TWI619190B - Liquid processing method, memory medium and liquid processing device - Google Patents

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Hiroshi Nishihata
Yuichi Terashita
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Abstract

提供一種液處理方法等，其係可在一邊使基 板旋轉，一邊藉由處理液對基板之表面全體進行液處理時，即使提升基板之旋轉速度，亦可抑制處理液之液體飛濺，且藉由此，可對基板之周緣部進行良好的液處理。
在使基板(W)水平地保持於旋轉自如的 基板保持部(11)，且藉由處理液進行液處理時，在藉由處理液對至少比基板(W)之周緣部更往中心側的部位進行液處理後，一邊使基板(W)旋轉，一邊使處理液噴嘴(32)之吐出口(321)朝向旋轉方向的下游側，相對於基板(W)的表面斜向且沿著基板(W)之切線方向，將處理液吐出至基板(W)之周緣部。一邊進行該處理液之吐出，一邊從前述處理液的液附著位置朝向基板(W)之中心部，將氣體從氣體噴嘴(31)朝向鄰接之位置垂直地吐出。

Description

液處理方法、記憶媒體及液處理裝置
本發明，係關於對旋轉之基板的表面供給處理液而進行液處理的技術領域。
在半導體裝置之製造工程中，係有一邊使基板旋轉一邊對基板供給處理液而進行液處理的製程，作為液處理之種類，係可列舉出對曝光後的基板進行顯像的顯像處理、洗淨基板之表面的洗淨處理等。在進行像這樣的液處理時，因圖案之微細化或藥液之多樣化等的因素，根據液處理之類別，有時難以涵蓋基板之表面全體而進行良好的液處理。特別是在基板之周緣部中，由於線速度大，因此，處理液會往外側飛散並衝撞罩杯而再附著於基板即所謂的易產生液體飛濺，從而有造成基板之周緣部之元件的良率下降之疑慮。
基板之液處理的困難性，係除了因圖案之微細化等的因素以外，在使用表面張力小於純水的處理液例如有機溶媒的液處理中特別大。在專利文獻1中，係記載有如下述手法：對形成於基板上之2種類之聚合物之共聚 物的膜進行加熱而使兩聚合物相分離，其次，藉由紫外光，使一方之聚合物可溶於有機溶媒。在該手法中，雖係對基板供給有機溶媒並進行顯像處理而形成圖案，但有在從基板之表面去除溶解於顯像液中之聚合物的溶解生成物(反應生成物)之際，藉由有機溶媒來洗淨基板為較佳的情形。
作為基板之洗淨方法，一般雖係採用一邊從噴嘴對基板吐出洗淨液，一邊從基板之中心部朝向周緣部而使該噴嘴移動的手法，但當使用有機溶媒例如IPA(異丙醇)時，由於表面張力小，故難以洗淨基板之周緣部。亦即，在欲朝向基板外緣擴展之洗淨液之渦狀液流(液膜)的內周緣與基板之間的界面中，雖形成有應可說是尾端之部分(尾部)即更薄的液膜，但當液體的表面張力較小時，則變得無法控制界面。因此，在液膜變薄之基板之周緣部側的區域中，特別在基板的周緣部較多地殘留有尾部中所含之顯像時的溶解生成物，而形成為顯像缺陷，導致元件之良率下降。
又，雖已知同時使用洗淨液噴嘴與氣體噴嘴，藉由氣體之吐出，使朝向外側之推出力作用於液流的手法，但在使用如IPA等般揮發性高的藥液時，因氣體之噴吹而誘發尾部之揮發，因此，導致在未意圖的部位殘存有溶解生成物。另一方面，若提升基板的旋轉速度，雖尾部會變短而可回避像這樣的問題，但如前述，在基板之周緣部會發生液體飛濺，將引起微粒再附著的問題。
在專利文獻2中，係記載有如下述之技術：對基板供給顯像液後，使氣體噴嘴與洗淨液噴嘴從基板之中心部側往周緣部側移動，而洗淨基板的表面。又，在專利文獻3中，係記載有如下述之技術：在傾斜成以致氣體噴嘴與純水噴嘴彼此相對向的狀態下，使兩噴嘴從基板的中心部側往周緣部側移動。然而，在該些文獻中，係未揭示有關於本發明之構成。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-232621號公報：第0014~0018段、圖1
[專利文獻2]日本特開2013-140881號公報：0061~0073段、圖6、7
[專利文獻3]日本特開2001-53051號公報：第0036~0039段、圖2
本發明，係有鑑於像這樣之情事而進行研究者，其目的，係提供如下述之技術：在一邊使基板旋轉，一邊藉由處理液對基板之表面全體進行液處理時，即使提升基板之旋轉速度，亦可抑制處理液之液體飛濺，且藉由此，可對基板之周緣部進行良好的液處理。
本發明之液處理方法，係一種使基板水平地保持於旋轉自如的基板保持部，且藉由處理液對基板之表面全體進行液處理的方法，其特徵係，包含有：藉由處理液，對至少比基板之周緣部更往中心側之部位進行液處理的工程；在該工程後，一邊使前述基板旋轉，一邊使處理液噴嘴之吐出口從該吐出口觀察，朝向基板之旋轉方向的下游側，相對於基板的表面斜向且沿著基板之切線方向，將處理液吐出至基板之周緣部的工程；及一邊進行對基板之周緣部吐出前述處理液的工程，一邊從前述基板上之處理液的液附著位置朝向基板之中心部，將氣體從氣體噴嘴朝向鄰接之位置垂直地吐出的工程。
前述液處理方法，係亦可具備有以下之構成。
(a)前述吐出處理液之工程及吐出氣體之工程，係指一邊使前述處理液噴嘴及氣體噴嘴從基板之中心部側朝向外周移動，一邊進行的工程。
(b)前述吐出處理液之工程及吐出氣體之工程，係指藉由洗淨液來洗淨基板之表面的工程。此時，前述洗淨的工程，係指用以在對基板之表面全體供給顯像液後，從基板之表面去除所顯像之膜與顯像液之反應生成物的工 程。
(c)前述藉由處理液對至少比基板之周緣部更往中心側的部位進行液處理的工程，係指對基板之表面全體供給顯像液的工程，前述吐出處理液之工程及吐出氣體之工程，係指對前述基板之周緣部局部地供給顯像液的工程。
(d)前述處理液噴嘴及氣體噴嘴，係設置於藉由移動機構移動自如之共通的噴嘴保持部。
(e)從處理液噴嘴吐出之處理液的吐出方向與基板之表面所形成的角度，係16度~24度。又，進行前述吐出處理液之工程及吐出氣體之工程時之處理液之液附著位置的周速度，係12~36m/秒。而且，前述處理液之吐出流量，係10~50ml/分。
(f)前述處理液，係有機溶媒。
本發明，係在使用處理液噴嘴與氣體噴嘴，一邊使基板旋轉，一邊藉由處理液對基板之表面全體進行液處理時，著眼於處理液噴嘴之處理液的吐出方向與處理液的液附著位置與來自氣體噴嘴的氣體到達位置，而調節該些的位置關係。因此，即使提升基板之旋轉速度，亦可抑制處理液之液體飛濺，且可對基板之周緣部進行良好的液處理。
W‧‧‧晶圓
1、1a‧‧‧顯像裝置
10‧‧‧控制部
3‧‧‧噴嘴頭
31‧‧‧氮氣噴嘴
311‧‧‧吐出口
32‧‧‧IPA噴嘴
32a‧‧‧輔助顯像液噴嘴
33‧‧‧直進式噴嘴
[圖1]表示利用DSA而形成圖案之手法之一例的工程圖。
[圖2]第1實施形態之顯像裝置的縱剖側視圖。
[圖3]前述顯像裝置的平面圖。
[圖4]設置於前述顯像裝置之噴嘴頭的放大立體圖。
[圖5]前述噴嘴頭的側視圖。
[圖6]表示設置於前述噴嘴頭之噴嘴之配置的平面圖。
[圖7]使用了前述噴嘴頭之晶圓之處理的工程圖。
[圖8]使用了前述噴嘴頭之沖洗處理的示意圖。
[圖9]使用了以往之噴嘴之沖洗處理的示意圖。
[圖10]第2實施形態之顯像裝置的縱剖側視圖。
[圖11]前述顯像裝置的平面圖。
[圖12]使用了前述顯像裝置之晶圓之處理的工程圖。
[圖13]表示晶圓之旋轉速度與顯像缺陷之關係的顯像缺陷分布圖。
[圖14]表示預備實驗之結果的第1說明圖。
[圖15]表示預備實驗之結果的第2說明圖。
[圖16]表示預備實驗之結果的第3說明圖。
[圖17]表示實施例及比較例之結果的顯像缺陷分布圖。
[圖18]表示顯像液供給量與CH之孔徑分布之關係的說明圖。
[圖19]表示再次的顯像時間與CH之孔徑分布之關係的說明圖。
(第1實施形態)
首先，說明使用作為本發明之液處理裝置的顯像裝置1，對作為基板之半導體晶圓W(以下，稱為「晶圓W」)執行之處理的一例。
本顯像裝置1，係適用於對利用嵌段共聚物(BCP：Block CoPolymers)之自我組織化(DSA：Directed Self Assembly)而形成於晶圓W上之圖案進行顯像的處理。
圖1，係表示藉由在形成於光阻膜92之開口90的內側，使包含有親水性聚合物嵌段與疏水性聚合物嵌段的BCP相分離，以有機溶媒去除中心部側之相的方式，進一步形成徑較小之開口90a的例子。
圖1(a)，係表示在未圖示之晶圓W的上面側，形成相對於使BCP相分離時所形成之親水性聚合物部931、疏水性聚合物部932兩者，親和性為中間之中性膜91的狀態。而且，在中性膜91之上層側，係形成有光阻膜92。在該光阻膜92中，係配合設置於晶圓W之接觸孔的位置，藉由以往的曝光顯像來圖案化圓柱狀的開口90。對晶圓W，係使用該開口90而形成有接觸孔。
當在大氣環境下，對該晶圓W進行UV處理 時，在光阻膜92之表面及中性膜91之表面形成有親水區域911(圖1(b)，為了方便起見，在圖1(b)~(e)，係僅表示形成於中性膜91之表面的親水區域911)。親水區域911形成後，在光阻膜92上塗佈BCP而形成BCP膜93(圖1(c))，其次，加熱形成有該BCP膜93的晶圓W而進行熱處理。藉由該熱處理，在開口90內，BCP膜93之親水性聚合物嵌段與疏水性聚合物嵌段進行相分離，而形成有親水性聚合物部931與疏水性聚合物部932。該些聚合物部931、932中之親水性聚合物部931，係在開口90內的中心部形成為圓柱狀，疏水性聚合物部932，係在先前UV處理所形成的親水區域911與親水性聚合物部931之間，形成為圓筒狀。
當在氮氣環境下，進一步對形成有親水性聚合物部931及疏水性聚合物部932的晶圓W進行UV處理時(圖1(d))，則例如在疏水性聚合物部932進行交聯反應而變得難以溶解於溶劑，另一方面，在親水性聚合物部931側中，係進行切斷聚合物之主鏈的反應，而變得易溶解於溶劑。其後，進行如下述之顯像處理：藉由對晶圓W之表面供給IPA(IsoPropyl Alcohol)等的有機溶媒而溶解去除親水性聚合物部931的方式，開口90之內側會被疏水性聚合物部932覆蓋，而使徑較小之開口90a露出於其內側(圖1(e))。
該結果，從圖1(a)之右方所示之平均徑68nm的開口90，形成圖1(e)之右方所示之平均徑 17nm的開口90a。可藉由將形成有開口90a之光阻膜92、疏水性聚合物部932作為遮罩圖案而進行蝕刻處理的方式，在晶圓W上形成與遮罩圖案相對應的接觸孔。
另外，使用DSA所形成之圖案的種類，係不限定於用以形成接觸孔之圓筒狀的開口者。亦可利用例如親水性聚合物部931與疏水性聚合物部932進行相分離所形成的層狀結構，而形成線圖案等。
本例之顯像裝置1，係執行使用了IPA之上述的顯像處理。以下，根據圖2~圖6，說明該顯像裝置1之構成。
在本顯像裝置1中，係予以搬送藉由加熱處理，使BCP膜93相分離成親水性聚合物部931及疏水性聚合物部932，而在氮環境下進行UV處理後的晶圓W，而進行IPA所致之顯像處理。
如圖1、圖2所示，顯像裝置1，係具備有作為基板保持部的旋轉夾盤11，旋轉夾盤11，係吸附於晶圓W之背面中央部，而水平地保持晶圓W。又，旋轉夾盤11，係經由旋轉軸12，與設置於下方的旋轉驅動部(旋轉機構)13連接。
在顯像裝置1，係以包覆被保持於旋轉夾盤11之晶圓W的方式，設置有杯體2。該杯體2，係由外罩杯21與內罩杯22所構成，杯體2之上方側呈現開口。外罩杯21，係上部側為四角形狀，下部側為圓筒狀。在外罩杯21之下部側，係設置有段部23，在該段部23，係連 接有用以使外罩杯21升降的升降部24。內罩杯22，係圓筒狀，其上部側，係往內側傾斜。內罩杯22，係在前述外罩杯21上升時，藉由其下端面與段部23抵接的方式，往上方推升。該結果，在從晶圓W去除顯像液之際，係如圖2中虛線所示，可使杯體2(外罩杯21、內罩杯22)上升，而接取從晶圓W飛散的液體。
在被保持於旋轉夾盤11之晶圓W的下方側，係設置有圓形板25，在圓形板25之外側，係設置有縱剖面形狀為山型的環狀導引構件26。前述導引構件26，係將自晶圓W灑落的顯像液或沖洗液(洗淨液)引導到設置於圓形板25之外側之作為環狀凹部的液體承接部27。在液體承接部27之底面，係連接有排出液體承接部27內之氣體及液體的排液管28，且經由設置於排液管28之下游側的氣液分離器(未圖示)而進行氣液分離。氣液分離後之排液，係被回收至未圖示的排液儲槽。
在被保持於旋轉夾盤11之晶圓W的下方側，係配置有連接於升降機構15的支銷14。支銷14，係在比旋轉夾盤11所致之晶圓W之保持面更往上方側的位置與下方側的位置之間升降，且在未圖示的基板搬送機構與旋轉夾盤11之間執行晶圓W之收授。
顯像裝置1，係具備有用以進行顯像處理之作為處理液噴嘴的IPA噴嘴32，該顯像處理，係對晶圓W供給作為顯像液的IPA而去除親水性聚合物部931。在該顯像裝置1中，係進行從晶圓W之表面沖洗在顯像處理 之際溶解於IPA中之親水性聚合物部931之溶解生成物的沖洗處理(洗淨處理)。在該沖洗處理中，係使用表面張力小於以往用於沖洗處理之純水的IPA來作為沖洗液。IPA噴嘴32，係在該沖洗處理中亦進行IPA朝晶圓W之供給。藉由使用IPA或後述之乙酸丁酯來作為沖洗液的方式，可減低顯像缺陷並縮短沖洗處理所需要的時間。但是，不否定進行使用純水之沖洗處理者，亦可使用作為純水的DIW(DeIonized Water)或在DIW添加有界面活性劑的沖洗液。
在前述的沖洗處理中，本例之顯像裝置1，係為了抑制溶解生成物殘存於沖洗處理後之晶圓W的表面，或溶解於IPA中之水分留置於晶圓上而形成水漬的情形，而一邊對晶圓W之表面噴吹惰性氣體例如氮氣，一邊進行沖洗洗淨。因此，顯像裝置1，係具備有在沖洗處理之際對晶圓W供給氮氣的氮氣噴嘴31。
另一方面，當使用表面張力較小的IPA作為沖洗液時，則如先前技術所說明，會產生因沖洗液之液膜之尾部所含有的溶解生成物等殘存於晶圓W上而引起之顯像缺陷的問題。因此，為了使該尾部縮短，而要求使晶圓W以高速旋轉。另一方面，在使晶圓W以高速旋轉時，在從IPA噴嘴32所供給之IPA液附著於晶圓W之際，會發生液體飛濺而使得IPA再附著於已進行沖洗處理的區域，從而成為污染該區域的主要原因。
因此，設置於本例之顯像裝置1的IPA噴嘴 32及氮氣噴嘴31，係形成為可藉由一邊抑制液體飛濺發生的同時，使晶圓W以高速旋轉，一邊進行沖洗處理的方式，減少顯像缺陷的構成。以下，說明IPA噴嘴32、氮氣噴嘴31的構成。
如圖4、圖5所示，在本例中，IPA噴嘴32及氮氣噴嘴31，係設置於作為噴嘴保持部之共通的噴嘴頭3。
IPA噴嘴32，係設置成從噴嘴頭3之下面朝向下方側伸出，如圖5所示，以對水平地保持於旋轉夾盤11的晶圓W，將作為顯像液及沖洗液(處理液)之IPA吐出至斜下方的方式，設置有吐出口321。從吐出口321吐出之IPA與晶圓W之表面所構成的角度θ 1，係設定為15~30°的範圍，更佳的係設成為20°。
圖6，係表示從晶圓W之上面側所觀察之來自吐出口321之IPA的吐出方向。如圖6所示，IPA噴嘴32之吐出口321，係朝向晶圓W之旋轉方向的下游側，沿著晶圓W之切線方向(同圖中粗虛線所示)吐出IPA。在此，「沿著晶圓W之切線方向」，係包含前述切線方向與IPA之吐出方向所構成的角度θ 2為0±10°之範圍內的情形，該θ 2，係設定為0°更佳。
又，吐出口321之開口徑，係設定為0.25~0.35mm之範圍內的0.3mm，從吐出口321吐出IPA的高度位置，係離晶圓W之表面的高度距離成為3~7mm之範圍內的5mm。
另一方面，如圖4、圖5所示，氮氣噴嘴31，係設置為在比IPA噴嘴32更往噴嘴頭3之前端側的位置，從該噴嘴頭3之下面朝向下方側伸出。在該氮氣噴嘴31，係以朝向垂直方向下方側吐出氮氣的方式，形成有吐出口311(圖5)。在此，「朝向垂直方向下方側」，係包含從吐出口311所吐出之氮氣的流線與相對於晶圓W之表面呈正交的垂線所構成之角度θ 3為0±5°之範圍內的情形，該θ 3，係設定為0°更佳。
如圖6之平面圖所示，將從IPA噴嘴32之吐出口321往斜下方所吐出之IPA到達晶圓W表面的位置設成為液附著位置R。此時，氮氣噴嘴31，係配置為相對於前述液附著位置R，在鄰接於晶圓W之徑方向之中心部側的位置，並排有從吐出口311所吐出之氮氣到達晶圓W之表面的到達位置S。IPA之液附著位置R與氮氣之到達位置S之間的距離，係設定為例如10~16mm之範圍內的13mm。
而且，吐出口311之開口徑，係設定為1.5~2.5mm之範圍內的2.0mm，從吐出口311吐出氮氣的高度位置，係離晶圓W之表面的高度距離成為10~20mm之範圍內的16mm。
如圖2所示，IPA噴嘴32，係連接於具備有泵或閥等的IPA供給源300A。又，氮氣噴嘴31，係連接於氮氣供給源300B。
而且，如圖3所示，噴嘴頭3，係設置於支臂 41的前端部，另一方面，在該支臂41之基端側，係連接有噴嘴驅動部42。噴嘴驅動部42，係具備有使支臂41升降的功能與沿著水平地延伸之導引軌43而移動的功能。噴嘴驅動部42，係構成為沿著保持於旋轉夾盤11之晶圓W之徑方向，使噴嘴頭3移動的移動機構。又，在杯體2之外側，係設置有構成為與噴嘴頭3嵌合自如，且由具備有排液口之噴嘴浴所構成的待機區域44。
在具備有如以上所說明之構成的顯像裝置1，係設置有由電腦所構成的控制部10。控制部10，係具有未圖示之程式儲存部。在該程式儲存部，係儲存編入有步驟之程式，以便執行後述之作用所說明的顯像處理。控制部10，係根據該程式，將控制訊號輸出至顯像裝置1之各部，加以控制噴嘴驅動部42所致之噴嘴頭3的移動、從IPA供給源300A向IPA噴嘴32之IPA的供給、從氮氣供給源300B向氮氣噴嘴31之氮氣的供給、旋轉夾盤11所致之晶圓W的旋轉、支銷14的升降等之各動作。前述程式儲存部，係構成為例如硬碟、光碟、磁光碟或記憶卡等的記憶媒體。
在此，在對顯像後之晶圓W供給作為沖洗液之IPA的沖洗處理中，控制部10，係因應於從IPA噴嘴32供給IPA之晶圓W之徑方向的位置，改變以旋轉驅動部13使晶圓W旋轉的旋轉速度，而進行在計算上使IPA之液附著位置R中之切線方向的線速度(周速度)成為一定的控制。本例中，係在一邊使噴嘴頭3以4mm/秒的速 度從晶圓W之中心部側往周緣部側移動，一邊藉由IPA噴嘴32對晶圓W吐出IPA時，以使前述線速度保持為一定(例如12~36m/秒之範圍內的30.4m/秒)的方式，從中心部側至周緣部側，使晶圓W之旋轉速度在2500rpm(中心部側)至1800rpm(周緣部側)之間變化。
參閱圖7，說明以上所說明之顯像裝置1的作用。首先，BCP膜93形成後，結束加熱處理而在氮環境下進行UV處理後的晶圓W，係藉由外部之基板搬送機構被搬入至顯像裝置1內，且載置於旋轉夾盤11上。其次，以使來自IPA噴嘴32之IPA的液附著位置R與晶圓W之中心部一致的方式，使噴嘴頭3從待機區域44往晶圓W側移動。
而且，將晶圓W之旋轉速度調節成2000~3000rpm之範圍內的2500rpm，從IPA噴嘴32朝向晶圓W之中心部，以10~50ml/分之範圍內之18ml/分的供給流量來供給IPA，以IPA之液膜L覆蓋晶圓W的表面(圖7(a))。該結果，如使用圖1(e)進行說明所示，藉由IPA來溶解去除親水性聚合物部931，進行晶圓W之顯像處理。
進行顯像處理僅預定時間後，將晶圓W之旋轉速度調節成沖洗處理開始時的2500rpm，並且將來自IPA噴嘴32之IPA的吐出流量調節成16~24ml/分之範圍內的20ml/分。其次，使噴嘴頭3朝向周緣部側(從噴嘴頭3之基端部側觀察在左手側)移動。而且，對噴嘴 頭3之移動方向觀察時，在配置於IPA噴嘴32後方之氮氣噴嘴31到達晶圓W的中心部上方位置後，便從氮氣噴嘴31，以3~7L/分(0℃、1氣壓之標準狀態基準、以下相同)之範圍內之5L/分的流量，開始向晶圓W供給氮氣。
另外，在使用包含有氫氧化鈉或胺等的鹼顯像液作為顯像液時，抑或使用DIW或添加有界面活性劑的DIW作為沖洗液時，來自噴嘴32之該些處理液的吐出流量，係被調整到例如10~50ml/分的範圍。
當從氮氣噴嘴31對晶圓W之中心部供給氮氣時，則在氮氣之到達位置S的周圍形成有IPA已乾燥的乾燥區域D(圖7(b))。在形成了該乾燥區域D後，一邊繼續來自IPA噴嘴32之IPA的供給、來自氮氣噴嘴31之氮氣的供給，一邊以2~10mm/s之範圍內的4mm/秒的移動速度，使噴嘴頭3朝向基板的周緣部側移動。此時，旋轉驅動部13，係以使IPA之液附著位置R中之晶圓W之切線方向的線速度成為30.4m/秒的方式，隨著使前述液附著位置R往晶圓W之徑方向移動，使晶圓W的旋轉速度從2500rpm向2000rpm逐漸下降。另外，在例如使用前述之鹼顯像液作為顯像液時或使用DIW或添加有界面活性劑的DIW作為沖洗液時，係亦可將前述噴嘴頭3的移動速度調整到2~30mm/s的範圍內。
該結果，並行地執行藉由從IPA噴嘴32供給的IPA來去除顯像時所發生之溶解生成物的沖洗處理，與 藉由從氮氣噴嘴31供給的氮氣來沖走晶圓W之液膜L的處理。而且，在噴嘴頭3通過後之晶圓W的表面中，執行該些處理後的乾燥區域D，係從晶圓W之中心部側朝向周緣部側擴展開來。
在此，如先前技術之說明所示，當使用例如表面張力小的IPA進行沖洗洗淨時，則如圖9所示，在液膜L之內周部側，形成有作為更薄之液膜的尾部T。當顯像時之溶解生成物P留置於該尾部T內時，則沖走溶解生成物P的力道會變小，造成溶解生成物P殘存於晶圓W，而成為發生顯像缺陷的原因。
又，來自氮氣噴嘴31之氮氣的供給，係為了沖走包含有溶解生成物P的液膜L而進行。然而，當對揮發性高之IPA的尾部T噴吹氮氣時，則有尾部T揮發而在未意圖的部位殘存有溶解生成物P之虞。
而且，為了使該尾部T縮短，雖必須提升晶圓W之旋轉速度，但越提升旋轉速度，則IPA液附著時之液體飛濺的問題越大。
因此，在本例的顯像裝置1中，係藉由朝向晶圓W之旋轉方向的下游側往斜下方且沿著晶圓W之切線方向吐出IPA的方式，抑制供給至高速旋轉之晶圓W之IPA之液體飛濺的發生(參閱後述之實驗結果)。
該結果，如圖8示意所示，在藉由晶圓W之高速旋轉而使尾部T變短的狀態下，當供給從氮氣噴嘴31所供給的氮氣時，則溶解生成物P與IPA之液膜L會 一起被沖走至晶圓W的周緣部側，從而可獲得顯像缺陷較少的沖洗處理結果。
返回到晶圓W之處理的說明，噴嘴頭3到達晶圓W之周緣部側且沖洗處理結束，進一步使噴嘴頭3往晶圓W之側方側移動而晶圓W的全面形成為乾燥區域D後，停止來自IPA噴嘴32之IPA的吐出、來自氮氣噴嘴31之氮氣的吐出，使噴嘴頭3移動至待機區域44。而且，使晶圓W進一步以1000~2500rpm範圍內的旋轉速度旋轉，去除吸附於晶圓W之表面的IPA或水分，而獲得乾燥的晶圓W(圖7(d))。
像這樣結束顯像處理及沖洗處理後的晶圓W，係藉由外部之基板搬送機構，從顯像裝置1被取出，而朝向例如後段的蝕刻裝置搬出。
根據本實施形態之顯像裝置1，具有下述的效果。在使用IPA噴嘴32與氮氣噴嘴31，一邊使晶圓W旋轉，一邊對晶圓W之表面全體進行作為沖洗液的IPA所致之沖洗處理時，著眼於IPA噴嘴32之IPA的吐出方向、沖洗液之液附著位置R、來自氮氣噴嘴31之氮氣的到達位置P，而調節該些之位置關係。因此，即使提升晶圓W之旋轉速度，亦可抑制IPA之液體飛濺，且可對晶圓W進行良好的沖洗處理。
在此，對進行了晶圓W之顯像處理後的晶圓W進行沖洗處理時的沖洗液，係不限於使用IPA的情況，亦可使用其他有機溶媒例如乙酸丁酯或MIBC(Methyl Isobutyl Carbinol)。又，如前述，在使用DIW或添加有界面活性劑的DIW等進行沖洗處理時，係亦可使晶圓W的旋轉速度更提升至例如3000rpm程度。
(第2實施形態)
其次，參閱圖10~圖11，說明第2實施形態之顯像裝置1a。本顯像裝置1a，係構成為對塗佈光阻膜後、進行了曝光處理之晶圓W供給顯像液而進行顯像處理的裝置。在此，由於顯像裝置1a，係具備有與使用圖2~圖6所說明之第1實施形態之顯像裝置1共通的構成，因此，省略共通部分之構成的說明。又，對與圖2~圖6所示者共通的構成要素，賦予與該些圖所賦予者相同的符號。
顯像裝置1a，係具備有用以對旋轉之晶圓W的中心部供給顯像液(例如乙酸丁酯)的直進式噴嘴33。直進式噴嘴33，係設置為從支臂47之前端部向垂直下方側延伸，另一方面，在該支臂47之基端側，係連接有噴嘴驅動部48。噴嘴驅動部48，係具備有使支臂47升降的功能與沿著水平地延伸之導引軌49而移動的功能。藉由該噴嘴驅動部48，直進式噴嘴33，係可在保持於旋轉夾盤11之晶圓W的上方位置與由設置於杯體2之外側之噴嘴浴所構成的待機區域40之間移動。如圖10所示，直進式噴嘴33，係連接於具備有泵或閥等的顯像液供給源300C。
又，對顯像處理後的晶圓W，雖係進行使用了例如乙 酸丁酯作為沖洗液的沖洗處理，但在圖10、圖11中，係省略沖洗液之供給之構成的記載。
在對旋轉之晶圓W之中心部供給顯像液而使顯像在晶圓W的全面擴展後，在進行沖洗處理的顯像處理中，係如後述的實驗結果所示，有在晶圓W之周緣部產生未充分進行顯像處理之區域的情形。
因此，本例之顯像裝置1a，係藉由除了上述的直進式噴嘴33以外，使用輔助顯像液噴嘴32a(該輔助顯像液噴嘴，係具備有與使用圖4~圖6所說明者共通之構成)，再次進行周緣部之顯像處理的方式，在晶圓W的面內實現均勻的顯像處理。
輔助顯像液噴嘴32a，係連接於顯像液供給源300C，對晶圓W供給進行曝光後之光阻膜之顯像的顯像液該點，係與具備有進行作為顯像液或沖洗液之IPA的供給之IPA噴嘴32的第1實施形態不同。
另一方面，從輔助顯像液噴嘴32a吐出之顯像液與晶圓W之表面所構成的角度θ 1或旋轉之晶圓W之切線方向與朝向晶圓W之旋轉方向之下游側吐出之顯像液所構成的角度θ 2等、各種參數，係亦可使用與第1實施形態所示的IPA噴嘴32共通者。而且，關於相對於噴嘴頭3之氮氣噴嘴31的配置或輔助顯像液噴嘴32a與氮氣噴嘴31的位置關係等，亦可利用與第1實施形態所示之例子共通的設定。另外，在本實施形態中，係不使用氮氣噴嘴31。
參閱圖12，說明使用顯像裝置1a所進行的顯像處理。首先，形成有曝光處理後之光阻膜的晶圓W，係被搬入至顯像裝置1內且載置於旋轉夾盤11上。其次，以2000~3000rpm之範圍內的旋轉速度使晶圓W旋轉，從直進式噴嘴33朝向晶圓W之中心部，以10~50ml/分之範圍內之18ml/分的供給流量來供給顯像液，以顯像液之液膜L覆蓋晶圓W之表面(圖12(a))。
其次，停止來自直進式噴嘴33之顯像液的供給，使直進式噴嘴33退避至待機區域40，並且，使晶圓W之旋轉速度調節至30~100rpm之範圍內的值，維持在晶圓W表面形成有顯像液之液膜L的狀態。其結果，在以顯像液之液膜L所覆蓋的區域中，溶解去除曝光後之光阻液的一部分，而進行顯像處理(圖12(b))。像這樣進行顯像處理預定時間後，使晶圓W之旋轉速度上升至100~1000rpm，從晶圓W之表面甩掉並排出包含有溶解成分的顯像液。該結果，晶圓W之表面，係成為形成有更薄之顯像液之液膜L的狀態或已乾燥的狀態。
其後，在使噴嘴頭3移動至晶圓W之周緣部的上方位置，並將晶圓W之旋轉速度調節成1000~2500rpm之範圍內的2000rpm後，從輔助顯像液噴嘴32a，以吐出流量16~24ml/分之範圍內的20ml/分來供給顯像液(圖12(c))。而且，使噴嘴頭3從再次進行顯像處理之晶圓W的周緣部中之靠晶圓W之中央部的位置朝向晶圓W之外周側移動。另外，在作為再次進行顯 像處理的對象之晶圓W之周緣部的範圍相當狹小時，係亦可在不使噴嘴頭3移動而停止的狀態下，進行顯像液之供給。
關於作為光阻膜之顯像液的乙酸丁酯等，亦由於表面張力小於純水，因此，在晶圓W之周緣部的顯像處理之際，會形成有使用圖9所說明的尾部T。當因該尾部T之形成，多數個溶解生成物P殘留於晶圓W表面時，則有即使藉由後段之沖洗洗淨，亦無法完全去除溶解生成物P之虞。
因此，可藉由一邊使用本例之輔助顯像液噴嘴32a抑制液體飛濺的發生，一邊對晶圓W之周緣部再次供給顯像液的方式，使顯像處理在顯像不充分的區域中進行，而提升顯像處理結果的面內均一性。
在噴嘴頭3從晶圓W之周緣部區域之靠中央部的位置往外周側移動且結束該區域之再次的顯像處理後，停止來自輔助顯像液噴嘴32a之顯像液的吐出，使噴嘴頭3移動至待機區域44。而且，使未圖示之沖洗液的供給噴嘴移動至晶圓W的中心部上方位置，對旋轉之晶圓W供給沖洗液而進行沖洗處理。其次，停止向晶圓W之沖洗液的供給，繼續晶圓W之旋轉，甩掉晶圓W表面之沖洗液而使晶圓W乾燥，結束顯像裝置1a之處理(圖12(d))。
另外，作為顯像液，係除了上述的乙酸丁酯以外，亦可使用IPA等的有機溶劑，此時之來自輔助顯像 液噴嘴32a之處理液的吐出流量，係調節成與乙酸丁酯時相同之16~24ml/分的範圍。
又，亦可使用前述之鹼顯像液作為從輔助顯像液噴嘴32a供給的顯像液，或亦可利用輔助顯像液噴嘴32a進行晶圓W之周緣部的沖洗處理，使用DIW或添加有界面活性劑的DIW作為沖洗液。在使用該些處理液時，來自噴嘴32a之吐出流量，係被調整到例如10~50ml/分的範圍。
在此，在上述的實施形態中，雖係說明了不進行來自氮氣噴嘴31之氮氣之供給的例子，但亦可配合處理液之吐出而進行來自氮氣噴嘴31的氮氣供給。
在上述的實施形態中，雖係在藉由直進式噴嘴33向晶圓W全面供給顯像液與藉由輔助顯像液噴嘴32a向晶圓W之周緣部再次供給顯像液的期間，進行了先甩掉已供給之顯像液的動作，但該動作並非必需。亦可在從直進式噴嘴33對晶圓W全面供給顯像液後，經過預定時間後，從輔助顯像液噴嘴32a對晶圓W之周緣部之顯像液的液膜L追加供給顯像液。
又，在第1、第2實施形態之各顯像裝置1、1a中，係表示在共通之噴嘴頭3設置有處理液噴嘴(IPA噴嘴32、輔助顯像液噴嘴32a)與氣體噴嘴(氮氣噴嘴31)的例子。然而，當然亦可在個別的噴嘴頭設置處理液噴嘴32、32a與氣體噴嘴31，且使用不同的移動機構(噴嘴驅動部42)而使其移動。
[實施例]
(實驗1)對結束BCP膜93形成後之加熱處理，在氮環境下進行UV處理後的晶圓W，使用朝向垂直方向下方側吐出IPA的IPA直進式噴嘴，使該IPA直進式噴嘴從晶圓W之中心側往周緣部側移動，而進行顯像處理及沖洗處理。此時，使結束IPA直進式噴嘴之移動的時點中之晶圓W的旋轉速度進行各種變化，調查晶圓W之旋轉速度對顯像缺陷帶來的影響。
A. 實驗條件
(參考例1-1)從IPA直進式噴嘴對晶圓W，以18ml/分從顯像液對晶圓W供給IPA，並以6mm/秒的移動速度使噴嘴頭3移動，且以使用圖7(a)~(d)所說明的要點來進行顯像處理。另外，不進行來自氮氣噴嘴31之氮氣的供給。噴嘴頭3之移動開始時之晶圓W的旋轉速度，係2500rpm，移動結束時之旋轉速度，係1000rpm。
(參考例1-2)除了將噴嘴頭3之移動開始時之晶圓W的旋轉速度設成為2500rpm、移動結束時之旋轉速度設成為1300rpm以外，其餘係以與參考例1-1相同的條件進行顯像處理。
(參考例1-3)除了將噴嘴頭3之移動開始時之晶圓W的旋轉速度設成為2500rpm、移動結束時之旋轉速度設成為1600rpm以外，其餘係以與參考例1-1相同的條件進 行顯像處理。
B. 實驗結果
圖13(a)~(c)中，表示參考例1-1~1-3之實驗結果。各圖，係表示在顯像處理後之晶圓W面內所檢測到之顯像缺陷的分布。該些圖中，描繪於晶圓W之面內的點狀，係表示顯像缺陷。
根據圖13(a)~(c)所示的結果，已知越提升顯像處理時之旋轉速度，則在顯像處理後的晶圓W所產生之顯像缺陷的個數越少。這是因為，當提升晶圓W之旋轉速度時，則使用圖9所說明的尾部T會變短，從而可抑制顯像處理時所產生之溶解生成物P殘存於晶圓W的表面。
(實驗2)使從IPA噴嘴32供給IPA的參數進行各種變化，調查供給至晶圓W之IPA之液體飛濺的發生。
A. 實驗條件
晶圓W之旋轉速度，係1000rpm，來自IPA噴嘴32之IPA的供給位置，係固定於自晶圓W之中心起往徑方向141mm的位置。
(參數2-1)從IPA噴嘴32吐出之IPA與晶圓W之表面所構成的角度θ 1：20°、30°、45°
(參數2-2)吐出口321之開口徑：0.3mm、0.8mm
(參數2-3)IPA之供給流量(流速)：吐出口321 之開口徑為0.3mm時，10ml/分(2.5m/秒)、15ml/分(3.5m/秒)、20ml/分(4.7m/秒)、30ml/分(7.1m/秒)、40ml/分(9.4m/秒)
吐出口321之開口徑為0.8mm時，20ml/分(0.7m/秒)、30ml/分(1.0m/秒)、50ml/分(1.7m/秒)、75ml/分(2.5m/秒)、107ml/分(3.5m/秒)
B. 實驗結果
在圖14、圖15中，表示對應於各參數之組合之液體飛濺評估的結果。各圖中，對以目視未確認到液體飛濺之參數的組合賦予「○」，對確認到液體飛濺之參數的組合賦予「×」。
根據該些表，吐出口321之開口徑，係0.3mm，從IPA噴嘴32吐出之IPA與晶圓W之表面所構成的角度θ 1為20°時，在最寬廣的流量範圍中不會發生液體飛濺，從而可獲得良好的結果。
(實驗3)以在實驗2中難以發生液體飛濺之參數之組合的條件，使晶圓W之旋轉速度及IPA之供給流量(流速)進行各種變化，調查供給至晶圓W之IPA之液體飛濺的發生。
A. 實驗條件
吐出口321之開口徑，係0.3mm，從IPA噴嘴32吐出之IPA與晶圓W之表面所構成的角度θ 1，係20°，IPA之供給位置，係固定於自晶圓W之中心起往徑方向 145mm的位置。
(參數3-1)晶圓W之旋轉速度：在600至3000rpm之間的每200rpm、13條件
(參數3-2)IPA之供給流量(晶圓W之切線方向的線速度)：在16ml/分(3.9m/秒)至24ml/分(5.5m/秒)之間的每2.0ml/分、5條件
B. 實驗結果
在圖16的表中，綜合表示對應於各參數之組合之液體飛濺評估的結果。表中之「○、×」的評估手法，係與圖14、圖15的情形相同。
根據該圖，在IPA之供給流量為18.0~22.0ml/分的範圍時，即使將晶圓W的旋轉速度提高至2600rpm，亦未觀察到液體飛濺。又，在晶圓W之旋轉速度為800~2400rpm(線速度12.1~36.4m/秒)的條件下，係在IPA之供給流量為16.0~22ml/分之寬廣的流量範圍中未觀察到液體飛濺。而且，旋轉速度為800~2000rpm(線速度12.1~30.4m/秒)的範圍，係在IPA之供給流量的所有條件下，未觀察到液體飛濺。
從該些結果已知，藉由採用吐出口321之開口徑為0.3mm，且從IPA噴嘴32吐出之IPA與晶圓W之表面所構成的角度θ 1為20°之參數的方式，可抑制在寬廣的流量範圍中發生液體飛濺。
(實驗4)在使用以圖4~圖6所說明之IPA 噴嘴32、氮氣噴嘴31進行顯像處理、沖洗處理的情況下與使用IPA直進式噴嘴進行顯像處理、沖洗處理的情況下，比較顯像缺陷的發生狀態。
A. 實驗條件
(實施例4-1)使用吐出口321之開口徑為0.3mm，且從IPA噴嘴32吐出之IPA與晶圓W之表面所構成的角度θ 1為20°之IPA噴嘴32，進行顯像處理、沖洗處理。來自IPA噴嘴32之顯像液的供給流量，係設成為20ml/分，開始對晶圓W的中心部供給IPA時之晶圓W的旋轉速度，係設成為2500rpm，IPA噴嘴32到達晶圓W的周緣部時之晶圓W的旋轉速度，係設成為2000rpm。噴嘴頭3之移動速度，係設成為4mm/秒，在氮氣噴嘴31到達晶圓W之中心部上方位置的時點中，開始5L/分之氮氣供給。
(比較例4-1)使用吐出口321之開口徑為2mm，且從IPA噴嘴32吐出之IPA與晶圓W之表面所構成的角度θ 1為90°之IPA直進式噴嘴，進行顯像處理、沖洗處理。來自IPA噴嘴32之顯像液的供給流量，係設成為50ml/分，為了抑制液體飛濺發生，而開始對晶圓W的中心部供給IPA時之晶圓W的旋轉速度，係設成為1200rpm，IPA噴嘴32到達晶圓W的周緣部時之晶圓W的旋轉速度，係設成為600rpm。噴嘴頭3之移動速度，係設成為2mm/秒，在氮氣噴嘴31到達晶圓W之中心部上方位置的時點中，開始5L/分之氮氣供給。
B. 實驗結果
在圖17(a)、(b)，表示實施例4-1、比較例4-1的實驗結果。各圖中，描繪於晶圓W之面內的點狀為表示顯像缺陷該點，係與圖13的情形相同。
根據圖17(a)所示之實施例4-1的結果，與後述之比較例4-1相比，顯像缺陷的總數較少。又，得以消除後述之比較例4-1的實驗結果中所觀察之在晶圓W之周緣部集中產生有顯像缺陷的傾向。
其次，根據表示比較例4-1之結果的圖17(b)，特別是觀察在晶圓W之周緣部集中產生有顯像缺陷的區域。又，即使為顯像缺陷之產生分散的區域，單位面積中之顯像缺陷的平均個數亦比實施例4-1多。
又，比較實施例4-1與比較例4-1，開始顯像處理起至結束沖洗處理的時間，係在比較例4-1中為117秒，在實施例4-1中，減低約35%成為76秒。又，關於每一枚晶圓W之IPA的消耗量，亦有如下述之格外的效果：在比較例4-1中為210ml，在實施例4-1中，減低約88%成為26ml。
從該些情況可知，具備有IPA噴嘴32(該IPA噴嘴，係朝向晶圓W之旋轉方向的下游側，相對於晶圓W的表面斜向且沿著晶圓W之切線方向，將沖洗液吐出至晶圓W)與氮氣噴嘴31(該氮氣噴嘴，係從沖洗液的液附著位置朝向晶圓W之中心部，將氮氣往鄰接的位 置垂直地吐出)的顯像裝置1，係可執行顯像缺陷較少之良好的顯像處理、沖洗處理。
在此可知，相對於晶圓W表面之來自IPA噴嘴32之IPA的角度θ 1，係不限於嚴格地調節成20°的情形，即使在±4°左右的範圍內變化，亦可充分地抑制IPA向晶圓W液附著時之液體飛濺的發生。
(實驗5)在第2實施形態之顯像處理時，使從直進式噴嘴33供給至晶圓W之顯像液的量改變，進行接觸孔(CH)之顯像處理，調查相對於晶圓W之徑方向的位置之自平均之CH徑之偏差的分布。
A. 實驗條件
(參考例5-1)將晶圓W之旋轉速度設成為1500rpm，對晶圓W之中心部供給合計20ml的顯像液而進行顯像處理。
(參考例5-2)除了將顯像液之合計的供給量設成為14ml該點以外，其餘係以與參考例5-1相同的條件進行顯像處理。
(參考例5-3)除了將顯像液之合計的供給量設成為7ml該點以外，其餘係以與參考例5-1相同的條件進行顯像處理。
B. 實驗結果
在圖18中，表示參考例5-1~5-3的實驗結果。圖18之橫軸，係表示離晶圓W之中心的徑方向距離[mm]，縱 軸，係表示孔徑為未滿50nm的CH之自平均孔徑的偏差[nm]。實線，係表示參考例5-1之偏差之分布的傾向線。又，虛線及一點鏈線，係分別表示參考例5-2、5-3之偏差之分布的傾向線。
根據圖18所示的結果，與顯像液之供給量較少的情況(參考例5-3)相比，可藉由增加顯像液之供給量的方式，平均地提升晶圓W面內之顯像的進行程度。另一方面，已知比離晶圓W之中心135~140mm左右的位置更往周緣部側的區域，係即使增加顯像液之供給量，亦難以充分進行顯像處理的區域。
(實驗例6)從直進式噴嘴33對晶圓W供給顯像液而進行顯像處理，對形成有CH的晶圓W，使用構成為與圖4~圖6所示之IPA噴嘴32相同的輔助顯像液噴嘴32a，對晶圓W之周緣部再次供給顯像液而進行顯像處理。
A. 實驗條件
(參考例6-1)使用吐出口321之開口徑為0.3mm，且從IPA噴嘴32吐出之顯像液與晶圓W之表面所構成的角度θ 1為20°之IPA噴嘴32，進行顯像處理。來自輔助顯像液噴嘴32a之顯像液的供給流量，係設成為20ml/分，晶圓W之旋轉速度，係設成為1000rpm且供給顯像液10秒鐘。另外，不進行來自氮氣噴嘴31之氮氣的供給。
(參考例6-2)除了將顯像液之供給時間設成為30秒 該點以外，其餘係以與參考例6-1相同的條件再次進行顯像處理。
(參考例6-3)除了將顯像液之供給時間設成為60秒該點以外，其餘係以與參考例6-1相同的條件再次進行顯像處理。
(比較例6-1)在第1次之顯像處理後，不對晶圓W之周緣部再次進行顯像處理。
B. 實驗結果
在圖19中，表示參考例6-1~6-3及比較例6-1的結果。圖19之橫軸，係表示離晶圓W之中心的徑方向距離[mm]，縱軸，係表示CH之孔徑[nm]。圖19中，參考例6-1~6-3，係各別以空心三角形、空心菱形、X標記來進行描繪，比較例6-1，係以空心四方形來進行描繪。
根據圖19所示之結果，藉由對晶圓W之周緣部，使用輔助顯像液噴嘴32a再次進行顯像處理的方式，與不進行像這樣之處理的比較例6-1相比，在參考例6-1~6-3中之任一，仍可增大CH之孔徑。又，藉由將顯像液之供給時間從10秒(參考例6-1)增加至30秒(參考例6-2)的方式，CH之孔徑雖在晶圓W之徑方向平均地變大，但即使進一步將顯像液之供給時間增加至60秒(參考例6-3)，CH之孔徑亦幾乎不會變化。
從該些情況已知，藉由使用輔助顯像液噴嘴32a對晶圓W之周緣部再次進行顯像處理的方式，可調整 該周緣部側之顯像的進行程度，從而在晶圓W之面內執行均勻的顯像處理。又，亦已知有即使增加再次進行顯像處理中之顯像液的供給量，其效果亦逐漸飽和的情形。

Claims (14)

  1. 一種液處理方法，係一種使基板水平地保持於旋轉自如的基板保持部，且藉由處理液對基板之表面全體進行液處理的方法，其特徵係，包含有：藉由處理液，對至少比基板之周緣部更往中心側之部位進行液處理的工程；在該工程後，一邊使前述基板旋轉，一邊使處理液噴嘴之吐出口從該吐出口觀察，朝向基板之旋轉方向的下游側，相對於基板的表面斜向且沿著基板之切線方向，將處理液吐出至基板之周緣部的工程；及一邊進行對基板之周緣部吐出前述處理液的工程，一邊從前述基板上之處理液的液附著位置朝向鄰接於基板之中心部的位置，將氣體從氣體噴嘴垂直地吐出的工程。
  2. 如申請專利範圍第1項之液處理方法，其中，前述吐出處理液之工程及吐出氣體之工程，係指一邊使前述處理液噴嘴及氣體噴嘴從基板之中心部側朝向外周移動，一邊進行的工程。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液處理方法，其中，前述吐出處理液之工程及吐出氣體之工程，係指藉由洗淨液來洗淨基板之表面的工程。
  4. 如申請專利範圍第3項之液處理方法，其中，前述洗淨的工程，係指用以在對基板之表面全體供給顯像液後，從基板之表面去除所顯像之膜與顯像液之反應 生成物的工程。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之液處理方法，其中，前述藉由處理液對至少比基板之周緣部更往中心側的部位進行液處理的工程，係指對基板之表面全體供給顯像液的工程，前述吐出處理液之工程及吐出氣體之工程，係指對前述基板之周緣部局部地供給顯像液的工程。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之液處理方法，其中，前述處理液噴嘴及氣體噴嘴，係設置於藉由移動機構移動自如之共通的噴嘴保持部。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之液處理方法，其中，從處理液噴嘴吐出之處理液的吐出方向與基板之表面所形成的角度，係16度~24度。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之液處理方法，其中，進行前述吐出處理液之工程及吐出氣體之工程時之處理液之液附著位置的周速度，係12~36m/秒。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之液處理方法，其中，前述處理液之吐出流量，係10~50ml/分。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之液處理方法，其 中，前述處理液，係有機溶媒。
  11. 一種記憶媒體，係記憶有用於裝置之電腦程式的記憶媒體，該裝置，係一邊水平地保持基板而使基板保持部旋轉，一邊使用處理液噴嘴與氣體噴嘴對基板的表面全體進行液處理，該記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟群，以便執行申請專利範圍第1~10項中任一項之液處理方法。
  12. 一種液處理裝置，其特徵係，具備有：基板保持部，水平地保持基板，且藉由旋轉機構進行旋轉；處理液噴嘴，以相對於基板的表面斜向吐出處理液的方式，形成有吐出口；氣體噴嘴，垂直地吐出氣體；噴嘴保持部，共通地保持前述處理液噴嘴與氣體噴嘴；移動機構，使前述噴嘴保持部移動；及控制部，以一邊使基板旋轉，一邊從前述吐出口觀察，朝向基板之旋轉方向的下游側，沿著基板之切線方向，將處理液吐出至基板之周緣部，從基板上之處理液的液附著位置朝向鄰接於基板之中心部的位置，將氣體從氣體噴嘴吐出的方式，輸出設定噴嘴保持部的控制訊號。
  13. 如申請專利範圍第12項之液處理裝置，其中，從處理液噴嘴吐出之處理液的吐出方向與基板之表面 所形成的角度，係16度~24度。
  14. 如申請專利範圍第12或13項之液處理裝置，其中，前述處理液，係有機溶媒。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6588819B2 (ja) * 2015-12-24 2019-10-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6883462B2 (ja) * 2017-04-11 2021-06-09 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP6923344B2 (ja) 2017-04-13 2021-08-18 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 周縁処理装置および周縁処理方法
KR102000019B1 (ko) * 2017-04-28 2019-07-18 세메스 주식회사 액 공급 유닛, 기판 처리 장치, 기판 처리 방법
JP7034634B2 (ja) * 2017-08-31 2022-03-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7073658B2 (ja) 2017-09-25 2022-05-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置、及び記憶媒体
JP6994346B2 (ja) * 2017-10-11 2022-01-14 東京エレクトロン株式会社 現像処理装置、現像処理方法及び記憶媒体
US10203606B1 (en) * 2017-11-22 2019-02-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method for dispensing developer onto semiconductor substrate
US20190164787A1 (en) * 2017-11-30 2019-05-30 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for processing substrate
JP2019169624A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 現像方法
JP7250566B2 (ja) * 2019-02-26 2023-04-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US10998218B1 (en) * 2019-12-29 2021-05-04 Nanya Technology Corporation Wet cleaning apparatus and manufacturing method using the same
WO2021146138A1 (en) 2020-01-15 2021-07-22 Lam Research Corporation Underlayer for photoresist adhesion and dose reduction
KR20230010693A (ko) * 2020-05-15 2023-01-19 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 세정 장치 및 세정 방법
JP2022175009A (ja) * 2021-05-12 2022-11-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、記憶媒体、及び基板処理装置
US20230062148A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and system for manufacturing a semiconductor device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080314870A1 (en) * 2005-02-07 2008-12-25 Yuki Inoue Substrate Processing Method, Substrate Processing Apparatus, and Control Program
US20110289795A1 (en) * 2010-02-16 2011-12-01 Tomoatsu Ishibashi Substrate drying apparatus, substrate drying method and control program

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3322853B2 (ja) * 1999-08-10 2002-09-09 株式会社プレテック 基板の乾燥装置および洗浄装置並びに乾燥方法および洗浄方法
JP2004349501A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP4926678B2 (ja) * 2006-12-04 2012-05-09 東京エレクトロン株式会社 液浸露光用洗浄装置および洗浄方法、ならびにコンピュータプログラムおよび記憶媒体
JP5018388B2 (ja) * 2007-10-11 2012-09-05 東京エレクトロン株式会社 塗布、現像装置、塗布、現像方法及び記憶媒体
JP5275385B2 (ja) * 2011-02-22 2013-08-28 東京エレクトロン株式会社 有機現像処理方法及び有機現像処理装置
JP5632860B2 (ja) * 2012-01-05 2014-11-26 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄装置及び基板洗浄用記憶媒体
JP5918122B2 (ja) * 2012-04-06 2016-05-18 東京エレクトロン株式会社 パターン形成方法、パターン形成装置、及びコンピュータ可読記憶媒体
JP5541311B2 (ja) * 2012-04-09 2014-07-09 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄装置、現像方法、現像装置及び記憶媒体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080314870A1 (en) * 2005-02-07 2008-12-25 Yuki Inoue Substrate Processing Method, Substrate Processing Apparatus, and Control Program
US20110289795A1 (en) * 2010-02-16 2011-12-01 Tomoatsu Ishibashi Substrate drying apparatus, substrate drying method and control program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016072557A (ja) 2016-05-09
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US20160096203A1 (en) 2016-04-07
US9786488B2 (en) 2017-10-10
US9972512B2 (en) 2018-05-15
KR102358941B1 (ko) 2022-02-04
TW201628114A (zh) 2016-08-01
JP6314779B2 (ja) 2018-04-25

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