TWI741350B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI741350B
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和食雄大
田中裕二
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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

本發明於基板之外周端部及下表面周緣部形成保護塗佈膜。於形成保護塗佈膜後，對基板之上表面供給含金屬之塗佈液，形成含金屬之塗佈膜。於形成含金屬之塗佈膜後，去除保護塗佈膜。於形成保護塗佈膜時，將基板以水平姿勢保持並且使其繞著於上下方向延伸之旋轉軸旋轉。以於對基板之上表面沿噴嘴之軸心方向投影該噴嘴之噴出口時投影像與基板之外周端部重疊或相接之方式，將噴嘴定位於較基板更靠上方。於定位噴嘴後，自噴嘴之噴出口噴出保護塗佈液。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於一種對基板進行處理之基板處理裝置及基板處理方法。
於半導體元件等之製造之微影製程中，藉由對基板之上表面噴出塗佈液而形成塗佈膜。此處，若於基板之周緣部存在塗佈膜，則於搬送基板之搬送機構把持基板之周緣部時，塗佈膜之一部分會剝離而成為微粒。因此，要藉由對基板之周緣部噴出有機溶劑而使基板周緣部之塗佈膜溶解。藉此，去除基板周緣部之塗佈膜。
近年來，為形成更微細之圖案，研究出將含有金屬之含金屬之塗佈膜作為塗佈膜形成於基板上。於該構成中，確認到：即便於對基板之周緣部噴出有機溶劑之情形時，含金屬之塗佈膜之金屬成分亦不會被去除而是殘存於基板之周緣部上。因此，殘存於基板周緣部之金屬成分會污染基板處理裝置及其他曝光裝置等。
於專利文獻1中，記載有一種塗佈處理裝置，其係將不同於含金屬之塗佈膜之含有金屬之硬質遮罩膜去除。該塗佈處理裝置中，於基板之上表面周緣部形成包含負向用光阻液之遮蔽膜之後，於基板之表面形成硬質遮罩膜。繼而，藉由包含有機溶劑之硬質遮罩膜去除液將基板周緣部之硬質遮罩膜去除。其後，藉由溶解負向用光阻之遮蔽膜去除液將遮蔽膜去除。藉此，可防止去除遮蔽膜後硬質遮罩膜之金屬成分殘留於基板之上表面周緣部。
[專利文獻1]日本專利特開2014-45171號公報
[發明所欲解決之問題]
上述硬質遮罩膜係藉由將含有金屬之硬質遮罩液供給至基板上而形成。該情形時，硬質遮罩液有可能自基板之外周端部迂迴流入至基板之下表面周緣部。於專利文獻1所記載之塗佈處理裝置中，遮蔽膜形成於基板之上表面周緣部，但並未形成於基板之下表面。因此，金屬成分有可能殘留於基板之下表面周緣部。
因此，考慮於基板之下表面周緣部亦形成遮蔽膜。該情形時，若為了於基板之下表面周緣部形成遮蔽膜而設置自基板下方之位置對基板之下表面供給負向用光阻液之構成，則塗佈處理裝置之構成變得複雜。
本發明之目的在於提供一種能夠以簡單之構成防止金屬成分殘留於基板之外周端部及下表面周緣部之基板處理方法及基板處理裝置。 [解決問題之技術手段]
(1)本發明之一態樣之基板處理方法包含以下步驟：使用具有噴出口之噴嘴於基板之外周端部及基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜；於形成保護塗佈膜之步驟之後，藉由對基板之上表面供給含有金屬之塗佈液作為含金屬之塗佈液而於基板之上表面形成含金屬之塗佈膜；及於形成含金屬之塗佈膜之步驟之後，去除保護塗佈膜；且形成保護塗佈膜之步驟包含以下步驟：藉由保持部將基板以水平姿勢保持並且使其繞著於上下方向延伸之旋轉軸旋轉；以於對由保持部保持之基板之上表面沿噴嘴之軸心方向投影噴出口時投影像與基板之外周端部重疊或相接之方式，將噴嘴定位於較基板更靠上方；及於定位噴嘴之步驟之後，使保護塗佈液自噴出口噴出。
於該基板處理方法中，形成保護塗佈膜時，相對於由保持部加以保持且使其旋轉之基板以預先規定之上述位置關係而定位噴嘴。於該狀態下，藉由自噴嘴之噴出口噴出保護塗佈液，而使所噴出之保護塗佈液之至少一部分自基板之上方通過基板之外周端部順利地迂迴流入至基板之下表面周緣部。藉此，無需於基板之下方設置用以於基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜之構成，便可於基板之外周端部及基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜。
其次，藉由對基板之上表面供給含金屬之塗佈液，而於基板之上表面形成含金屬之塗佈膜。該情形時，因於基板之外周端部及基板之下表面周緣部形成有保護塗佈膜，故可防止含金屬之塗佈液直接附著於基板之外周端部及基板之下表面周緣部。
其後，去除保護塗佈膜。該情形時，可將附著於該保護塗佈膜上之金屬成分與保護塗佈膜一併去除。
該等操作之結果，能夠以簡單之構成防止金屬成分殘留於基板之外周端部及下表面周緣部。
(2)亦可為：於使保護塗佈液自噴出口噴出之步驟中，噴嘴之軸心之延長線通過基板之外周端部或通過基板之較外周端部更靠外側之處。
該情形時，可防止於基板之上表面周緣部形成具有過大寬度之保護塗佈膜。
(3)亦可為：於使保護塗佈液自噴出口噴出之步驟中，噴嘴之軸心與基板之上表面之法線所成之角為0°至10°之範圍內。
該情形時，可使自噴嘴噴出之保護塗佈液自基板之上方通過基板之外周端部更順利地迂迴流入至基板之下表面周緣部。因此，可減少保護塗佈膜之形成所需之保護塗佈液之量，並且可以較高精度於基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜。
(4)亦可為：形成保護塗佈膜之步驟於使保護塗佈液自噴出口噴出之步驟中，包含自基板之下方對基板之較下表面周緣部更靠內側之區域噴射氣體之步驟。
該情形時，藉由自基板之下方噴射之氣體，可防止迂迴流入至基板之下表面周緣部之保護塗佈液進入至基板之較下表面周緣部更靠內側之區域。
(5)亦可為：形成保護塗佈膜之步驟於使保護塗佈液自噴出口噴出之步驟中，包含配置液滴承接構件之步驟，該液滴承接構件接住朝基板之較下表面周緣部更靠內側之區域飛散之保護塗佈液。
該情形時，藉由液滴承接構件，可防止迂迴流入至基板之下表面周緣部之保護塗佈液進入至基板之較下表面周緣部更靠內側之區域。
(6)亦可為：基板處理方法進而包含以下步驟：於形成含金屬之塗佈膜之後且去除保護塗佈膜之步驟之前，將形成於保護塗佈膜至少一部分上之含金屬之塗佈膜之部分去除。
該情形時，藉由將形成於保護塗佈膜至少一部分上之含金屬之塗佈膜之部分去除，能夠順利地去除保護塗佈膜。
(7)本發明之另一態樣之基板處理裝置包含：保護塗佈膜形成部，其使用具有噴出口之噴嘴於基板之外周端部及基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜；含金屬之塗佈膜形成部，其於形成保護塗佈膜之後，藉由對基板之上表面供給含有金屬之塗佈液作為含金屬之塗佈液而於基板之上表面形成含金屬之塗佈膜；及保護塗佈膜去除部，其於形成含金屬之塗佈膜之後，去除保護塗佈膜；且保護塗佈膜形成部包含：保持部，其將基板以水平姿勢保持並且使其繞著於上下方向延伸之旋轉軸旋轉；噴嘴定位部，其以於對由保持部保持之基板之上表面沿噴嘴之軸心方向投影噴出口時投影像與基板之外周端部重疊或相接之方式，將噴嘴定位於較基板更靠上方；及保護塗佈液供給部，其藉由對經定位後之噴嘴供給保護塗佈液而使保護塗佈液自噴出口噴出。
於該基板處理裝置中，形成保護塗佈膜時，相對於由保持部加以保持且使其旋轉之基板以預先規定之上述位置關係而定位噴嘴。於該狀態下，藉由自噴嘴之噴出口噴出保護塗佈液，而使所噴出之保護塗佈液之至少一部分自基板之上方通過基板之外周端部迂迴流入至基板之下表面周緣部。藉此，無需於基板之下方設置用以於基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜之構成，便可於基板之外周端部及基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜。
其次，藉由對基板之上表面供給含金屬之塗佈液，而於基板之上表面形成含金屬之塗佈膜。該情形時，因於基板之外周端部及基板之下表面周緣部形成有保護塗佈膜，故可防止含金屬之塗佈液直接附著於基板之外周端部及基板之下表面周緣部。
其後，去除保護塗佈膜。該情形時，可將附著於該保護塗佈膜上之金屬成分與保護塗佈膜一併去除。
該等操作之結果，能夠以簡單之構成防止金屬成分殘留於基板之外周端部及下表面周緣部。
(8)亦可為：噴嘴定位部以使噴嘴之軸心之延長線通過基板之外周端部或通過基板之較外周端部更靠外側之處之方式定位噴嘴。
該情形時，可防止於基板之上表面周緣部形成具有過大寬度之保護塗佈膜。
(9)亦可為：噴嘴定位部以使噴嘴之軸心與基板之上表面之法線所成之角成為0°至10°之範圍內之方式定位噴嘴。
該情形時，可使自噴嘴噴出之保護塗佈液自基板之上方通過基板之外周端部順利地迂迴流入至基板之下表面周緣部。因此，可減少保護塗佈膜之形成所需之保護塗佈液之量，並且可以較高精度於基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜。
(10)亦可為：保護塗佈膜形成部進而包含氣體噴射部，其對基板之較下表面周緣部更靠內側之區域噴射氣體。
該情形時，藉由自基板之下方噴射之氣體，可防止迂迴流入至基板之下表面周緣部之保護塗佈液進入至基板之較下表面周緣部更靠內側之區域。
(11)亦可為：保護塗佈膜形成部包含液滴承接構件，其接住朝基板之較下表面周緣部更靠內側之區域飛散之保護塗佈液。
該情形時，藉由液滴承接構件，可防止迂迴流入至基板之下表面周緣部之保護塗佈液進入至基板之較下表面周緣部更靠內側之區域。
(12)亦可為：含金屬之塗佈膜形成部於形成含金屬之塗佈膜之後且去除保護塗佈膜之前，將形成於保護塗佈膜至少一部分上之含金屬之塗佈膜之部分去除。
該情形時，藉由將形成於保護塗佈膜至少一部分上之含金屬之塗佈膜之部分去除，能夠順利地去除保護塗佈膜。 [發明之效果]
根據本發明，能夠以簡單之構成防止金屬成分殘留於基板之外周端部及下表面周緣部。
以下，使用圖式對本發明之一實施形態之基板處理方法及基板處理裝置進行說明。再者，於以下說明中，基板係指半導體基板、液晶顯示裝置或有機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。又，基板之上表面係指朝向上方之基板之面，基板之下表面係指朝向下方之基板之面。
本實施形態之基板處理裝置中，於基板之主面朝向上方且基板之背面(與主面為相反側之面)朝向下方之狀態下對該基板進行各種處理。因此，於以下說明中，基板之上表面為基板之主面，基板之下表面為基板之背面。
[1]基板處理裝置之整體構成 圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置的整體構成之模式性方塊圖。如圖1所示，基板處理裝置100鄰接於曝光裝置500而設置，且具備控制裝置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例如包含CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)及記憶體、或微電腦，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於塗佈處理部130、顯影處理部140、熱處理部150及曝光裝置500之間搬送基板W。
塗佈處理部130包含第1處理單元1及第2處理單元2。第1處理單元1包含旋轉夾頭10、噴嘴11、液體供給部12及噴嘴移動部13。旋轉夾頭10將基板W以水平姿勢吸附保持並且使其繞著於上下方向延伸之旋轉軸旋轉。液體供給部12將包含樹脂成分之保護塗佈液供給至噴嘴11。供給至噴嘴11之保護塗佈液中不包含下述金屬成分。作為保護塗佈液，例如亦可使用不包含金屬成分之光阻液。
噴嘴移動部13以能夠使噴嘴11於第1處理單元1內移動之方式構成。本例之噴嘴11具有圓形之噴出口11d。在噴嘴11位於基板W之上方之狀態下，自液體供給部12對噴嘴11供給保護塗佈液，所供給之保護塗佈液自噴出口11d噴出。藉此，於基板W之至少一部分形成保護塗佈液之膜(以下，稱為保護塗佈膜)。
第2處理單元2包含旋轉夾頭20、噴嘴21、22、23、液體供給部24及噴嘴移動部25。旋轉夾頭20將基板W以水平姿勢吸附保持並且使其繞著於上下方向延伸之旋轉軸旋轉。
液體供給部24將含有金屬成分作為組合物之感光性之光阻液供給至噴嘴21。於以下說明中，將含有金屬成分之感光性之光阻液稱為含金屬之光阻液。金屬成分例如包括Sn(錫)、HfO2 (氧化鉿)或ZrO2 (二氧化鋯)。
噴嘴移動部25以能夠使噴嘴21、22、23分別於第2處理單元2內移動之方式構成。在噴嘴21位於基板W之上方之狀態下，自液體供給部24對噴嘴21供給含金屬之光阻液。藉此，於基板W之至少一部分形成含金屬之光阻液之膜(以下，稱為含金屬之光阻膜)。於曝光裝置500中，對在第2處理單元2中形成含金屬之光阻膜後之基板W進行曝光處理。
又，液體供給部24將溶解含金屬之光阻膜且不溶解保護塗佈膜之液體作為第1去除液供給至噴嘴22。進而，液體供給部24將不溶解含金屬之光阻膜且溶解保護塗佈膜之液體作為第2去除液供給至噴嘴23。
顯影處理部140藉由對經曝光裝置500加以曝光處理後之基板W供給顯影液而進行基板W之顯影處理。熱處理部150於由塗佈處理部130進行之各種塗佈處理、由顯影處理部140進行之顯影處理、及由曝光裝置500進行之曝光處理之前後進行基板W之熱處理(加熱處理及冷卻處理)。
[2]基板處理之具體例 圖2係表示由圖1之基板處理裝置100及曝光裝置500進行之基板處理的具體例之流程圖。一面參照圖1及圖2一面對基板處理之具體例進行說明。
未處理之基板首先被搬入至塗佈處理部130之第1處理單元1。第1處理單元1中，於基板W之外周端部及下表面周緣部形成保護塗佈膜(步驟S11)。
於形成保護塗佈膜時，噴嘴移動部13使噴嘴11以相對於由旋轉夾頭10加以吸附保持且使其旋轉之基板W滿足預先規定之定位條件之方式移動。藉此，將噴嘴11定位於較基板W更靠上方。自經定位後之噴嘴11朝基板W噴出保護塗佈液。關於定位條件將於下文敍述。
於熱處理部150中，對形成有保護塗佈膜之基板W進行熱處理(步驟S12)。將熱處理後之基板W搬入至塗佈處理部130之第2處理單元2。於第2處理單元2中，對基板W之上表面供給含金屬之光阻液，形成含金屬之光阻膜(步驟S13)。
於形成含金屬之光阻膜時，將噴嘴21以與由旋轉夾頭10加以吸附保持且使其旋轉之基板W之中心對向之方式定位於較基板W更靠上方。自經定位後之噴嘴21朝基板W噴出含金屬之光阻液。
於步驟S13之處理中，含金屬之光阻膜之一部分形成於之前形成之保護塗佈膜上。藉此，可防止含金屬之光阻膜之金屬成分直接附著於基板W之外周端部及下表面周緣部。
其次，於第2處理單元2中，在步驟S13之處理後，自噴嘴22對形成於保護塗佈膜上之含金屬之光阻膜之部分噴出第1去除液。藉此，將形成於保護塗佈膜上之含金屬之光阻膜之部分去除(步驟S14)。此時，第1去除液並不溶解保護塗佈膜，故形成於基板W之保護塗佈膜之大部分露出。
繼而，自噴嘴23對露出之保護塗佈膜噴出第2去除液。藉此，將形成於基板W之外周端部及下表面周緣部之保護塗佈膜去除(步驟S15)。
於熱處理部150中，對形成有含金屬之光阻膜且保護塗佈膜已被去除之基板W進行熱處理(步驟S16)。其後，於曝光裝置500中，使用EUV(Extreme Ultra Violet，超紫外線)進行曝光處理(步驟S17)。於該曝光處理時，含金屬之光阻膜藉由其金屬成分而有效地吸收EUV。
於熱處理部150中，對曝光處理後之基板W進行熱處理(步驟S18)。其後，與步驟S11之處理同樣地，於塗佈處理部130之第1處理單元1中，在基板W之外周端部及下表面周緣部再次形成保護塗佈膜(步驟S19)。再者，步驟S19之處理可於步驟S11所使用之第1處理單元1中進行，亦可於其他第1處理單元1中進行。
繼而，與步驟S12之處理同樣地，於熱處理部150中，對形成有保護塗佈膜之基板W進行熱處理(步驟S20)。於顯影處理部140中，對熱處理後之基板W進行顯影處理(步驟S21)。該情形時，於基板W之外周端部及下表面周緣部形成有保護塗佈膜，故可防止於顯影處理時溶解之含金屬之光阻膜之金屬成分直接附著於基板W之外周端部及下表面周緣部。
將顯影處理後之基板W搬入至塗佈處理部130之第2處理單元2。於此，將形成於基板W之外周端部及下表面周緣部之保護塗佈膜去除(步驟S22)。再者，步驟S22之處理可於步驟S13～S15所使用之第2處理單元2中進行，亦可於其他第2處理單元2中進行。其後，對保護塗佈膜已被去除之基板W進行熱處理(步驟S23)，至此一連串處理結束。
[3]形成保護塗佈膜時之噴嘴11之定位條件 圖3係表示應由保護塗佈膜覆蓋之基板W之部分之圖。於圖3中，以符號w1、w2、w3分別表示基板W之上表面周緣部、外周端部及下表面周緣部。又，以粗實線表示應由保護塗佈膜覆蓋之基板W之部分。
上表面周緣部w1係指自外周端部w2之上端部朝基板W之中心具有固定寬度之基板W上表面上之環狀區域。上表面周緣部w1之寬度D1例如為2.0 mm以上且3.0 mm以下。外周端部w2包含2個斜面部wb。斜面部wb係指自基板W之上表面之外周部朝基板W之最外周部傾斜之部分、及自基板W之下表面之外周部朝基板W之最外周部傾斜之部分。下表面周緣部w3係指自外周端部w2之下端部朝基板W之中心具有固定寬度之基板W下表面上之環狀區域。下表面周緣部w3之寬度D3例如為1.0 mm以上且2.0 mm以下。
再者，於圖3中，作為應由保護塗佈膜覆蓋之基板W之部分，僅圖示出外周端部w2及下表面周緣部w3，但視需要，亦可將上表面周緣部w1之一部分或全部設為保護塗佈膜之形成對象部分。
為了於圖3中由粗實線所示之部分以較高精度形成保護塗佈膜，需要對基板W之外周端部w2及下表面周緣部w3穩定地供給保護塗佈液。因此，於本實施形態中，預先規定了形成保護塗佈膜時噴嘴11相對於基板W之定位條件。
定位條件如下所述：對由旋轉夾頭20保持之基板W之上表面沿噴嘴11之軸心方向投影該噴嘴11之噴出口11d時所成的投影像與基板W之外周端部w2重疊或相接。
圖4係用以說明噴嘴11相對於基板W之定位條件之基板W之放大俯視圖。於圖4中，以粗虛線表示為滿足上述定位條件噴出口11d之投影像所應存在之區域。又，於圖4中，以單點鏈線表示滿足定位條件之噴出口11d之投影像之一例及另一例。一投影像pi1整體位於基板W之上表面上，其外緣內接於基板W之外周端部w2。另一投影像pi2整體位於基板W之外側，其外緣外接於基板W之外周端部w2。
再者，於俯視基板W之外周端部w2之情形時，自上方可見圖3之斜面部wb。因此，雖看起來外周端部w2原本於基板W之半徑方向具有固定寬度，但該寬度極小。因此，於圖4及下述圖7中，以一條線表示基板W之外周端部w2。
圖5及圖6係分別表示自滿足定位條件之噴嘴11對基板W噴出保護塗佈液之狀態的一例及另一例之縱剖視圖。於噴嘴11滿足定位條件之情形時，如圖5及圖6所示，自噴嘴11之噴出口11d噴出之保護塗佈液自基板W之上方通過外周端部w2順利地迂迴流入至下表面周緣部w3。藉此，無需於基板W之下方設置用以於下表面周緣部w3形成保護塗佈膜之構成，便可於基板W之外周端部w2及下表面周緣部w3形成保護塗佈膜。
此處，噴嘴11之定位條件亦可進而包含如下情況作為更佳定位條件：噴嘴11之軸心11a(圖5及圖6)之延長線通過外周端部w2或通過較外周端部w2更靠外側之處。圖7係用以說明噴嘴11相對於基板W之更佳定位條件之基板W之放大俯視圖。於圖7中，以粗虛線表示為滿足更佳定位條件噴出口11d之投影像所應存在之區域。又，於圖7中，以單點鏈線表示滿足更佳定位條件之噴出口11d之投影像之一例及另一例。進而，於各投影像pi3、pi4內，標示有該投影像pi3、pi4之中心點cp。
各投影像pi3、pi4之中心點cp表示與該投影像pi3、pi4對應之噴嘴11之軸心11a(圖5及圖6)之延長線通過基板W之上表面(包含基板W之上表面之假想平面)的位置。
一投影像pi3整體之約一半位於基板W之上表面上，其中心點cp位於基板W之外周端部w2上。此意味著與投影像pi3對應之噴嘴11之軸心11a之延長線通過外周端部w2。另一投影像pi4整體位於基板W之外側，其外緣外接於基板W之外周端部w2，其中心點cp位於較基板W之外周端部w2更靠外側。此意味著與投影像pi4對應之噴嘴11之軸心11a之延長線通過較外周端部w2更靠外側之處。
於噴嘴11滿足上述更佳定位條件之情形時，可防止於基板W之上表面周緣部w1形成具有過大寬度之保護塗佈膜。
又，噴嘴11相對於基板W之姿勢較佳設定為噴嘴11之軸心11a與基板W之上表面之法線所成之角成為0°至10°之範圍內，更佳設定為該角成為0°。軸心11a與基板W之上表面之法線所成之角越接近0°，越可穩定地對外周端部w2及下表面周緣部w3供給保護塗佈液。藉此，可減少保護塗佈膜之形成所需之保護塗佈液之量，並且可以更高精度於基板W之下表面周緣部w3形成保護塗佈膜。
於本實施形態中，上述噴嘴11之噴出口11d之內徑例如為0.8 mm。此處，將基板W上之於一半徑方向自外周端部w2朝基板W之中心側隔開0.4 mm之位置設為位置A，將基板W上之於該一半徑方向自外周端部w2朝基板W之外側隔開0.4 mm之位置設為位置B。該情形時，對於具有內徑為0.8 mm之噴出口11d之噴嘴11，為滿足更佳定位條件，需要使噴出口11d之投影像之中心點位於一半徑方向上之自位置A至位置B之範圍內。
再者，視基板W之變形狀態或旋轉夾頭10對基板W之保持狀態，而存在如下情形：於旋轉夾頭10使基板W旋轉時，外周端部w2之位置於水平方向產生微小變動。該情形時，若以與圖4之投影像pi2對應之方式定位噴嘴11，則視基板W之旋轉位置(旋轉角度)，該投影像pi2有可能與基板W之外周端部w2分離。此種情形時，於旋轉夾頭10使基板W旋轉一周之期間，基板W之外周端部w2之一部分於特定之旋轉位置與投影像pi2重疊。因此，自噴嘴11噴出之保護塗佈液至少與外周端部w2之一部分接觸。一旦保護塗佈液與外周端部w2接觸，則藉由該保護塗佈液之表面張力，於該投影像pi2與基板W之外周端部w2分離之旋轉位置，亦維持保護塗佈液與基板W之外周端部w2之間之接觸狀態。因此，可遍及基板W之全周供給保護塗佈液。
[4]形成保護塗佈膜時之其他設定條件 (a)對為了將自噴嘴11噴出之保護塗佈液更穩定地供給至外周端部w2及下表面周緣部w3而於形成保護塗佈膜時應設定之其他設定條件進行說明。
(b)自噴嘴11對基板W噴出保護塗佈液時，若基板W之旋轉速度過高，則有可能不會有足夠量之保護塗佈液自外周端部w2迂迴流入至下表面周緣部w3。另一方面，若基板W之旋轉速度過低，則有可能會有過量之保護塗佈液自外周端部w2迂迴流入至下表面周緣部w3，從而無法形成具有均勻之寬度及厚度之保護塗佈膜。
根據本發明人之實驗及研究，形成保護塗佈膜時之基板W之旋轉速度較佳設定為50 rpm以上且200 rpm以下之範圍內，更佳設定為80 rpm以上且120 rpm以下之範圍內。
(c)保護塗佈液迂迴流入至下表面周緣部w3之容易度取決於該保護塗佈液之黏度及每單位時間自噴嘴11噴出之保護塗佈液之量(以下，稱為噴出流量)。
該感光性光阻劑所具有之黏度越高，則保護塗佈液迂迴流入至下表面周緣部w3之容易度越高，該感光性光阻劑所具有之黏度越低，則上述容易度越低。又，噴出流量越大，則保護塗佈液迂迴流入至下表面周緣部w3之容易度越高，噴出流量越小，則上述容易度越低。
因此，噴出流量較佳為根據供給至基板W之保護塗佈液之黏度而決定。再者，相對於保護塗佈液之黏度之較佳之噴出流量例如可藉由實驗而求出。
根據本發明人之實驗及研究，於噴出至基板W之保護塗佈液之黏度為0 cp以上且5 cp以下之情形時，噴出流量較佳設定為0.1 ml/min以上。又，於噴出至基板W之保護塗佈液之黏度大於5 cp且為10 cp以下之情形時，噴出流量較佳設定為0.3 ml/min以上。
[5]效果 於本實施形態之基板處理裝置100中，對基板W之外周端部w2及下表面周緣部w3形成保護塗佈膜時，將噴嘴11以滿足預先規定之定位條件之方式定位。於該狀態下，自噴嘴11噴出之保護塗佈液之至少一部分自基板W之上方通過外周端部w2順利地迂迴流入至下表面周緣部w3。藉此，無需於基板W之下方設置用以於基板W之下表面周緣部w3形成保護塗佈液之構成，便可於外周端部w2及下表面周緣部w3形成保護塗佈膜。
其次，對基板W之上表面供給含金屬之光阻液，形成含金屬之光阻膜。該情形時，因於基板W之外周端部w2及下表面周緣部w3形成有保護塗佈膜，故可防止含金屬之光阻液直接附著於該外周端部w2及下表面周緣部w3。
其後，將形成於保護塗佈膜至少一部分上之含金屬之光阻膜之部分去除，將保護塗佈膜去除。該情形時，可將附著或殘留於該保護塗佈膜上之金屬成分與保護塗佈膜一併自基板W去除。
該等操作之結果，能夠以簡單之構成防止金屬成分殘留於基板W之外周端部w2及下表面周緣部w3。
[6]其他實施形態 (a)圖8係用以說明另一實施形態之保護塗佈膜之形成方法之圖。於圖8中，以縱剖視圖表示於另一實施形態之第1處理單元1中，自滿足定位條件之噴嘴11對基板W噴出保護塗佈液之狀態之一例。該第1處理單元1具備氣體噴射嘴91，其對基板W之較下表面周緣部w3更靠內側之區域噴射氣體。
該情形時，利用如圖8之中空箭頭所示般，藉由氣體噴射嘴91自基板W之下方噴射之氣體，可防止迂迴流入至基板W之下表面周緣部w3之保護塗佈液進入至較下表面周緣部w3更靠內側之區域。作為噴射至基板W之下表面之氣體，可使用空氣或惰性氣體等。
藉此，保護塗佈液不會附著於基板W之較下表面周緣部w3更靠內側之區域，故無需對較下表面周緣部w3更靠內側之區域供給用以去除保護塗佈液之剝離液。
(b)圖9係用以說明又一實施形態之保護塗佈膜之形成方法之圖。於圖9中，以縱剖視圖表示於又一實施形態之第1處理單元1中，自滿足定位條件之噴嘴11對基板W噴出保護塗佈液之狀態之一例。該第1處理單元1具備液滴承接構件92，其接住朝基板W之較下表面周緣部w3更靠內側之區域飛散之保護塗佈液。本例中，作為液滴承接構件92，可使用板狀之構件。
該情形時，即便於迂迴流入至基板W之下表面周緣部w3之保護塗佈液飛散之情形時，亦可由液滴承接構件92接住飛散之液滴之大部分。藉此，可防止迂迴流入至基板W之下表面周緣部w3之保護塗佈液進入至較下表面周緣部w3更靠內側之區域。
藉此，與圖8之例同樣地，保護塗佈液不會附著於基板W之較下表面周緣部w3更靠內側之區域，故無需對較下表面周緣部w3更靠內側之區域供給用以去除保護塗佈液之剝離液。
(c)圖10係用以說明進而又一實施形態之保護塗佈膜之形成方法之圖。於圖10中，以縱剖視圖表示於進而又一實施形態之第1處理單元1中，自滿足定位條件之噴嘴11對基板W噴出保護塗佈液之狀態之一例。該第1處理單元1具備圖8之氣體噴射嘴91及圖9之液滴承接構件92。
氣體噴射嘴91隔著液滴承接構件92而設置於與基板W之外周端部w2為相反側之位置。又，如圖10之中空箭頭所示，氣體噴射嘴91朝液滴承接構件92之上端部與基板W之下表面之間之間隙噴射氣體。該情形時，即便於迂迴流入至基板W之下表面周緣部w3之保護塗佈液飛散之情形時，亦可由液滴承接構件92接住飛散之液滴之大部分。又，即便於保護塗佈液之液滴飛散至液滴承接構件92與基板W之下表面之間之間隙之情形時，亦可利用自氣體噴射嘴91噴射之氣體，防止該液滴進入至較下表面周緣部w3更靠內側之區域。
藉此，與圖8及圖9之例同樣地，保護塗佈液不會附著於基板W之較下表面周緣部w3更靠內側之區域，故無需對較下表面周緣部w3更靠內側之區域供給用以去除保護塗佈液之剝離液。
(d)本實施形態中，噴出保護塗佈液之噴嘴11之噴出口11d具有圓形形狀，但本發明並非限定於此。噴出口11d亦可具有橢圓形形狀，還可具有多邊形形狀。
[7]請求項之各構成要素與實施形態之各要素之對應關係 以下，對請求項之各構成要素與實施形態之各要素之對應之例進行說明，但本發明並非限定於下述例。
於上述實施形態中，第1處理單元1為保護塗佈膜形成部之例，含金屬之光阻液為含金屬之塗佈液之例，含金屬之光阻膜為含金屬之塗佈膜之例。
又，噴嘴21、22、液體供給部24及噴嘴移動部25為含金屬之塗佈膜形成部之例，噴嘴23、液體供給部24及噴嘴移動部25為保護塗佈膜去除部之例，旋轉夾頭10為保持部之例。
又，噴嘴移動部13為噴嘴定位部之例，液體供給部12為保護塗佈液供給部之例，氣體噴射嘴91為氣體噴射部之例，液滴承接構件92為液滴承接構件之例。
作為請求項之各構成要素，亦可使用具有請求項所記載之構成或功能之其他各種要素。
1:第1處理單元 2:第2處理單元 10:旋轉夾頭 11:噴嘴 11a:軸心 11d:噴出口 12:液體供給部 13:噴嘴移動部 20:旋轉夾頭 21:噴嘴 22:噴嘴 23:噴嘴 24:液體供給部 25:噴嘴移動部 91:氣體噴射嘴 92:液滴承接構件 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 cp:中心點 D1:寬度 D3:寬度 pi1:投影像 pi2:投影像 pi3:投影像 pi4:投影像 S11:步驟 S12:步驟 S13:步驟 S14:步驟 S15:步驟 S16:步驟 S17:步驟 S18:步驟 S19:步驟 S20:步驟 S21:步驟 S22:步驟 S23:步驟 W:基板 w1:基板W之上表面周緣部 w2:基板W之外周端部 w3:基板W之下表面周緣部 wb:斜面部
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置的整體構成之模式性方塊圖。 圖2係表示由圖1之基板處理裝置及曝光裝置進行之基板處理的具體例之流程圖。 圖3係表示應由保護塗佈膜覆蓋之基板之部分之圖。 圖4係用以說明噴嘴相對於基板之定位條件之基板之放大俯視圖。 圖5係表示自滿足定位條件之噴嘴對基板噴出保護塗佈液之狀態的一例之縱剖視圖。 圖6係表示自滿足定位條件之噴嘴對基板噴出保護塗佈液之狀態的另一例之縱剖視圖。 圖7係用以說明噴嘴相對於基板之更佳定位條件之基板之放大俯視圖。 圖8係用以說明另一實施形態之保護塗佈膜之形成方法之圖。 圖9係用以說明又一實施形態之保護塗佈膜之形成方法之圖。 圖10係用以說明進而又一實施形態之保護塗佈膜之形成方法之圖。
1:第1處理單元
2:第2處理單元
10:旋轉夾頭
11:噴嘴
11d:噴出口
12:液體供給部
13:噴嘴移動部
20:旋轉夾頭
21:噴嘴
22:噴嘴
23:噴嘴
24:液體供給部
25:噴嘴移動部
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
W:基板

Claims (12)

  1. 一種基板處理方法，其包含以下步驟： 使用具有噴出口之噴嘴於基板之外周端部及基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜； 於形成上述保護塗佈膜之步驟之後，藉由對基板之上表面供給含有金屬之塗佈液作為含金屬之塗佈液而於基板之上述上表面形成含金屬之塗佈膜；及 於形成上述含金屬之塗佈膜之步驟之後，去除上述保護塗佈膜；且 形成上述保護塗佈膜之步驟包含以下步驟： 藉由保持部將基板以水平姿勢保持並且使其繞著於上下方向延伸之旋轉軸旋轉； 以於對由上述保持部保持之基板之上述上表面沿上述噴嘴之軸心方向投影上述噴出口時投影像與上述基板之外周端部重疊或相接之方式，將上述噴嘴定位於較基板更靠上方；及 於定位上述噴嘴之步驟之後，使保護塗佈液自上述噴出口噴出。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中於使上述保護塗佈液自上述噴出口噴出之步驟中，上述噴嘴之軸心之延長線通過上述基板之外周端部或通過上述基板之較外周端部更靠外側之處。
  3. 如請求項1或2之基板處理方法，其中於使上述保護塗佈液自上述噴出口噴出之步驟中，上述噴嘴之軸心與基板之上述上表面之法線所成之角為0°至10°之範圍內。
  4. 如請求項1或2之基板處理方法，其中形成上述保護塗佈膜之步驟於使上述保護塗佈液自上述噴出口噴出之步驟中，包含自基板之下方對基板之較上述下表面周緣部更靠內側之區域噴射氣體之步驟。
  5. 如請求項1或2之基板處理方法，其中形成上述保護塗佈膜之步驟於使上述保護塗佈液自上述噴出口噴出之步驟中，包含配置液滴承接構件之步驟，該液滴承接構件接住朝基板之較上述下表面周緣部更靠內側之區域飛散之上述保護塗佈液。
  6. 如請求項1或2之基板處理方法，其進而包含以下步驟：於形成上述含金屬之塗佈膜之後且去除上述保護塗佈膜之步驟之前，將形成於上述保護塗佈膜至少一部分上之上述含金屬之塗佈膜之部分去除。
  7. 一種基板處理裝置，其包含： 保護塗佈膜形成部，其使用具有噴出口之噴嘴於基板之外周端部及基板之下表面周緣部形成保護塗佈膜； 含金屬之塗佈膜形成部，其於形成上述保護塗佈膜之後，藉由對基板之上表面供給含有金屬之塗佈液作為含金屬之塗佈液而於基板之上述上表面形成含金屬之塗佈膜；及 保護塗佈膜去除部，其於形成上述含金屬之塗佈膜之後，去除上述保護塗佈膜；且 上述保護塗佈膜形成部包含： 保持部，其將基板以水平姿勢保持並且使其繞著於上下方向延伸之旋轉軸旋轉； 噴嘴定位部，其以於對由上述保持部保持之基板之上述上表面沿上述噴嘴之軸心方向投影上述噴出口時投影像與上述基板之外周端部重疊或相接之方式，將上述噴嘴定位於較基板更靠上方；及 保護塗佈液供給部，其藉由對上述經定位後之噴嘴供給保護塗佈液而使上述保護塗佈液自上述噴出口噴出。
  8. 如請求項7之基板處理裝置，其中上述噴嘴定位部以使上述噴嘴之軸心之延長線通過上述基板之外周端部或通過上述基板之較外周端部更靠外側之處之方式定位上述噴嘴。
  9. 如請求項7或8之基板處理裝置，其中上述噴嘴定位部以使上述噴嘴之軸心與基板之上述上表面之法線所成之角成為0°至10°之範圍內之方式定位上述噴嘴。
  10. 如請求項7或8之基板處理裝置，其中上述保護塗佈膜形成部進而包含氣體噴射部，其對基板之較上述下表面周緣部更靠內側之區域噴射氣體。
  11. 如請求項7或8之基板處理裝置，其中上述保護塗佈膜形成部包含液滴承接構件，其接住朝基板之較上述下表面周緣部更靠內側之區域飛散之上述保護塗佈液。
  12. 如請求項7或8之基板處理裝置，其中上述含金屬之塗佈膜形成部於形成上述含金屬之塗佈膜之後且去除上述保護塗佈膜之前，將形成於上述保護塗佈膜至少一部分上之上述含金屬之塗佈膜之部分去除。
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