TWI722543B - 膜形成方法及膜形成裝置 - Google Patents

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TWI722543B TW108129957A TW108129957A TWI722543B TW I722543 B TWI722543 B TW I722543B TW 108129957 A TW108129957 A TW 108129957A TW 108129957 A TW108129957 A TW 108129957A TW I722543 B TWI722543 B TW I722543B
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Abstract

本發明係於基板之一面形成含有第1溶劑之第1液膜。其次，於第1液膜上形成含有第2溶劑之第2液膜，該第2溶劑具有較第1溶劑高之表面張力。其次，藉由向第2液膜上供給抗蝕劑液，而於基板之一面形成抗蝕劑膜。第1溶劑係丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、或丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合溶劑。

Description

膜形成方法及膜形成裝置
本發明係關於一種於基板形成感光性膜之膜形成方法及膜形成裝置。
半導體製造中之微影步驟中，向基板之一面供給抗蝕劑液，形成抗蝕劑膜。形成於基板上之抗蝕劑膜藉由曝光裝置被曝光成特定之圖案。
上述抗蝕劑液價格較高。因此，要求儘可能地減少抗蝕劑液之使用量。已知有預濕，於塗佈抗蝕劑液之前，預先於基板上塗佈溶劑，以便減少抗蝕劑液之使用量。藉由預濕而基板之表面被溶劑改質，抗蝕劑液變得容易於基板之表面擴散。
專利文獻1中記載有進行預濕之抗蝕劑塗佈裝置。該抗蝕劑塗佈裝置中，於預濕步驟中，向基板供給抗蝕劑溶解性溶劑與具有高表面張力之溶劑之混合液體作為預濕液。向被供給預濕液後之基板供給抗蝕劑液，形成抗蝕劑膜。 [專利文獻1]日本專利特開2012-000589號公報
[發明所欲解決之問題]
如上所述，提出了為了較先前而言降低基板之製造成本之各種各樣之預濕。然而，關於抗蝕劑膜之形成，要求不僅簡單地減少抗蝕劑液之使用量，還要提高抗蝕劑膜之形成之精度，並且進一步降低基板之製造成本。
本發明之目的在於提供一種能夠於基板之一面以高精度形成感光性膜，並且能夠降低基板之製造成本之膜形成方法及膜形成裝置。 [解決問題之技術手段]
(1)本發明之一態樣之膜形成方法包括於基板之一面形成含有第1溶劑之第1液膜之步驟、於第1液膜上形成含有具有高於第1溶劑之表面張力之第2溶劑之第2液膜之步驟、及藉由向第2液膜上供給感光性材料而於基板之一面形成感光性膜之步驟，第1溶劑係丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、或丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合溶劑。
丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、及丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合溶劑與具有高於該等溶劑之表面張力之溶劑相比，價格更低。
上述膜形成方法中，於基板之一面依序形成第1液膜、第2液膜及感光性膜。形成第1液膜時，可使用低價之第1溶劑去除附著於基板之一面之污染物質。因此，能夠使得即將形成感光性膜之前之基板之一面保持清淨。
又，藉由於基板之一面首先形成第1液膜，當形成第2液膜時，第2溶劑平滑且均勻地於第1液膜上擴散。藉此，與向基板之一面直接供給第2溶劑，於基板之一面形成第2液膜之情形相比，可減少為了使第2液膜覆蓋基板之整個一面所需之第2溶劑之量。因此，因大量地使用較第1溶劑高價之第2溶劑而造成之基板處理之高成本化得到了抑制。
其後，向第2液膜上供給感光性材料。於該情形時，第2溶劑具有高於第1溶劑之表面張力。與具有低表面張力之液膜相比，具有高表面張力之液膜更易吸附其他液體。因此，當向第2液膜上供給感光性材料時，與向第1液膜上供給感光性材料之情形相比，被供給之感光性材料於該第2液膜上更加平滑且均勻地擴散。因此，可減少用於形成感光性膜所需之感光性材料之量。
該等結果為，能夠於基板之一面以高精度形成感光性膜，並且能夠降低基板之製造成本。
(2)第2溶劑亦可含有環己酮、γ-丁內酯或N-甲基-2-吡咯啶酮中之至少1種溶劑。
於該情形時，可藉由使用第2溶劑，而高效率地形成感光性膜。
(3)膜形成方法亦可進而包括：使用保持部保持基板之步驟，該保持部構成為能夠將基板以水平姿勢保持且能夠使被保持之基板繞於上下方向延伸之旋轉軸旋轉；及使被保持部保持之基板繞旋轉軸旋轉之步驟；且形成第1液膜之步驟亦可包括於基板被保持部保持且繞旋轉軸旋轉之狀態下向基板之一面供給第1溶劑之操作，形成第2液膜之步驟亦可包括於基板被保持部保持且繞旋轉軸旋轉之狀態下向第1液膜供給第2溶劑之操作，形成感光性膜之步驟亦可包括於基板被保持部保持且繞旋轉軸旋轉之狀態下向第2液膜供給感光性材料之操作。
於該情形時，可藉由向旋轉之基板之一面供給第1溶劑，容易地且於短時間內形成第1液膜。又，可藉由向第1液膜上供給第2溶劑，容易地且於短時間內形成第2液膜。進而，可藉由向第2液膜上供給感光性材料，於基板之一面容易地且於短時間內形成感光性膜。藉此，基板之製造成本進一步得到了降低。
(4)本發明之另一態樣之膜形成裝置包括：第1液膜形成部，其於基板之一面形成含有第1溶劑之第1液膜；第2液膜形成部，其於第1液膜上形成含有具有高於第1溶劑之表面張力之第2溶劑之第2液膜；及感光性膜形成部，其藉由向第2液膜上供給感光性材料，於基板之一面形成感光性膜；且第1溶劑係丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、或丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合溶劑。
上述膜形成裝置中，於基板之一面依序形成第1液膜、第2液膜及感光性膜。形成第1液膜時，可使用低價之第1溶劑去除附著於基板之一面之污染物質。因此，能夠使得即將形成感光性膜之前之基板之一面保持清淨。
又，藉由於基板之一面首先形成第1液膜，使得當形成第2液膜時，第2溶劑平滑且均勻地於第1液膜上擴散。藉此，與向基板之一面直接供給第2溶劑，於基板之一面形成第2液膜之情形相比，可減少為了使第2液膜覆蓋基板之整個一面所需之第2溶劑之量。因此，因大量地使用較第1溶劑高價之第2溶劑而造成之基板處理之高成本化得到了抑制。
其後，向第2液膜上供給感光性材料。於該情形時，第2溶劑具有高於第1溶劑之表面張力。與具有低表面張力之液膜相比，具有高表面張力之液膜更易吸附其他液體。因此，當向第2液膜上供給感光性材料時，與向第1液膜上供給感光性材料之情形相比，被供給之感光性材料於該第2液膜上更加平滑且均勻地擴散。因此，可減少用於形成感光性膜所需之感光性材料之量。
該等結果為，能夠於基板之一面以高精度形成感光性膜，並且能夠降低基板之製造成本。
(5)第2溶劑亦可含有環己酮、γ-丁內酯或N-甲基-2-吡咯啶酮中之至少1種溶劑。
於該情形時，可藉由使用第2溶劑，更高效率地形成感光性膜。
(6)膜形成裝置亦可進而具備保持部，其能夠將基板以水平姿勢保持且能夠使被保持之基板繞於上下方向延伸之旋轉軸旋轉；第1液膜形成部亦能夠於基板被保持部保持且繞旋轉軸旋轉之狀態下向基板之一面供給第1溶劑，第2液膜形成部亦能夠於基板被保持部保持且繞旋轉軸旋轉之狀態下向第1液膜供給第2溶劑，感光性膜形成部亦能夠於基板被保持部保持且繞旋轉軸旋轉之狀態下向第2液膜供給感光性材料。
於該情形時，可藉由向旋轉之基板之一面供給第1溶劑，容易地且於短時間內形成第1液膜。又，可藉由向第1液膜上供給第2溶劑，容易地且於短時間內形成第2液膜。進而，可藉由向第2液膜上供給感光性材料，於基板之一面容易地且於短時間內形成感光性膜。藉此，基板之製造成本進一步得到了降低。 [發明之效果]
根據本發明，能夠於基板之一面以高精度形成感光性膜，並且能夠降低基板之製造成本。
以下，使用圖式對本發明之一實施形態之膜形成方法及膜形成裝置進行說明。以下說明中，所謂基板，係指半導體基板、液晶顯示裝置或者有機EL(Electro Luminescence，電致發光)顯示裝置等FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板或太陽電池用基板等。
[1]膜形成裝置之基本構成
圖1係表示本發明之一實施形態之膜形成裝置之基本構成之圖。圖1中，以模式性之俯視圖表示有膜形成裝置1之主要部之構成。如圖1所示，膜形成裝置1主要具備膜形成裝置1、第1噴嘴搬送裝置10、複數個(本例中為3個)旋轉夾頭20、複數個(本例中為3個)護罩21、複數個第2噴嘴搬送裝置30、抗蝕劑液供給系統40、第1溶劑供給系統50、第2溶劑供給系統60及控制部70。
又，該膜形成裝置1中，將於水平面內相互正交之2個方向定義為X方向及Y方向，將鉛直方向定義為Z方向。所謂X方向，係指圖1之箭頭X之方向或其反方向，所謂Y方向，係指圖1之箭頭Y之方向或其反方向，所謂Z方向，係指圖1之箭頭Z之方向或其反方向。
圖1之膜形成裝置1中，於Y方向上以隔開間隔地排列之方式設置有3個旋轉夾頭20。3個護罩21以分別包圍3個旋轉夾頭20之方式設置。
於3個旋轉夾頭20之側方設置有第1噴嘴搬送裝置10。第1噴嘴搬送裝置10具有以與3個旋轉夾頭20相鄰之方式於Y方向延伸之台座部19。於台座部19設置有於其長邊方向上直線狀地延伸之線性導軌18。
於台座部19上，移動支持部12以能夠沿著線性導軌18於Y方向上移動地設置。移動支持部12支持待機槽11。待機槽11中插入有複數個(本例中為6個)之抗蝕劑噴嘴n0。各抗蝕劑噴嘴n0連接有自抗蝕劑液供給系統40延伸之配管。抗蝕劑液供給系統40能夠向各抗蝕劑噴嘴n0供給抗蝕劑液。
移動支持部12進而支持支臂13使其能夠於Y方向上移動。支臂13係於移動支持部12與一旋轉夾頭20相鄰之狀態下於X方向上自待機槽11之上方之位置延伸至該一旋轉夾頭20之上方之位置。支臂13上設置有能夠於X方向上移動之噴嘴固持部14。噴嘴固持部14構成為能夠固持抗蝕劑噴嘴n0。
第1噴嘴搬送裝置10進而具備：未圖示之驅動部，其使移動支持部12於Y方向上移動；未圖示之驅動部，其使支臂13於Y方向上移動；及未圖示之驅動部，其使噴嘴固持部14於X方向上移動。藉由該等驅動部基於控制部70之控制而動作，使得複數個抗蝕劑噴嘴n0之中之一抗蝕劑噴嘴n0可於待機槽11與3個旋轉夾頭20之任一個之上方之位置之間移動。
根據此種構成，能夠於使抗蝕劑噴嘴n0配置於被一旋轉夾頭20所保持之基板W之上方之位置之狀態下，自抗蝕劑噴嘴n0向該基板W之中央部供給抗蝕劑液。
於複數個旋轉夾頭20之各者之附近設置有第2噴嘴搬送裝置30。各第2噴嘴搬送裝置30具備支持柱31及支臂32。支持柱31以於Z方向延伸之方式設置，將於水平方向延伸之支臂32之一端能夠於水平面內旋轉且於Z方向上升降地予以支持。
於支臂32之另一端安裝有預濕噴嘴n1、n2及邊緣清洗噴嘴n3。預濕噴嘴n1連接有自第1溶劑供給系統50延伸之配管。第1溶劑供給系統50向預濕噴嘴n1供給第1溶劑。預濕噴嘴n2連接有自第2溶劑供給系統60延伸之配管。第2溶劑供給系統60向預濕噴嘴n2供給第2溶劑。邊緣清洗噴嘴n3連接有未圖示之自邊緣清洗供給系統延伸之配管。邊緣清洗供給系統向邊緣清洗噴嘴n3供給邊緣清洗液。
本實施形態中，第1溶劑係丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、或丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合溶劑。又，第2溶劑係具有高於第1溶劑之表面張力之溶劑。作為第2溶劑，例如使用環己酮、γ-丁內酯或N-甲基-2-吡咯啶酮。第1溶劑價格低於第2溶劑。本實施形態中，使用第1溶劑作為邊緣清洗液。再者，作為邊緣清洗液，亦可使用第2溶劑代替第1溶劑。
第2噴嘴搬送裝置30進而具備：未圖示之驅動部，其使支臂32升降；及未圖示之驅動部，其使支臂32旋轉。藉由該等驅動部基於控制部70之控制動作，使得安裝於支臂32之另一端之各噴嘴可於被旋轉夾頭20所保持之基板W之上方之位置與護罩21之外側之位置之間移動。
根據此種構成，能夠於使預濕噴嘴n1、n2配置於被一旋轉夾頭20所保持之基板W之上方之位置之狀態下，自預濕噴嘴n1、n2分別向該基板W之中央部供給第1及第2溶劑。又，能夠於使邊緣清洗噴嘴n3配置於被一旋轉夾頭20所保持之基板W之上方之位置之狀態下，自邊緣清洗噴嘴n3向該基板W之上表面周緣部供給邊緣清洗液。
控制部70例如包括CPU(Central Processing Unit，中央運算處理裝置)及記憶體或微電腦，其如上所述控制構成膜形成裝置1之各部之動作。藉此，對被搬入至膜形成裝置1之基板W進行如下所示之膜形成處理。
[2]膜形成處理
上述之膜形成裝置1中，搬入未形成有抗蝕劑膜之未處理之基板，並藉由旋轉夾頭20將搬入之基板W以水平姿勢保持。
其次，向被旋轉夾頭20所保持之基板W之上表面自預濕噴嘴n1供給第1溶劑。藉此，於基板W之上表面形成含有第1溶劑之第1液膜。於該情形時，可使用低價之第1溶劑去除附著於基板W之上表面之顆粒等污染物質。
其次，向形成有第1液膜之基板W之上表面自預濕噴嘴n2供給第2溶劑。於該情形時，由於在基板W之上表面預先形成有第1液膜，因此第2溶劑於第1液膜上平滑且均勻地擴散。藉此，與向未形成有第1液膜之基板W之上表面直接供給第2溶劑，形成第2液膜之情形相比，可減少為了使第2液膜覆蓋基板W之整個上表面所需之第2液膜之量。
其次，向形成有第2液膜之基板W之上表面自抗蝕劑噴嘴n0供給抗蝕劑液。於該情形時，第2溶劑具有高於第1溶劑之表面張力。具有高表面張力之液膜與具有低表面張力之液膜相比，更易吸附其他液體。因此，當向第2液膜上供給抗蝕劑液時，與向第1液膜上供給抗蝕劑液之情形相比，被供給之抗蝕劑液於該第2液膜上更加平滑且均勻地擴散。因此，可減少用於形成抗蝕劑膜所需之抗蝕劑液之量。
藉由依序向基板W之上表面供給第1液膜、第2液膜及抗蝕劑液，利用旋轉夾頭20使基板W旋轉，於基板W之整個上表面之區域形成具有均勻之厚度之抗蝕劑膜。
最後，向因旋轉夾頭20而旋轉之基板W之上表面周緣部自邊緣清洗噴嘴n3供給邊緣清洗液。於該情形時，形成於基板W之上表面之抗蝕劑膜之中，位於基板W之上表面周緣部之部分藉由邊緣清洗液而溶解、去除。藉此，膜形成裝置1中之一連串之處理(膜形成處理)結束。膜形成處理後之基板W自膜形成裝置1被搬出，並被搬送至用於進行後續之處理之其他裝置。
如上所述，本實施形態之膜形成處理中，依序於被旋轉夾頭20所保持之基板W之上表面形成第1液膜、第2液膜及抗蝕劑膜。抗蝕劑液可溶於第1及第2溶劑。因此，最終於基板W之上表面未殘留有第1及第2液膜之層，且僅形成有一抗蝕劑膜。以下，對於使用有第1溶劑、第2溶劑及抗蝕劑液之抗蝕劑膜之形成方法，藉由具體例進行說明。
[3]抗蝕劑膜之形成方法之第1例
圖2係用於說明抗蝕劑膜之形成方法之第1例之圖。圖2(a)～(g)中以時間序列順序表示有向基板W之上表面供給各種液體之狀態之俯視圖。又，圖2(h)～(n)中表示有分別與圖2(a)～(g)對應之基板W之側視圖。圖2(a)～(g)中，對於旋轉狀態下之基板W，附有粗實線之箭頭。
第1例中，首先如圖2(a)、(h)所示，基板W被旋轉夾頭20吸附保持之同時，基板W因旋轉夾頭20而旋轉。
其次，如圖2(b)、(i)所示，向旋轉之基板W之上表面中央部供給第1溶劑，形成第1液膜f1。此時，藉由供給大量之第1溶劑，去除附著於基板W之上表面之污染物質。其後，藉由基板W繼續旋轉，如圖2(c)、(j)所示，第1液膜f1於基板W之整個上表面擴散。
其次，如圖2(d)、(k)所示，向旋轉之基板W之上表面中央部供給第2溶劑，於第1液膜f1上形成第2液膜f2。此時，由於在基板W之上表面預先形成有第1液膜f1，因此藉由供給少量之第2溶劑，如圖2(e)、(l)所示，第2液膜f2於基板W之整個上表面平滑且均勻地擴散。
其次，如圖2(f)、(m)所示，向旋轉之基板W之上表面中央部供給抗蝕劑液，於第2液膜f2上形成抗蝕劑膜f3。此時，由於在基板W之上表面預先形成有第2液膜f2，因此藉由於使基板W旋轉之狀態下供給少量之抗蝕劑液，如圖2(g)、(n)所示，抗蝕劑膜f3於基板W之整個上表面平滑且均勻地擴散。
如上所述，抗蝕劑液可溶於第1及第2溶劑。因此，最終於基板W之上表面未殘留有第1液膜f1及第2液膜f2。
再者，圖2(h)～(n)中，為了使對於第1液膜f1、第2液膜f2及抗蝕劑膜f3依序形成於基板W上之理解變得容易，以幾乎相同之大小表示各膜之厚度。
[4]抗蝕劑膜之形成方法之第2例
圖3係用於說明抗蝕劑膜之形成方法之第2例之圖。圖3(a)～(g)中以時間序列順序表示有向基板W之上表面供給各種液體之狀態之俯視圖。又，圖3(h)～(n)中表示有分別與圖3(a)～(g)對應之基板W之側視圖。圖3(a)～(g)中，對於旋轉狀態下之基板W，附有粗實線之箭頭。
第2例中，與第1例同樣地，基板W被吸附保持於旋轉夾頭20上之同時，基板W因旋轉夾頭20而旋轉(圖3(a)、(h))。又，向旋轉之基板W供給第1溶劑(圖3(b)、(i))，於基板W之整個上表面形成第1液膜f1(圖3(c)、(j))。
其後，如圖3(d)、(k)所示，基板W之旋轉停止，向基板W之上表面中央部供給預先規定之量之第2溶劑。於該情形時，於基板W之上表面中央部形成有第2液膜f2。所形成之第2液膜f2自基板W之上表面中央部朝基板W之外周部擴散。
此處，在第2液膜f2於基板W之整個上表面擴散之前，如圖3(e)、(l)所示，向第2液膜f2上供給預先規定之量之抗蝕劑液。於該情形時，於基板W之上表面中央部形成有抗蝕劑膜f3。其後，藉由使基板W旋轉，使得第2液膜f2及抗蝕劑膜f3如圖3(f)、(m)所示，自基板W之上表面中央部朝基板W之外周部擴散。進而藉由基板W繼續旋轉，如圖3(g)、(n)所示，抗蝕劑膜f3於基板W之整個上表面平滑且均勻地形成。本例中，亦最終於基板W之上表面未殘留有第1液膜f1及第2液膜f2。
[5]抗蝕劑膜之形成方法之第3例
圖4係用於說明抗蝕劑膜之形成方法之第3例之圖。圖4(a)～(g)中以時間序列順序表示有向基板W之上表面供給各種液體之狀態之俯視圖。又，圖4(h)～(n)中表示有分別與圖4(a)～(g)對應之基板W之側視圖。圖4(a)～(g)中，對於旋轉狀態下之基板W，附有粗實線之箭頭。
第3例中，如圖4(a)、(h)所示，首先，基板W被吸附保持於旋轉夾頭20上。於該時點，基板W之旋轉停止。
其次，如圖4(b)、(i)所示，向旋轉停止之狀態下之基板W之上表面中央部供給預先規定之量之第1溶劑，於基板W之上表面中央部形成第1液膜f1。所形成之第1液膜f1自基板W之上表面中央部朝基板W之外周部緩緩地擴散。
在第1液膜f1於基板W之整個上表面擴散之前，如圖4(c)、(j)所示，向第1液膜f1上供給預先規定之量之第2溶劑，於基板W之上表面中央部形成第2液膜f2。
其次，基板W藉由旋轉夾頭20而旋轉。藉此，第1液膜f1及第2液膜f2如圖4(d)、(e)、(k)、(l)所示，自基板W之上表面中央部朝基板W之外周部於短時間內擴散。
其次，於在基板W之整個上表面形成有第1液膜f1及第2液膜f2之狀態下，向旋轉之基板W之上表面中央部供給抗蝕劑液。藉此，如圖4(f)、(m)所示，於第2液膜f2上形成有抗蝕劑膜f3。其後，於第2液膜f2上如圖4(g)、(n)所示，抗蝕劑膜f3於基板W之整個上表面平滑且均勻地擴散。本例中，亦最終於基板W之上表面未殘留有第1液膜f1及第2液膜f2。
再者，本例中，在於基板W之上表面中央部形成有第1液膜f1及第2液膜f2後，旋轉之基板W之速度(旋轉速度)可保持固定，亦可發生變動。例如，基板W之旋轉速度可於固定之速度範圍(例如0 rpm～100 rpm)內變動。
[6]抗蝕劑膜之形成方法之第4例
圖5係用於說明抗蝕劑膜之形成方法之第4例之圖。圖5(a)～(g)中以時間序列順序表示有向基板W之上表面供給各種液體之狀態之俯視圖。又，圖5(h)～(n)中表示有分別與圖5(a)～(g)對應之基板W之側視圖。
第4例中，與第3例同樣地，向被旋轉夾頭20吸附保持且未旋轉之基板W之上表面中央部依序供給第1溶劑及第2溶劑(圖5(a)～(c)、(h)～(j))。
其次，於基板W停止旋轉之狀態下，在第1液膜f1及第2液膜f2於基板W之整個上表面擴散之前，如圖5(d)、(k)所示，向第2液膜f2上供給預先規定之量之抗蝕劑液。
其後，基板W開始旋轉，且基板W繼續旋轉。藉此，第1液膜f1、第2液膜f2及抗蝕劑膜f3如圖5(e)～(g)、(l)～(n)所示，分別於基板W之整個上表面擴散。本例中，亦最終於基板W之上表面未殘留有第1液膜f1及第2液膜f2。
[7]效果
(a)膜形成裝置1之膜形成處理中，依序於基板W之上表面形成第1液膜f1、第2液膜f2及抗蝕劑膜f3。形成第1液膜f1時，可使用低價之第1溶劑去除附著於基板W之上表面之污染物質。因此，能夠使得即將形成抗蝕劑膜f3之前之基板之一面保持清淨。
形成第2液膜f2時，由於在基板W之上表面預先形成有第1液膜f1，因此第2溶劑於第1液膜f1上平滑且均勻地擴散。藉此，無需大量地使用第2溶劑。
其後，向第2液膜f2上供給抗蝕劑液。藉此，被供給之抗蝕劑液於該第2液膜f2上平滑且均勻地擴散。因此，可減少應被供給之抗蝕劑液之量。
該等結果為，能夠於基板W之上表面以高精度形成抗蝕劑膜f3，並且能夠降低基板W之製造成本。
(b)再者，本發明者為了確認與僅使用第1溶劑進行預濕之情形相比，僅使用第2溶劑進行預濕之情形時可使得抗蝕劑液更加平滑且均勻地擴散，進行了以下實驗。
首先，本發明者準備了4個未處理之基板W，並且準備了4個用於預濕之溶劑。4個溶劑係環己酮(以下，稱為溶劑A)、γ-丁內酯(以下，稱為溶劑B)、丙二醇單甲醚乙酸酯(以下，稱為溶劑C)及丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合溶劑(以下，稱為溶劑D)。溶劑D中之丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合比率為3：7。溶劑A之表面張力為35.2 mN/m，溶劑B之表面張力為43 mN/m，溶劑C之表面張力為28 mN/m，溶劑D之表面張力為27.7 mN/m。
使用分別與4個基板W對應之溶劑A、B、C、D進行預濕，將與ArF準分子雷射對應之化學增幅型抗蝕劑液供給至該等4個基板W上。其結果為，確認了於使用用作第2溶劑之溶劑A、B之情形時，與使用用作第1溶劑之溶劑C、D之情形相比，能夠以更少量之抗蝕劑液遍及基板W之整個上表面地形成均勻之抗蝕劑膜f3。
除上述溶劑A～D以外，丙二醇單甲醚及N-甲基-2-吡咯啶酮之表面張力分別為27.7 mN/m及41 mN/m。因此，可知丙二醇單甲醚可較好地用作第1溶劑，並且N-甲基-2-吡咯啶酮可較好地用作第2溶劑。
[8]基板處理裝置之全體構成
圖6係表示具備圖1之膜形成裝置1之基板處理裝置之全體構成之模式性方塊圖。如圖6所示，基板處理裝置100與曝光裝置500相鄰地設置，具備控制裝置110、搬送裝置120、塗佈處理部130、顯影處理部140及熱處理部150。
控制裝置110例如包括CPU及記憶體、或微電腦，其控制搬送裝置120、塗佈處理部130、顯影處理部140及熱處理部150之動作。搬送裝置120使基板W於塗佈處理部130、顯影處理部140、熱處理部150、基板檢查裝置200及曝光裝置500之間搬送。
塗佈處理部130包括複數個膜形成裝置1。各膜形成裝置1中，如上所述，進行使用第1及第2溶劑於基板W之上表面形成抗蝕劑膜f3之膜形成處理。對形成有抗蝕劑膜f3之塗佈處理後之基板W，藉由曝光裝置500進行曝光處理。
顯影處理部140藉由向經曝光裝置500進行曝光處理後之基板W供給顯影液，對基板W進行顯影處理。熱處理部150在藉由塗佈處理部130之膜形成裝置1之膜形成處理、藉由顯影處理部140之顯影處理、及藉由曝光裝置500之曝光處理之前後對基板W進行熱處理。
上述塗佈處理部130中，亦可於基板W形成抗反射膜。於該情形時，熱處理部150亦可進行用於提高基板W與抗反射膜之密接性之密接強化處理。又，塗佈處理部130中，亦可於形成有抗蝕劑膜f3之基板W形成用於保護抗蝕劑膜f3之抗蝕劑保護膜。
圖6之基板處理裝置100中，於塗佈處理部130設置有圖1之膜形成裝置1。藉此，能夠於基板W之上表面以高精度形成抗蝕劑膜f3。又，由於形成抗蝕劑膜f3所需之成本降低，因此基板W之製造成本得到了降低。
[9]其他實施形態
(a)上述實施形態中，作為第2溶劑，例如使用環己酮、γ-丁內酯或N-甲基-2-吡咯啶酮，但本發明不受其限定。作為第2溶劑，亦可使用含有環己酮、γ-丁內酯或N-甲基-2-吡咯啶酮中之至少1種溶劑之混合溶劑。
(b)上述實施形態之膜形成裝置1中，預濕噴嘴n1、n2及邊緣清洗噴嘴n3安裝於共通之1個支臂32，但本發明不受其限定。膜形成裝置1中，亦可設置分別與預濕噴嘴n1、n2及邊緣清洗噴嘴n3對應之複數個噴嘴搬送裝置。
[10]請求項之各構成要素與實施形態之各要素之對應
以下，對申請專利範圍之各構成要素與實施形態之各要素之對應之例進行說明，但本發明不受下述例限定。
上述實施形態中，預濕噴嘴n1、第2噴嘴搬送裝置30、第1溶劑供給系統50及控制部70係第1液膜形成部之例，預濕噴嘴n2、第2噴嘴搬送裝置30、第2溶劑供給系統60及控制部70係第2液膜形成部之例。
又，抗蝕劑噴嘴n0、第1噴嘴搬送裝置10、抗蝕劑液供給系統40及控制部70係感光性膜形成部之例，旋轉夾頭20係保持部之例。
亦可使用具有申請專利範圍中所記載之構成或功能之其他各種各樣之要素作為申請專利範圍之各構成要素。
1:膜形成裝置 10:第1噴嘴搬送裝置 11:待機槽 12:移動支持部 13:支臂 14:噴嘴固持部 18:線性導軌 19:台座部 20:旋轉夾頭 21:護罩 30:第2噴嘴搬送裝置 31:支持柱 32:支臂 40:抗蝕劑液供給系統 50:第1溶劑供給系統 60:第2溶劑供給系統 70:控制部 100:基板處理裝置 110:控制裝置 120:搬送裝置 130:塗佈處理部 140:顯影處理部 150:熱處理部 500:曝光裝置 f1:第1液膜 f2:第2液膜 f3:抗蝕劑膜 n0:抗蝕劑噴嘴 n1、n2:預濕噴嘴 n3:邊緣清洗噴嘴 W:基板
圖1係表示本發明之一實施形態之膜形成裝置之基本構成之圖。 圖2(a)～(n)係用於說明抗蝕劑膜之形成方法之第1例之圖。 圖3(a)～(n)係用於說明抗蝕劑膜之形成方法之第2例之圖。 圖4(a)～(n)係用於說明抗蝕劑膜之形成方法之第3例之圖。 圖5(a)～(n)係用於說明抗蝕劑膜之形成方法之第4例之圖。 圖6係表示具備圖1之膜形成裝置之基板處理裝置之全體構成之模式性之方塊圖。
20:旋轉夾頭
f1:第1液膜
f2:第2液膜
f3:抗蝕劑膜
W:基板

Claims (6)

  1. 一種膜形成方法，其包括於基板之一面形成含有第1溶劑之第1液膜之步驟、 於上述第1液膜上形成含有第2溶劑之第2液膜之步驟，該第2溶劑具有較上述第1溶劑高之表面張力，及 藉由向上述第2液膜上供給感光性材料而於基板之上述一面形成感光性膜之步驟，且 上述第1溶劑係丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、或丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合溶劑。
  2. 如請求項1之膜形成方法，其中上述第2溶劑含有環己酮、γ-丁內酯或N-甲基-2-吡咯啶酮中之至少1種溶劑。
  3. 如請求項1或2之膜形成方法，其進而包括：使用保持部保持基板之步驟，該保持部構成為能夠將基板以水平姿勢保持且能夠使被保持之基板繞於上下方向延伸之旋轉軸旋轉；以及 使被上述保持部保持之基板繞上述旋轉軸旋轉之步驟；且 上述形成第1液膜之步驟包括於基板被上述保持部保持且繞上述旋轉軸旋轉之狀態下向基板之上述一面供給上述第1溶劑之操作， 上述形成第2液膜之步驟包括於基板被上述保持部保持且繞上述旋轉軸旋轉之狀態下向上述第1液膜供給上述第2溶劑之操作， 上述形成感光性膜之步驟包括於基板被上述保持部保持且繞上述旋轉軸旋轉之狀態下向上述第2液膜供給上述感光性材料之操作。
  4. 一種膜形成裝置，其包括：第1液膜形成部，其於基板之一面形成含有第1溶劑之第1液膜； 第2液膜形成部，其於上述第1液膜上形成含有具有高於上述第1溶劑之表面張力之第2溶劑之第2液膜；及 感光性膜形成部，其藉由向上述第2液膜上供給感光性材料，而於基板之上述一面形成感光性膜；且 上述第1溶劑係丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、或丙二醇單甲醚乙酸酯與丙二醇單甲醚之混合溶劑。
  5. 如請求項4之膜形成裝置，其中上述第2溶劑含有環己酮、γ-丁內酯或N-甲基-2-吡咯啶酮中之至少1種溶劑。
  6. 如請求項4或5之膜形成裝置，其進而具備保持部，其能夠將基板以水平姿勢保持且能夠使被保持之基板繞於上下方向延伸之旋轉軸旋轉；且 上述第1液膜形成部於基板被上述保持部保持且繞上述旋轉軸旋轉之狀態下向基板之上述一面供給上述第1溶劑， 上述第2液膜形成部於基板被上述保持部保持且繞上述旋轉軸旋轉之狀態下向上述第1液膜供給上述第2溶劑， 上述感光性膜形成部於基板被上述保持部保持且繞上述旋轉軸旋轉之狀態下向上述第2液膜供給上述感光性材料。
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