旋轉所產生的一定應力而導致的圖案倒塌。
再者，在該發明中，除去殘存於上述第2乾燥工程之上述電路圖案間的液體之位置，被設定成藉由控制上述基板之離心力，以防止上述電路圖案之倒塌為佳。藉由如此構成， 可以防止在第2乾燥工程之處理中在電路圖案間殘存洗淨液之狀態下，由於在一定時間持續施加基板之旋轉所產生的一定應力而導致的圖案倒塌。
再者，在該發明中，即使於上述第1乾燥工程結束前開始上述第2乾燥工程亦可，或是於上述第1乾燥工程結束之後，開始上述第2乾燥工程亦可。即使於第1乾燥工程結束之前，或是結束之後開始第2乾燥工程之時，上述第2乾燥工程從上述基板之表面中心部移動至基板之周緣，而除去殘存在上述電路圖案間之液體亦可。再者，即使於上述第1乾燥工程結束之後，於開始上述第2乾燥工程之時，從上述基板之周緣移動至基板之表面中心部，而除去殘存在上述電路圖案間之液體亦可。
再者，在該發明中，在使上述洗淨液之供給位置和上述第1乾燥工程中氣體的吐出位置間隔開特定間隔之狀態下，將上述洗淨液之供給位置和上述氣體之吐出位置朝向上述基板之周緣一體性移動為佳。
再者，在該發明中，即使在使上述洗淨液之供給位置、上述第1乾燥工程中氣體之吐出位置及上述第2工程中除去殘存在上述電路圖案間之液體的位置間隔開特定間隔之狀態下，將上述洗淨液之供給位置、上述氣體之吐出位置及上述第2乾燥工程中除去殘存在上述電路圖案間之液體的位置朝向上述基板之周緣一體性移動亦可。
藉由上述第2乾燥工程除去電路圖案間之殘存液，可以採用下述等之方法，對上述基板之表面吐出氣體，而除 去殘存在上述電路圖案間的液體，藉由氣流控制部將藉由上述基板之旋轉所產生之氣流誘導擴散至上述乾燥區域而除去殘存在上述電路圖案間之液體，對上述基板之表面吐出氣體，並且藉由氣流控制部將上述氣流誘導擴散至上述乾燥區域，而除去殘存在上述電路圖案之液體，吸引除去殘存在上述電路圖案間之液體，藉由加熱乾燥除去殘存在上述電路圖案間之液體，對上述基板之表面吐出氣體，並且藉由加熱除去殘存在上述電路圖案間之液體，或是對上述基板之表面吐出有機溶劑而將殘存在上述電路圖案間之液體置換成有機溶劑而進行除去等之方法。
該發明之基板洗淨裝置係洗淨形成有電路圖案之基板的表面的基板洗淨裝置，其特徵為：基板保持部，其係以上述基板之中心部和其旋轉中心軸一致之方式，將上述基板保持水平；旋轉機構，其係將上述基板保持部繞旋轉中心軸旋轉；洗淨液噴嘴，其係對被保持在上述基板保持部之基板表面供給洗淨液；第1乾燥用之氣體噴嘴，其係對被保持於上述基板保持部之基板表面吐出氣體；第2乾燥用之殘存液除去機構，其係用以除去殘存於被保持於上述基板保持部之基板之表面的上述電路圖案間的液體；移動機構，其係用以各使上述洗淨液噴嘴、上述氣體噴嘴及殘存液除去機構移動；及控制手段，其係用以控制上述旋轉機構、上述洗淨液噴嘴之供給部、上述氣體噴嘴之供給部、上述殘存液除去機構之驅動部及上述移動機構，控制成根據來自上述控制手段之控制訊號，一面使基板旋轉， 一面從基板之表面之中心部朝向基板之周緣從上述洗淨液噴嘴供給洗淨液而在上述基板之表面全體形成液膜，之後，追隨著上述洗淨液噴嘴而將上述氣體噴嘴從上述基板之表面中心部朝向基板之周緣吐出氣體除去基板之表面的洗淨液而形成乾燥區域，並且之後，在基板之徑向移動上述殘存液除去機構，而除去殘存在上述乾燥區域之上述電路圖案間的液體。
在該發明之基板洗淨裝置中，為了抑制上述電路圖案間之殘存液之偏差，除去殘存在上述殘存液除去機構之上述電路圖案間之液體的位置，距離上述氣體噴嘴之氣體吐出位置，在以形成上述電路圖案之一次的曝光所照射的區域以上為佳。
再者，在該發明之基板洗淨裝置中，即使控制成於藉由上述氣體噴嘴之第1乾燥工程結束之前，開始藉由上述殘存液除去機構的第2乾燥工程，或控制成於藉由上述氣體噴嘴之第1乾燥工程結束之後，開始進行藉由上述殘存液除去機構的第2乾燥工程亦可。
再者，在該發明之基板洗淨裝置中，上述殘存液除去機構被控制成從上述基板之表面中心部移動至基板之周緣，而除去殘存在上述電路圖案間，或控制成從上述基板之周緣移動至基板之表面中心部，而除去殘存在上述電路圖案間之液體。
此時，上述殘存液除去機構係以對上述基板之表面吐出氣體的氣體噴嘴所形成，以將藉由上述基板之旋轉而產 生之氣流誘導擴散至上述乾燥區域的氣流控制部所形成，具備對上述基板之表面吐出氣體之氣體噴嘴，和將從上述氣體噴嘴吐出之氣體誘導擴散至上述乾燥區域的氣流控制部，以吸引殘存在上述電路圖案間之液體的吸引噴嘴所形成，以對上述基板之表面照射輻射熱而乾燥除去殘存在上述電路圖案間之液體的加熱體所形成，具備對上述基板之表面吐出氣體之氣體噴嘴，和乾燥除去殘存在上述電路圖案間之液體的加熱體，或是，以對上述基板之表面吐出有機溶劑的有機溶劑吐出噴嘴所形成。
上述發明係被使用於洗淨形成有電路圖案之基板表面的基板洗淨裝置，記憶有使電腦實行控制程式的電腦可讀取之記憶媒體，其特徵為：上述控制程式係以實行上述中之任一的基板洗淨方法之方式而編組工程。
若藉由該發明時，從基板之中心部供給洗淨液至基板之周緣而在基板之表面全體形成液膜，追隨著洗淨液之供給，將氣體從基板的中心部朝基板的周緣吐出，除去基板表面的洗淨液而形成乾燥區域，並且藉由在基板之徑向移動而除去殘存在乾燥區域之電路圖案間之液體，可以在形成微細且高縱橫比之電路圖案的基板之顯像處理後之洗淨處理中，謀求防止基板表面之液體碎裂和防止電路圖案之圖案倒塌。
以下，針對該發明之實施型態，根據附件圖面予以說明。在此，針對將與該發明有關之基板洗淨裝置適用於在塗佈顯像處理裝置連接曝光處理裝置之處理系統之時予以說明。
上述處理系統具備用以將密閉收納複數片例如25片屬於被處理基板之晶圓W的載體10搬出入之載體站1，和對從該載體站1取出之晶圓W施予光阻塗佈、顯像處理等之處理部2，和在晶圓W之表面形成透過光之液層之狀態下對晶圓W之表面進行浸潤式曝光之曝光部4，和被連接於處理部2和曝光部4之間，進行晶圓W之收授的介面部3。
載體站1設置有排列複數個載體10而可載置之載置台11，和從該載置台11觀看被設置在前方之壁面的開關部12，和用以經開關部12而從載體10取出晶圓W之收授手段A1。
再者，在載體站1之深側於框體20連接有包圍周圍之處理部2，在該處理部2從載體站1觀看從左手前側依序配置使加熱冷卻系統之單元多層化的棚架單元U1、U2、U3，在右手配置液處理單元U4、U5。在棚架單元U1、U2、U3之間進行各單元間之晶圓W之收授的主搬運手段A2、A3與棚架單元U1、U2、U3交互配列而被設置。再者，主搬運手段A2、A3係被設置在以從載體站1觀看被配置在前後方向之棚架單元U1、U2、U3側之一面 部，和後述之例如右側之液處理單元U4、U5側之一面部，和構成左側之一面的背面部所構成之區隔壁21所包圍之空間內。再者，在載體站1和處理部2之間，處理部2和介面部3之間，配置有具備在各單元所使用之處理液之溫度調節裝置或溫濕度調節用之導管等之溫濕度調節單元22。
介面部3係利用在處理部2和曝光部4之間被前後設置之第1搬運室3A及第2般運室3B所構成，各設置有第1晶圓搬運部30A及第2晶圓搬運部30B。
棚架單元U1、U2、U3係被構成以複數層例如10層疊層用以在液處理單元U4、U5所進行之處理之前處理及後處理的各種單元，其組合含有加熱(烘烤)晶圓W之加熱單元(HP)、冷卻晶圓W之冷卻單元(CPL)等。再者，液處理單元U4、U5係被構成例如第2圖所示般，以複數層例如5層疊層在光阻或顯像液等之藥液收納部上塗佈反射防止膜之底部反射防止膜塗佈單元(BCT)23、塗佈單元(COT)24、對晶圓W供給顯像液而進行顯像處理之顯像單元(DEV)25等。與該發明有關之基板洗淨裝置係被設置在顯像單元(DEV)25。
接著，針對上述處理系統中之晶圓W之流程予以簡單說明。首先，當收納有晶圓W之載體10從外部被載置在載置台11時，載體10之蓋體與開關部12一起脫離而藉由收授手段A1取出晶圓W。然後，晶圓W經構成棚架單元U1之一層的收授單元而被收授至主搬運手段A2，在 棚架單元U1、U2內之一個棚架，作為塗佈處理之前處理，進行反射防止膜之形成或藉由冷卻單元的基板之溫度調整等。
之後，藉由主搬運手段A2，晶圓W被搬入至塗佈單元(COT)24內，在晶圓W之表面形成光阻膜。形成光阻膜之晶圓W藉由主搬運手段A2被搬出至外部，被搬入至加熱單元而以特定溫度被進行烘烤處理。結束烘烤處理之晶圓W在冷卻單元被冷卻之後，經由棚架單元U3之收授單元而被搬入至介面部3，經由該介面部3而被搬入至曝光部4內。並且，於在光阻膜上塗佈浸潤式曝光用之保護膜之時，在上述冷卻單元被冷卻之後，在處理部2中之無圖示之單元進行保護膜用之藥液的塗佈。之後，晶圓W係被搬入至曝光部4而進行浸潤式曝光。此時，即使於浸潤式曝光之前，在被設置在介面部3之無圖示的該發明之基板洗淨裝置進行洗淨亦可。
結束浸潤式曝光之晶圓W係藉由第2晶圓搬運部30B從曝光部4取出，被搬入至構成棚架單元U6之一層的加熱單元(PEB)。之後，晶圓W係藉由第1晶圓搬運部30A而從加熱單元(PEB)被搬出，被收授至主搬運手段A3。然後，藉由該主搬運手段A3係被搬入至顯像單元25內。在顯像單元25中，藉由兼作為顯像處理之該發明的基板洗淨裝置，進行基板之顯像，又進行洗淨。之後，晶圓W藉由主搬運手段A3從顯像單元25被搬出，經由主搬運手段A2、收授手段A1而返回至載置台11上之原來 的載體10。
(第1實施型態)
針對將該發明之基板洗淨裝置組合在顯像處理裝置之實施型態，參照第3圖及第4圖而予以說明。
如第3圖及第4圖所示般，上述基板洗淨裝置100係在外殼26內，具備吸引吸附晶圓W之背面中央部而保持水平姿勢的基板保持部的旋轉吸盤30。旋轉吸盤30係經軸部31，而與例如伺服馬達等之旋轉機構32連結，構成藉由該旋轉機構32可在保持晶圓W之狀態下旋轉。並且，旋轉機構32係被電性連接於屬於控制手段之控制電腦90之控制部90a，根據來自控制電腦90之控制訊號而控制旋轉吸盤30之旋轉數。再者，在外殼26，設置晶圓W之搬入搬出口27，在該搬入搬出口27可開關地配設有快門28。
以包圍上述旋轉吸盤30上之晶圓W之側方之方式，設置有上方側開口之杯體40。該杯體40係由圓筒狀之外杯41、上部側向內側傾斜之筒狀的內杯42所構成，構成外杯41藉由被連接於外杯41之下端部的例如氣缸等之升降機構43而升降，並且內杯42被推上至形成於外杯41之下端側內周面的層部而可升降。並且，升降機構43係被構成電性連接於控制電腦90，根據來自控制電腦90之控制訊號，外杯41升降。
再者，在旋轉夾具30之下方側設置有圓形板44，在 該圓形板44之外側於全周設置有剖面被形成凹部狀之液體接受部45。在液體接受部45之底面，形成有廢液排出口46，從晶圓W溢出或被甩出而被貯留在液體接受部45之顯像液或洗淨液，經該廢液排出口46而被排出至裝置之外部。再者，在圓形板44之外側設置有剖面山形之環構件47。並且，設置有貫通圓形板44之例如三根基板支撐銷的升降銷(無圖示)，被構成藉由該升降銷和基板搬運手段(無圖示)之合作作用，晶圓W被收授至旋轉吸盤30。
另外，在被保持在旋轉吸盤30之晶圓W之上方側，可升降地和可水平移動地設置有顯像液噴嘴50、對晶圓表面供給洗淨液之洗淨液噴嘴60、對藉由供給來自洗淨液噴嘴60之洗淨液而所形成之液膜吐出氣體而形成乾燥區域D(參照第7圖)之第1氣體噴嘴70及除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間的含溶解生成物之洗淨液的殘存液除去機構之第2氣體噴嘴80。
顯像液噴嘴50具備例如對被保持在旋轉吸盤30之晶圓W帶狀地供給顯像液之縫隙狀之吐出口50A。該吐出口50A係被配置成長邊方向沿著晶圓W之直徑方向。顯像液噴嘴50係經在中間設置有流量調整器52之顯像液供給管51而連接於顯像液供給源53。顯像液之流量及供給時間係以例如流量調整閥等之流量調整器52被調整。
再者，顯像液噴嘴50係被支撐在屬於支撐構件之噴嘴臂55之一端側，該噴嘴臂55之另一端側與具備有無圖 示之升降機構的移動基台56連接。並且，移動基台56係被構成在例如外殼26之底面沿著延伸於X方向之引導構件57，而藉由由例如滾珠螺桿機構或同步皮帶機構等所構成之噴嘴移動機構200而可在橫方向移動。再者，在杯體40之一方之外側，設置有顯像液噴嘴50之待機部58，在該待機部58進行噴嘴前端部之洗淨等。
再者，在旋轉吸盤30之上方，設置有洗淨液噴嘴60，經在中間設置有流量調整器62之洗淨液供給管61而連接於洗淨液供給源63。洗淨液之流量及供給時間係以例如流量調整閥等之流量調整器62被調整。
在洗淨液供給源63連接搭載例如加熱器等之加熱機器的溫度調整器(無圖示)，將洗淨液調整成特定溫度。再者，洗淨液供給管61包含流量調整器62，而以由隔熱構件等所構成之溫度維持構件(無圖示)所包圍，至從洗淨液噴嘴60對晶圓W上供給洗淨液之時，洗淨液被維持特定溫度。
再者，洗淨液噴嘴60係如第4圖所示般，經噴嘴保持部65而被固定在噴嘴臂66，該噴嘴臂66係與具備有升降機構之移動基台67連接。該移動基台67係被構成藉由例如滾珠螺桿機構或同步皮帶機構等所構成之噴嘴移動機構300，沿著例如上述引導構件57而不干擾到顯像液噴嘴50地可在橫方向移動。再者，在杯體40之顯像液噴嘴50之待機部58之另一方之外側，設置有洗淨噴嘴60之待機部68。
第1氣體噴嘴70係經在中間設置有氣體流量調整器72之氣體供給管71而與氣體供給源73連接。並且，在該實施型態中，就以從第1氣體噴嘴70被吐出之氣體而言，使用N2等(氮)等之惰性氣體。再者，第1氣體噴嘴70係被固定在例如與洗淨液噴嘴60共通之噴嘴保持部65，構成藉由噴嘴臂66與洗淨液噴嘴60一體性移動。
第2氣體噴嘴80係經在中間設置有氣體流量調整器82之氣體供給管81而與氣體供給源83連接。並且，在該實施型態中，就以從第2氣體噴嘴80被吐出之氣體而言，使用例如N2(氮)、Ar(氬)等之惰性氣體。再者，第2氣體噴嘴80係被固定在例如與洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70共通之噴嘴保持部65，構成藉由噴嘴臂66與洗淨液噴嘴60一體性移動。
此時，第2氣體噴嘴80被設置成距離第1氣體噴嘴70，在形成電路圖案P(參照第5圖)之一次的曝光區域E以上。在此，一次之曝光區域E係指藉由曝光部4之曝光裝置以一次之曝光(射擊)被照射之區域。具體而言，為考慮到基板W之旋轉和以一次的曝光(射擊)被照射之矩形狀之區域的距離，曝光裝置之最大曝光面積若為短邊(E2)和長邊(E1)=26mm×33mm時，若根據此定義時，一次的曝光區域以上之距離係指距離曝光區域E之對角線之長度M=42.011mm以上之意。
如此一來，藉由將第2氣體噴嘴80設置成距離第1氣體噴嘴70，在形成電路圖案P之一次的曝光區域E(對 角線之長度M)以上，可以抑制電路圖案間之殘存液之偏差，並可以防止由於電路圖案間之殘存液之偏差所產生之電路圖案間之應力之平衡的影響而產生圖案倒塌之情形。
用以移動顯像液噴嘴50之噴嘴移動機構200、用以使洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及第2氣體噴嘴80移動之噴嘴移動機構300、使旋轉吸盤30旋轉之旋轉機構32及杯體40之升降機構43、調整顯像液、洗淨液、氣體之流量的流量調整器52、62、72、82係藉由控制部90a而被控制。
控制部90a係被內藏在控制電腦90，控制電腦90除控制部90a之外，內藏有控制程式儲存部90b和讀取部90c，該控制程式儲存部90b係儲存基板洗淨裝置100所進行之後述之動作中用以實行各處理工程的程式。再者，控制電腦90係被構成具有被連接於控制部90a之輸入部90e，和顯示用以作成處理工程之處理工程畫面之顯示部90d，和被插裝於讀取部90c，並且記憶有在控制電腦90使控制程式執行之軟體的電腦可讀取之記憶媒體，根據控制程式對上述各部輸出控制訊號。
再者，控制程式被儲存於硬碟、CD、快閃記憶體、軟碟、記憶卡等之記憶媒體90f，從該些記憶媒體90f被安裝於控制電腦90而被使用。
接著，針對上述般所構成之基板處理裝置100之動作態樣予以說明。最初，於晶圓W不被搬入至基板洗淨裝置100內之時，外杯41、內杯42位於下降位置，顯像液 噴嘴50、洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及第2氣體噴嘴80各在特定待機位置待機。在上述處理系統中，被浸潤式曝光之後的晶圓W被加熱處理後，當藉由主搬運手段A3(參照第1圖)，被搬入至基板洗淨裝置100內之時，藉由主搬運手段A3和無圖示之升降銷之合作作用，晶圓W被收授至旋轉吸盤30。並且，在該實施型態中，對於形成有微細且高縱橫比(例如，縱橫比4以上)之電路圖案P之晶圓W，使用撥水性高之光阻材料，被搬入至基板洗淨裝置100之晶圓W表面之水的靜態接觸角為例如90度。
之後，外杯41及內杯42被設定在上升位置，並且顯像液從顯像噴嘴50被供給至晶圓W上，藉由眾知之手法而進行顯像液之供給。在該實施型態中，於開始供給顯像液之時，顯像液噴嘴50係被配置在晶圓W之周緣部上方，例如被配置在從晶圓W之表面離數mm上方。以例如1000~1200rpm之旋轉速度使晶圓W旋轉，並且一面從顯像液噴嘴50帶狀地吐出顯像液，一面使顯像液噴嘴50從晶圓W之周緣朝向中央部移動。從顯像液噴嘴50帶狀地吐出之顯像液，係從晶圓W之外側朝向內側互相無間隙地排列，依此晶圓W之表面全體螺旋狀地被供給顯像液。然後，藉由晶圓W之旋轉的離心力，沿著晶圓W之表面，顯像液向外側擴散，形成薄膜狀之液膜。如此一來，光阻之溶解性部位溶解在顯像液，而殘留不溶解之部位而形成電路圖案。
接著，代替該顯像液噴嘴50，在晶圓W之中心部上方配置洗淨液噴嘴60，於顯像液噴嘴50停止供給顯像液之後立即從洗淨液噴嘴60吐出洗淨液L而進行晶圓W之表面的洗淨。以下，針對該洗淨工程，參照第6圖及第7圖而予以詳細說明。
該實施型態之洗淨工程係藉由下述步驟而進行。
(步驟1)將洗淨液噴嘴60配置在晶圓W之中心部之上方，例如離晶圓W之表面15mm之高度的位置。一面以例如1000rpm之旋轉數使旋轉吸盤30旋轉，一面從洗淨液噴嘴60以例如350mL/分之流量在例如5秒間對晶圓W之中心部吐出例如純水等之洗淨液L。洗淨液L係藉由離心力從晶圓W之中心部朝向周緣部擴散，顯像液藉由洗淨液L而被置換。如此一來，在晶圓W之表面全體形成洗淨液L之液膜。
(步驟2)接著，一面以1500rpm以上，例如2500rpm之旋轉數使旋轉吸盤30旋轉，一面如第7圖(a)所示般，藉由使噴嘴臂66(參照第4圖)移動，使洗淨液噴嘴60從晶圓W之中心部朝向晶圓W之周緣部而僅移動一定距離，在晶圓W之中心部之上方配置第1氣體噴嘴70。此時，洗淨液噴嘴60係以例如350mL/分之流量吐出洗淨液L，一面以例如2mm/秒之速度移動。在此，當使洗淨液噴嘴60從晶圓W之中心部以一定之距離僅移動至外側時，則在該中心部無法被供給洗淨液L。但是，因該中心部離心力小，故洗淨液L之液膜係被維持保 持薄的液膜狀態而不會撕裂。
當第1氣體噴嘴70移動至晶圓W之中心部之上方時，暫時停止噴嘴臂66，並從第1氣體噴嘴70向晶圓W之中心部吐出而噴吹例如N2氣體G。接著，藉由移動噴嘴臂66，從晶圓W之中心部朝向晶圓W之周緣而從洗淨液噴嘴60供給洗淨液L，形成洗淨液L之液膜，並且追隨著洗淨液L之供給而從第1氣體噴嘴70噴吹N2氣體G，使液膜變薄而除去，形成乾燥區域D(參照第6圖(a)、第7圖(a))。並且，乾燥區域D係指藉由洗淨液L蒸發，晶圓W之表面露出之區域，在此也含有在晶圓W之電路圖案間殘存洗淨液L之情形。該乾燥區域D之核心係藉由離心力而從中心部擴散至洗淨液L之供給位置。
並且，為了形成良好之乾燥區域D，洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70必須持有適當之間隔距離而配置。在該實施型態中，其距離為約9mm~約15mm。當間隔距離小於9mm時，因洗淨液L之液膜十分薄，故無法順利形成乾燥區域D，再者當間隔距離大於15mm時，在寬廣區域瞬間引起乾燥，缺陷數量變多。
並且，當供給來自洗淨液噴嘴60之洗淨液L進行到晶圓W之周緣時，洗淨液L在晶圓W之周緣，尤其凹槽部彈跳，成為霧氣而回到晶圓W表面，以到周緣之前一刻，停止供給洗淨液L為佳。
並且，在該實施型態中，控制成在從洗淨液噴嘴60 和第1氣體噴嘴70之晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣時，以洗淨液噴嘴60之洗淨液之供給位置中之線速度(圓周速度)成為一定值以下之方式，隨著洗淨液噴嘴60之洗淨液之供給位置接近晶圓W之周緣，晶圓W之旋轉數下降。並且，將洗淨液之流速設為50mm/秒，將對旋轉方向吐出之吐出角度設為60度在表面接觸角90度之晶圓上進行處理之時，2000mm/秒則成為圓周速度之上限。此時，根據第8圖所示之曲線圖，控制洗淨噴嘴60之洗淨液之供給位置中之晶圓W之最佳的旋轉數。如此一來，藉由控制晶圓W之旋轉數，可以防止洗淨液朝晶圓表面上液飛濺。
再者，從洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70之晶圓W之中心部至晶圓W之周緣之移動速度，係被控制成藉由從第1氣體噴嘴70被吐出之N2氣體G抑制在電路圖案間產生洗淨液L之偏差之情形的一定速度以上。此時，當將N2氣體G之流速設為5L/分，將對旋轉方向之吐出角度設為90度時，以控制成2mm/秒以上為佳。當比2mm/秒慢時，由於殘存在第1氣體噴嘴70之移動後方側之電路圖案間之洗淨液L，變得比第1氣體噴嘴70之移動前方側之殘存在電路圖案間之洗淨液L之量少，殘存在各電路圖案間之洗淨液L成為極端不均勻，受到圖案間之應力影響而產生圖案倒塌之故。
(步驟3)當從洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70之晶圓W之中心部到某地點R1時，第2氣體噴嘴80之氣 體吐出位置到達至地點R1，從第2氣體噴嘴80朝向乾燥區域D而吐出N2氣體G，而除去殘存在電路圖案間之洗淨液L(參照第6圖(b)、第7圖(b))。並且，第2氣體噴嘴80係移動至晶圓W之周緣，而確實地除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L。
並且，在該實施型態中，從第1氣體噴嘴70噴吹N2氣體G而形成乾燥區域D之工程(第1乾燥工程)後，到從第2氣體噴嘴80吐出N2氣體G而除去電路圖案間之洗淨液L之工程(第2乾燥工程)之期間，防止由於殘存在電路圖案間之洗淨液L的應力之平衡的影響而產生圖案倒塌之情形。即是，藉由控制晶圓W之離心力和旋轉時間之積，防止圖案倒塌。此時，藉由將從第1乾燥工程後至開始第2乾燥工程之時間，定義在例如20秒以內，根據第9圖所示之曲線圖控制該時之各地點中之晶圓W之旋轉數之上限而加以控制，可以防止在從第1乾燥工程後至第2乾燥工程開始之期間在電路圖案間殘存洗淨液L之狀態下，在一定時間持續施加因晶圓W之旋轉所產生之一定應力而導致圖案倒塌之情形。
再者，在步驟3中，在從第2氣體噴嘴80吐出N2氣體G之位置中，防止由於受到殘存在電路圖案間之洗淨液L所產生之應力之平衡的影響而產生圖案倒塌之情形。即是，從第2氣體噴嘴80吐出N2氣體G之位置，係藉由控制晶圓W之離心力，防止在第2乾燥工程之處理中於電路圖案間殘存洗淨液L之狀態下，在一定時間持續施加由 於晶圓W之旋轉所產生之一定之應力而導致圖案倒塌。
此時，可知當在電路圖案間殘留洗淨液L之狀態下，在一定時間例如60秒施加晶圓W之半徑方向之各地點R中之離心力時，產生旋轉之應力引起的圖案倒塌。例如，在R=150mm之位置中，產生以2000rpm×60秒以上旋轉之應力所引起之圖案倒塌。當將該離心力之臨界值置換成各地點R中之晶圓W之旋轉數時，則成為第10圖所示之曲線圖。第10圖係表示於電路圖案間存在洗淨液L之時，即使持續一定時間(60秒)旋轉也不會產生圖案倒塌之各地點R中之旋轉數之臨界值的曲線圖。並且，第10圖中之虛線係與表示將第8圖所示之洗淨液供給工程之洗淨液噴嘴60之洗淨液供給位置中之線速度(圓周速度)控制成一定之旋轉數之臨界值的曲線圖相同。由第10圖可知，在半徑95mm以內之區域中，供給來自洗淨液噴嘴60之洗淨液後的電路圖案P，在電路圖案間還殘留洗淨液L之狀態下受到長時間圖案倒塌之臨界值以上之離心力。於是，藉由根據第10圖控制從第2氣體噴嘴80吐出N2氣體G之位置即是各地點R中之晶圓W之旋轉數，防止圖案倒塌。
並且，在第1實施型態中，雖然將洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及第2氣體噴嘴80從晶圓W之中心部朝向晶圓W之周緣一體性地在相同方向移動，但是若第2氣體噴嘴80被設置成距離第1氣體噴嘴70，在形成電路圖案P之一次的曝光區域E(對角線之長度M)以上時，即 使個別設置洗淨液噴嘴60及第1氣體噴嘴70亦可。再者，即使如第7圖中以二點鏈線所示般，在與洗淨液噴嘴60及第1氣體噴嘴70之移動方向相反方向移動，而除去乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L亦可。
(步驟4)第2氣體噴嘴80移動至晶圓W之周緣，除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L之後，將晶圓W之旋轉數設定成例如2000rpm，如此地藉由離心力甩掉晶圓W上之微米水平之液滴而進行乾燥。同時，洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及第2氣體噴嘴80返回至待機位置。
以上之一連串之步驟1~4係藉由控制電腦90讀出被儲存於控制電腦90之記憶體內之控制程式，且根據其讀出之命令輸出用以使先前所述之各機構動作之控制訊號而被實行。
若藉由第1實施型態時，於對形成有微細且高縱橫比之電路圖案P之晶圓W進行顯像之後，對晶圓W之中心部供給洗淨液L，使洗淨液L之供給位置朝向晶圓W之周緣僅移動一定距離，並且從第1氣體噴嘴70對晶圓W之中心部吐出氣體而產生乾燥區域D，之後，使晶圓W旋轉之狀態下，從第2氣體噴嘴80對晶圓W之中心部吐出氣體而除去(排出)殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L。藉由第1實施型態之該構成，實現高的洗淨效果，而可以降低至顯像缺陷接近皆無的狀態。並且，在第1實施型態中，藉由從第2氣體噴嘴80吐出氣體而除去 (排出)殘存在乾燥區域D中之電路圖案間的洗淨液L，可以促進晶圓W之乾燥。依此，可以提升洗淨液噴嘴60之移動速度。如此一來，可以以更短時間進行有效果之洗淨。
(第2實施型態)
接著，針對與該發明有關之基板洗淨裝置及方法之第2實施型態，參照第11圖至第14圖而予以說明。第2實施型態係形成兼用在第1實施型態中所使用之基板洗淨裝置中之第1氣體噴嘴70和第2氣體80之兼用氣體噴嘴70A，在第2乾燥工程中，使兼用氣體噴嘴70A從晶圓W之周緣朝向晶圓W之中心部移動，而除去(排出)殘存在電路圖案間之洗淨液L之情形。在第2實施型態中，其他之部分因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。以下，針對第2實施型態之洗淨工程予以說明。並且，在第2實施型態中，步驟1和步驟2因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
(步驟3a)如第13圖(a)及第14圖(a)所示般，使洗淨液噴嘴60和兼用氣體噴嘴70A從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，而在晶圓W之表面全區域形成乾燥區域D之後，從兼用氣體噴嘴70A朝向乾燥區域D吐出N2氣體G，而除去殘存在電路圖案間的洗淨液L(參照第13圖(a)、第14圖(a))。並且，兼用氣體噴嘴 70A係移動至晶圓W之中心部，而確實地除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L。
並且，即使在第2實施型態中，從兼用氣體噴嘴70A噴吹N2氣體G而形成乾燥區域D之工程(第1乾燥工程)後，到從兼用氣體噴嘴70A吐出N2氣體G而除去電路圖案間之洗淨液L之工程(第2乾燥工程)之期間，防止由於殘存在電路圖案間之洗淨液L的應力之平衡的影響而產生圖案倒塌之情形。即是，藉由控制晶圓W之離心力和旋轉時間之積，防止圖案倒塌。
再者，在步驟3a中，在從兼用氣體噴嘴70A吐出N2氣體G之位置中，防止由於受到殘存在電路圖案間之洗淨液L所產生之應力之平衡的影響而產生圖案倒塌之情形。即是，從兼用氣體噴嘴70A吐出N2氣體G之位置，係藉由控制晶圓W之離心力，防止在第2乾燥工程之處理中於電路圖案間殘存洗淨液L之狀態下，在一定時間持續施加由於晶圓W之旋轉所產生之一定之應力而導致圖案倒塌。
(步驟4a)兼用氣體噴嘴70A移動至晶圓W之中心部，除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L之後，將晶圓W之旋轉數設定成例如2000rpm，如此地藉由離心力甩掉晶圓W上之微米水平之液滴而進行乾燥。同時，洗淨液噴嘴60及兼用氣體噴嘴70A返回至待機位置。
以上之一連串之步驟1、2、3a、4a係藉由控制電腦 90讀出被儲存於控制電腦90之記憶體內之控制程式，且根據其讀出之命令輸出用以使先前所述之各機構動作之控制訊號而被實行。
(第3實施型態)
接著，針對與該發明有關之基板洗淨裝置及方法之第3實施型態，參照第15圖至第16圖而予以說明。如第16圖所示般，在第3實施型態中，殘存液除去機構係以將藉由晶圓W之旋轉所產生之氣流A誘導擴散至乾燥區域D之氣流控制部的擴散器80B所形成。在第3實施型態中，其他之部分因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
若藉由如此構成之第3實施型態時，藉由一面使晶圓W旋轉，一面使擴散器80B從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，可以將藉由晶圓W之旋轉所產生之氣流A誘導擴散至乾燥區域D，而除去殘存在電路圖案間之洗淨液L。
針對與如此構成之第3實施型態有關之基板洗淨方法，參照第15圖及第16圖予以簡單說明。並且，在第3實施型態中，步驟1和步驟2因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
(步驟3b)如第15圖(a)所示般，使洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，而在晶圓W之表面全區域形成乾燥區域D之 後，使晶圓W旋轉，如此地將擴散器80B從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，藉由擴散器80B將藉由晶圓W之旋轉所產生之氣流A誘導擴散至乾燥區域D，而除去殘存在電路圖案間之洗淨液L(參照第15圖(b)、第16圖)。並且，擴散器80B係移動至晶圓W之周緣，而確實地除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L。
(步驟4b)擴散器80B移動至晶圓W之周緣，除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L之後，將晶圓W之旋轉數設定成例如2000rpm，如此地藉由離心力甩掉晶圓W上之微米水平之液滴而進行乾燥。同時，洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及擴散器80B返回至待機位置。
以上之一連串之步驟1、2、3b、4b係藉由控制電腦90讀出被儲存於控制電腦90之記憶體內之控制程式，且根據其讀出之命令輸出用以使先前所述之各機構動作之控制訊號而被實行。
(第4實施型態)
接著，針對與該發明有關之基板洗淨裝置及方法之第4實施型態，參照第17圖至第18圖而予以說明。如第18圖所示般，在第4實施型態中，殘存液除去機構80C具備對晶圓W之表面吐出氣體之氣體噴嘴80a，和將從上述氣體噴嘴80a吐出之氣體誘導擴散至乾燥區域D之氣流控制 部的整流板80b。
在第4實施型態中，其他之部分因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
若藉由如此構成之第4實施型態時，藉由一面使晶圓W旋轉，一面從氣體噴嘴80a由晶圓W之中心部吐出氣體例如N2氣體G至晶圓W之周緣，並且移動整流板80b，可以利用整流板80b將從氣體噴嘴80a吐出之N2氣體G誘導擴散至乾燥區域D，而除去殘存在電路圖案間之洗淨液L。
針對與如此構成之第4實施型態有關之基板洗淨方法，參照第17圖及第18圖予以簡單說明。並且，在第4實施型態中，步驟1和步驟2因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
(步驟3c)如第17圖(a)所示般，使洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，而在晶圓W之表面全區域形成乾燥區域D之後，使晶圓W旋轉，如此地從氣體噴嘴80a吐出氣體例如N2氣體，並且將整流板80b從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，藉由整流板80b將從氣體噴嘴80a吐出之N2氣體G誘導擴散至乾燥區域D，而除去殘存在電路圖案間之洗淨液L(參照第17圖(b)、第18圖)。並且，氣體噴嘴80a和整流板80b係移動至晶圓W之周緣，而確實地除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L。
(步驟4c)氣體噴嘴80a和整流板80b移動至晶圓W之周緣，除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L之後，將晶圓W之旋轉數設定成例如2000rpm，如此地藉由離心力甩掉晶圓W上之微米水平之液滴而進行乾燥。同時，洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及氣體噴嘴80a和整流板80b返回至待機位置。
以上之一連串之步驟1、2、3c、4c係藉由控制電腦90讀出被儲存於控制電腦90之記憶體內之控制程式，且根據其讀出之命令輸出用以使先前所述之各機構動作之控制訊號而被實行。
(第5實施型態)
接著，針對與該發明有關之基板洗淨裝置及方法之第5實施型態，參照第19圖至第20圖而予以說明。如第20圖所示般，在第5實施型態中，殘存液除去機構係以吸引殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L之吸引噴嘴80D而所形成。此時，吸引噴嘴80D係經吸引管80c而連接於吸引泵等之吸引裝置80d及流量調整器80e。在第5實施型態中，其他之部分因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
若藉由如此構成之第5實施型態時，藉由一面使晶圓W旋轉，一面使吸引噴嘴80D從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，可以藉由吸引噴嘴80D之吸引作用而吸引除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L。
針對與如此構成之第5實施型態有關之基板洗淨方法，參照第19圖及第20圖予以簡單說明。並且，在第5實施型態中，步驟1和步驟2因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
(步驟3d)如第19圖(a)所示般，使洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，而在晶圓W之表面全區域形成乾燥區域D之後，使晶圓W旋轉，如此地將吸引噴嘴80D從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，藉由吸引噴嘴80D之吸引作用吸引除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L(參照第19圖(b)、第20圖)。並且，吸引噴嘴80D係移動至晶圓W之周緣，而確實地除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L。
(步驟4d)吸引噴嘴80D移動至晶圓W之周緣，除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L之後，將晶圓W之旋轉數設定成例如2000rpm，如此地藉由離心力甩掉晶圓W上之微米水平之液滴而進行乾燥。同時，洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及吸引噴嘴80D返回至待機位置。
以上之一連串之步驟1、2、3d、4d係藉由控制電腦90讀出被儲存於控制電腦90之記憶體內之控制程式，且根據其讀出之命令輸出用以使先前所述之各機構動作之控制訊號而被實行。
(第6實施型態)
接著，針對與該發明有關之基板洗淨裝置及方法之第6實施型態，參照第21圖而予以說明。如第21圖所示般，在第6實施型態中，殘存液除去機構80E具備對晶圓W之表面吐出氣體之氣體噴嘴80f、被設置在氣體噴嘴80f之氣體供給管80g之中間而對被供給至氣體噴嘴80f之氣體例如N2氣體G加熱至例如40℃之加熱體的加熱器80h。在第6實施型態中，其他之部分因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
若藉由如此構成之第6實施型態時，藉由一面使晶圓W旋轉，一面從晶圓W之中心部至晶圓W之周緣，自氣體噴嘴80f吐出藉由加熱器80h被加熱之N2氣體G至晶圓表面，可以乾燥除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L。
並且，與第6實施型態有關之基板洗淨方法因除從氣體噴嘴80f吐出被加熱之N2氣體G至晶圓表面之外，與第1實施型態有關之基板洗淨方法相同，故省略說明。
(第7實施型態)
接著，針對與該發明有關之基板洗淨裝置及方法之第7實施型態，參照第22圖至第23圖而予以說明。如第23圖所示般，在第7實施型態中，係以殘存液除去機構對晶圓W之表面照射輻射熱，而乾燥除去殘存在電路圖案間之液體的加熱體，例如以輻射光照射體80F所形成。此 時，輻射光照射體80F具備複數發光二極體80i(以下稱為LED80i)。在第7實施型態中，其他之部分因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
若藉由如此構成之第7實施型態時，藉由一面使晶圓W旋轉，一面將輻射光照射體80F從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，可以從輻射光照射體80F之LED80i照射輻射光而乾燥除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L。
針對與如此構成之第7實施型態有關之基板洗淨方法，參照第22圖及第23圖予以簡單說明。並且，在第7實施型態中，步驟1和步驟2因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
(步驟3e)如第22圖(a)所示般，使洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，而在晶圓W之表面全區域形成乾燥區域D之後，使晶圓W旋轉，如此地將輻射光照射體80F從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，藉由來自輻射光照射體80F之LED80i之輻射光乾燥除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L(參照第22圖(b)、第23圖)。
(步驟4e)輻射光照射體80F移動至晶圓W之周緣，除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L之後，將晶圓W之旋轉數設定成例如2000rpm，如此地藉由離心力甩掉晶圓W上之微米水平之液滴而進行乾燥。 同時，洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及輻射光照射體80F返回至待機位置。
以上之一連串之步驟1、2、3e、4e係藉由控制電腦90讀出被儲存於控制電腦90之記憶體內之控制程式，且根據其讀出之命令輸出用以使先前所述之各機構動作之控制訊號而被實行。
(第8實施型態)
接著，針對與該發明有關之基板洗淨裝置及方法之第8實施型態，參照第24圖至第25圖而予以說明。如第25圖所示般，在第8實施型態中，殘存液除去機構係以對晶圓W表面吐出高揮發性之有機溶劑例如異丙醇(IPA)之有機溶劑吐出噴嘴80G(以下，稱為IPA吐出噴嘴80G)所形成。此時，IPA吐出噴嘴80G係經在中間設置有流量調整器80j之IPA供給管80k而與IPA供給源80I連接。在第8實施型態中，其他之部分因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
若藉由如此構成之第8實施型態時，藉由一面使晶圓W旋轉，一面將IPA吐出噴嘴80G從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，可以從IPA吐出噴嘴80G吐出IPA而將殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L置換成IPA而更快地予以乾燥除去。
針對與如此構成之第8實施型態有關之基板洗淨方法，參照第24圖及第25圖予以簡單說明。並且，在第8 實施型態中，步驟1和步驟2因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
(步驟3f)如第24圖(a)所示般，使洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，而在晶圓W之表面全區域形成乾燥區域D之後，使晶圓W旋轉，如此地將IPA吐出噴嘴80G從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，並藉由從IPA吐出噴嘴80G被吐出之IPA而將殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L置換成IPA而予以乾燥除去(參照第24圖(b)、第25圖)。並且，IPA吐出噴嘴80G移動至晶圓W之周緣，而確實地除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L。
(步驟4f)IPA吐出噴嘴80G移動至晶圓W之周緣，除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L之後，將晶圓W之旋轉數設定成例如2000rpm，如此地藉由離心力甩掉晶圓W上之微米水平之液滴而進行乾燥。同時，洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及IPA吐出噴嘴80G返回至待機位置。
以上之一連串之步驟1、2、3f、4f係藉由控制電腦90讀出被儲存於控制電腦90之記憶體內之控制程式，且根據其讀出之命令輸出用以使先前所述之各機構動作之控制訊號而被實行。
(第9實施型態)
接著，針對與該發明有關之基板洗淨裝置及方法之第9實施型態，參照第26圖至第27圖而予以說明。如第26圖所示般，在第9實施型態中，殘存液除去機構係以被設置在與在Y方向伸縮自如之噴嘴臂66A之前端部連結之噴嘴保持部65A的洗淨液噴嘴60及第1氣體噴嘴70和同時被設置的第2氣體噴嘴80所形成，該噴嘴臂66A係被固定沿著被配設在X軸方向之引導構件57而可在橫方向(X方向)移動之移動基台67。此時，在噴嘴保持部65A之伸縮方向(Y方向)之前端側配設洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70，在基端側配設有第2氣體噴嘴80。再者，噴嘴臂66A係由被固定在移動基台67之氣缸部66a和對氣缸部66a伸縮自如之桿部66b所構成。並且，在第9實施型態中，其他之部分因與第1實施型態相同，故對相同之部分賦予相同符號省略說明。
若藉由如此構成之第9實施型態時，藉由一面使晶圓W旋轉，一面將第2氣體噴嘴80從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，可以從第2氣體噴嘴80吐出N2氣體G而除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L。
針對與如此構成之第9實施型態有關之基板洗淨方法，參照第26圖及第27圖予以簡單說明。並且，在第9實施型態中，步驟1及步驟2因除在Y方向移動洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70之外，與第1實施型態相同，故對相同部分賦予相同符號省略說明。
(步驟3g)如第27圖(a)、(b)所示般，使洗淨 液噴嘴60和第1氣體噴嘴70從Y方向之晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，而在晶圓W之表面全區域形成乾燥區域D之後，使晶圓W旋轉，如此地將第2氣體噴嘴80在X方向從晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，藉由從第2氣體噴嘴80被吐出之N2氣體除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間之洗淨液L(參照第27圖(c))。並且，第2氣體噴嘴80係移動至晶圓W之周緣，而確實地除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L。
(步驟4g)第2氣體噴嘴80移動至晶圓W之周緣，除去(排出)殘存在晶圓W之電路圖案間之洗淨液L之後，將晶圓W之旋轉數設定成例如2000rpm，如此地藉由離心力甩掉晶圓W上之微米水平之液滴而進行乾燥。同時，洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及第2氣體噴嘴80返回至待機位置。
以上之一連串之步驟1、2、3g、4g係藉由控制電腦90讀出被儲存於控制電腦90之記憶體內之控制程式，且根據其讀出之命令輸出用以使先前所述之各機構動作之控制訊號而被實行。
(其他實施型態)
以上，雖然參照幾個實施型態而說明本發明，但本發明並不限定於上述實施型態，只要在附件的申請專利範圍所含之事項的範圍內可做各種變形。
例如，第3至第8實施型態中，雖然針對將殘存液除去機構80B~80G從與洗淨液噴嘴60及第1氣體噴嘴70相同方向之晶圓W之中心部移動至晶圓W之周緣，而除去殘存在電路圖案間之洗淨液L之時予以說明，但是殘存液除去機構80B~80G之移動方向不一定要與洗淨噴嘴60及第1氣體噴嘴70同方向，即使如第1實施型態中以二點鏈線表示般，在與洗淨液噴嘴60及第1氣體噴嘴70之移動方向相反方向移動，而除去殘存在電路圖案間之洗淨液L亦可。
再者，在上述實施型態中，洗淨液噴嘴60和第1氣體噴嘴70雖然一體性地被固定在共同之噴嘴臂66，但是即使固定在各個的噴嘴臂亦可。此時，第1氣體噴嘴70因僅於吐出N2氣體時，配置在晶圓W之表面上方，故可以防止洗淨液L之霧氣等附著於第1氣體噴嘴70而產生結露。
再者，在上述實施型態中，洗淨液噴嘴60、第1氣體噴嘴70及第2氣體噴嘴80雖然一體性地被固定在共同之噴嘴臂66，但是即使固定在各個的噴嘴臂亦可。此時，第2氣體噴嘴80被設置成距離第1氣體噴嘴70，在形成電路圖案P(參照第5圖)之一次的曝光區域E以上。
再者，在上述第7實施型態中，雖然針對從輻射光照射體80F之LED80i照射輻射光而乾燥除去殘存在乾燥區域D中之電路圖案間的洗淨液L之情形予以說明，但是即使如第23圖中以二點鏈線所示般，在輻射光照射體80F 併設第2氣體噴嘴80，而藉由照射來自輻射光照射體80F之LED80i之輻射光，和藉由從第2氣體噴嘴80吐出之N2氣體而乾燥除去殘存在電路圖案間之洗淨液L亦可。如此一來，可謀求更提升洗淨效率。
該發明不僅對矽晶圓，對於平面顯示器用之玻璃基板也可以適用。
50‧‧‧顯像液噴嘴
60‧‧‧洗淨液噴嘴
63‧‧‧洗淨液供給源
65‧‧‧噴嘴保持部
66‧‧‧噴嘴臂
70‧‧‧第1氣體噴嘴
70A‧‧‧兼用氣體噴嘴
73‧‧‧N2氣體供給源
80‧‧‧第2氣體噴嘴(殘存液除去機構)
80B‧‧‧擴散器(氣流控制部、殘存液除去機構)
80C‧‧‧殘存液除去機構
80a‧‧‧氣體噴嘴
80b‧‧‧整流板
80D‧‧‧吸引噴嘴(殘存液除去機構)
80E‧‧‧殘存液除去機構
80f‧‧‧氣體噴嘴
80h‧‧‧加熱器
80F‧‧‧輻射式加熱體(殘存液除去機構)
80i‧‧‧LED
80G‧‧‧IPA吐出噴嘴
90‧‧‧控制電腦(控制手段)
100‧‧‧基板洗淨裝置
200‧‧‧顯像液噴嘴移動機構
300‧‧‧洗淨液噴嘴/氣體噴嘴移動機構
第1圖為表示在適用與該發明有關之基板洗淨裝置之塗佈顯像處理裝置連接曝光裝置之處理系統之全體的概略俯視圖。
第2圖為上述處理系統之概略斜視圖。
第3圖為適用與該發明之第1實施型態有關之基板洗淨裝置的顯像處理裝置之概略縱剖面圖。
第4圖為表示與上述第1實施型態有關之基板洗淨裝置之俯視圖。
第5圖為表示該發明中之電路圖案的概略俯視圖(a)及放大表示形成上述電路圖案之一次的曝光區域的概略俯視圖(b)。
第6圖為表示與該發明有關之第1實施型態中之液膜形成工程和表示第1乾燥工程概略剖面圖(a)及表示第2乾燥工程之概略剖面圖(b)。
第7圖為表示上述第1實施型態中之液膜形成工程、第1乾燥工程及第2乾燥工程的概略俯視圖。
第8圖為表示將該發明中之洗淨液之供給位置之線速度控制成一定的旋轉數的曲線圖。
第9圖為表示從該發明中之第1乾燥工程後至第2乾燥工程開始前不產生圖案倒塌之基板之旋轉數之臨界值的曲線圖。
第10圖為表示從該發明中之第2乾燥工程之殘液除去位置不產生圖案倒塌之基板之旋轉數之臨界值的曲線圖。
第11圖為適用與該發明之第2實施型態有關之基板洗淨裝置的顯像處理裝置之概略縱剖面圖。
第12圖為表示與上述第2實施型態有關之基板洗淨裝置之俯視圖。
第13圖為表示上述第2實施型態中之液膜形成工程和第1乾燥工程之概略剖面圖(a)及表示第2乾燥工程之概略剖面圖(b)。
第14圖為表示上述第2實施型態中之液膜形成工程、第1乾燥工程及第2乾燥工程的概略俯視圖。
第15圖為表示上述第3實施型態中之液膜形成工程、第1乾燥工程及第2乾燥工程的概略俯視圖。
第16圖為表示上述第3實施型態中之第2乾燥工程的概略剖面圖。
第17圖為表示與該發明有關之第4實施型態中之液膜形成工程、第1乾燥工程及第2乾燥工程的概略俯視圖。
第18圖為表示上述第4實施型態中之第2乾燥工程的概略剖面圖。
第19圖為表示與該發明有關之第5實施型態中之液膜形成工程、第1乾燥工程及第2乾燥工程的概略俯視圖。
第20圖為表示上述第5實施型態中之第2乾燥工程的概略剖面圖。
第21圖為表示與該發明有關之第6實施型態中之第2乾燥工程的概略剖面圖。
第22圖為表示與該發明有關之第7實施型態中之液膜形成工程、第1乾燥工程及第2乾燥工程的概略俯視圖。
第23圖為表示上述第7實施型態中之第2乾燥工程的概略剖面圖。
第24圖為表示與該發明有關之第8實施型態中之液膜形成工程、第1乾燥工程及第2乾燥工程的概略俯視圖。
第25圖為表示上述第8實施型態中之第2乾燥工程的概略剖面圖。
第26圖為表示與該發明有關之第9實施型態中之洗淨液噴嘴、第1氣體噴嘴及第2氣體噴嘴的概略俯視圖。
第27圖為表示上述第9實施型態中之液膜形成工程、第1乾燥工程及第2乾燥工程的概略俯視圖。
第28圖為表示基板洗淨中之電路圖案上之液膜形成 狀態的概略剖面圖(a)，表示在液膜形成後之電路圖案上殘留液滴之狀態的概略剖面圖(b)及表示液膜形成後之乾燥狀態的概略剖面圖(c)。
第29圖為表示以往之基板洗淨中之液膜形成工程和乾燥工程的概略剖面圖(a)及乾燥工程後殘存在電路圖案間之液體所造成之圖案倒塌之放大概略剖面圖(b)。
60‧‧‧洗淨液噴嘴
70‧‧‧第1氣體噴嘴
80‧‧‧第2氣體噴嘴(殘存液除去機構)

Claims (30)

  1. 一種基板洗淨方法，洗淨形成有電路圖案之基板的表面，該基板洗淨方法之特徵為具備：將上述基板保持水平，一面繞上述基板之中心軸旋轉，一面從基板表面之中心部供給洗淨液至基板之周緣而在上述基板之表面全體形成液膜之工程；一面使上述基板旋轉，一面從上述基板之表面中心朝向基板之周緣使吐出位置移動且吐出氣體除去基板之表面的洗淨液而形成乾燥區域之第1乾燥工程；及一面使上述基板旋轉，一面使除去殘存在上述電路圖案間之液體的位置在上述基板之徑向移動而除去殘存在上述乾燥區域之上述電路圖案間之液體的第2乾燥工程，為了抑制上述電路圖案間之殘存液之偏差，除去殘存在上述第2乾燥工程之上述電路圖案間之液體的位置，距離上述第1乾燥工程之氣體吐出位置，在以形成上述電路圖案之一次的曝光所照射的區域以上。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之基板洗淨方法，其中上述第1乾燥工程為了抑制在形成上述電路圖案之一次的曝光區域中上述電路圖案間之殘存液之偏差，將氣體吐出位置之移動速度設為一定值以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中以上述洗淨液之供給位置中之線速度成為一定值以下 之方式，隨著上述洗淨液之供給位置接近上述基板之周緣，上述基板之旋轉數變低。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中從上述第1乾燥工程之結束後至上述第2乾燥工程之開始之期間中的上述基板之地點，為了防止上述電路圖案之倒塌，上述基板之離心力和旋轉時間之積被控制。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中除去殘存於上述第2乾燥工程之上述電路圖案間的液體之位置，被設定成藉由控制上述基板之離心力，以防止上述電路圖案之倒塌。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中於上述第1乾燥工程結束之前開始上述第2乾燥工程。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中於上述第1乾燥工程結束之後開始上述第2乾燥工程。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中上述第2乾燥工程係使除去殘存在上述電路圖案間之液體的位置從上述基板之表面中心部移動至基板之周緣， 而除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中上述第2乾燥工程係使除去殘存在上述電路圖案間之液體的位置從上述基板之周緣移動至基板之表面中心部，而除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  10. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中在使上述洗淨液之供給位置和上述第1乾燥工程中氣體的吐出位置間隔開特定間隔之狀態下，將上述洗淨液之供給位置和上述氣體之吐出位置朝向上述基板之周緣一體性移動。
  11. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中在使上述洗淨液之供給位置、上述第1乾燥工程中氣體之吐出位置及上述第2工程中除去殘存在上述電路圖案間之液體的位置分別間隔開特定間隔之狀態下，將上述洗淨液之供給位置、上述氣體之吐出位置及上述第2乾燥工程中除去殘存在上述電路圖案間之液體的位置朝向上述基板之周緣一體性移動。
  12. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中上述第2乾燥工程係對上述基板之表面吐出氣體，而除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  13. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中上述第2乾燥工程係藉由氣流控制部將利用上述基板之旋轉而產生之氣流誘導擴散至上述乾燥區域，而除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  14. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中上述第2乾燥工程係對上述基板之表面吐出氣體，並且藉由氣流控制部將上述氣體誘導擴散至上述乾燥區域，而除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  15. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中上述第2乾燥工程係吸引殘存在上述電路圖案間之液體而予以除去。
  16. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中上述第2乾燥工程係藉由加熱乾燥除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  17. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中上述第2乾燥工程係對上述基板之表面吐出氣體，並且藉由加熱除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  18. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基板洗淨方法，其中 上述第2乾燥工程係對上述基板之表面吐出有機溶劑，而將殘存在上述電路圖案間之液體置換成有機溶劑而予以除去。
  19. 一種基板洗淨裝置，洗淨形成有電路圖案之基板的表面，該基板洗淨裝置之特徵為具備：基板保持部，其係以上述基板之中心部和其旋轉中心軸一致之方式，將上述基板保持水平；旋轉機構，其係將上述基板保持部繞旋轉中心軸旋轉；洗淨液噴嘴，其係對被保持在上述基板保持部之基板表面供給洗淨液；第1乾燥用之氣體噴嘴，其係對被保持於上述基板保持部之基板表面吐出氣體；第2乾燥用之殘存液除去機構，其係用以除去殘存於被保持於上述基板保持部之基板之表面的乾燥區域內之上述電路圖案間的液體；移動機構，其係用以各使上述洗淨液噴嘴、上述氣體噴嘴及殘存液除去機構移動；及控制手段，其係用以控制上述旋轉機構、上述洗淨液噴嘴之供給部、上述氣體噴嘴之供給部、上述殘存液除去機構之驅動部及上述移動機構，為了抑制上述電路圖案間之殘存液之偏差，除去殘存在上述殘存液除去機構之上述電路圖案間之液體的位置，距離上述氣體噴嘴之吐出位置，在以形成上述電路圖案之一次的曝光所照射的區域以 上。
  20. 如申請專利範圍第19項所記載之基板洗淨裝置，其中控制成根據來自上述控制手段之控制訊號，一面使基板旋轉，一面從基板之表面之中心部朝向基板之周緣從上述洗淨液噴嘴供給洗淨液而在上述基板之表面全體形成液膜，之後，一面使上述氣體噴嘴從上述基板之表面中心部朝向基板之周緣移動一面吐出氣體而除去基板之表面的洗淨液而形成乾燥區域，並且之後，在基板之徑向移動上述殘存液除去機構，而除去殘存在上述乾燥區域之上述電路圖案間的液體。
  21. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構係被控制成從上述基板之表面中心部移動至基板之周緣，而除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  22. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構係被控制成從上述基板之周緣移動至基板之表面中心部，而除去殘存在上述電路圖案間之液體。
  23. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構係以對上述基板之表面吐出氣體 之氣體噴嘴所形成。
  24. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構以將藉由上述基板之旋轉而產生之氣流誘導擴散至上述乾燥區域的氣流控制部所形成。
  25. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構具備對上述基板之表面吐出氣體之氣體噴嘴，和將從上述氣體噴嘴吐出之氣體誘導擴散至上述乾燥區域的氣流控制部。
  26. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構係以吸引殘存在上述電路圖案間之液體的吸引噴嘴所形成。
  27. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構係以對上述基板之表面照射輻射熱而乾燥除去殘存在上述電路圖案間之液體的加熱體所形成。
  28. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構係以對上述基板之表面吐出氣體之氣體噴嘴和乾燥除去殘存在上述電路圖案間之液體的加熱體所形成。
  29. 如申請專利範圍第19或20項所記載之洗淨裝置，其中上述殘存液除去機構係以對上述基板之表面吐出有機溶劑之有機溶劑吐出噴嘴所形成。
  30. 一種基板洗淨用記憶媒體，係被使用於洗淨形成有電路圖案之基板表面的基板洗淨裝置，記憶有使電腦實行控制程式之軟體的電腦可讀取之記憶媒體，其特徵為：上述控制程式係以實行如申請專利範圍第1或2項之基板洗淨方法之方式編組工程。
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