WO2022153887A1 - 塗布処理装置、塗布処理方法及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

塗布処理装置、塗布処理方法及びコンピュータ記憶媒体 Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to a coating processing apparatus, a coating processing method, and a computer storage medium.
  • a process of applying a coating liquid to the peripheral edge of a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter, may be simply referred to as a wafer) has been performed.
  • Patent Document 1 describes a rotation holding portion that horizontally holds and rotates a circular substrate, a nozzle that supplies a coating liquid to form a coating film on the peripheral edge of the surface of the substrate, and the above.
  • the moving mechanism for moving the nozzle, the rotation of the substrate by the rotation holding portion, and the coating liquid from the nozzle.
  • a peripheral coating device including a control unit that outputs a control signal for controlling discharge and movement of a nozzle by a movement mechanism is described.
  • the control unit moves the coating liquid supply position from the outside of the substrate toward the peripheral edge of the substrate while rotating the substrate and supplying the coating liquid from the nozzle, and when the substrate is viewed in a plane.
  • the coating liquid is applied to a wedge shape whose angle is 10 ° or less, then the movement of the nozzle is stopped while continuing the rotation of the substrate and the supply of the coating liquid, and the coating liquid is applied in a strip shape along the peripheral edge of the substrate.
  • the coating liquid is applied, and the end portion of the coating liquid applied in a strip shape comes into contact with the coating liquid applied in the wedge shape, and a control signal is output so that the coating liquid is applied over the entire circumference of the substrate.
  • the technique according to the present disclosure accurately forms a coating film on the side surface of the peripheral edge of the substrate.
  • One aspect of the present disclosure is a coating processing device that applies a coating liquid to the peripheral edge portion of a substrate, and the holding rotating portion that holds and rotates the substrate and the peripheral edge portion of the substrate that is held by the holding rotating portion. It has a coating liquid supply nozzle for supplying the coating liquid, a moving mechanism for moving the coating liquid supply nozzle, a holding rotation unit, the coating liquid supply nozzle, and a control unit for controlling the moving mechanism.
  • the control unit controls the movement mechanism to supply the coating liquid by the coating liquid supply nozzle while rotating the holding rotating unit that holds the substrate, and controls the movement mechanism to push the coating liquid supply nozzle at the first speed.
  • the second speed is faster than the first speed by controlling the movement mechanism while moving the coating liquid from the outer periphery of the substrate to a predetermined position on the peripheral edge on the substrate and then supplying the coating liquid by the coating liquid supply nozzle. It is configured to control the movement of the coating liquid supply nozzle from the predetermined position to the outside of the periphery of the substrate at the speed of.
  • a coating film can be accurately formed on the side surface of the peripheral edge of the substrate.
  • a series of photolithography steps including a resist coating process of supplying a resist liquid onto a wafer to form a resist film are performed, and a predetermined resist pattern is formed on the wafer.
  • the above series of processing is performed by a coating development processing system equipped with various liquid processing devices for processing wafers, a heat treatment device, a transfer device for transporting wafers, and the like. Further, the wafer after the photolithography process may be subjected to an etching process or the like after that, and a series of processes of the photolithography process may be performed again.
  • the peripheral edge portion of the wafer W is generally the zone Z1 of the flat portion on the upper surface side, the zone Z2 of the slope continuing from the zone Z1, and the vertical side end surface (periphery edge) continuing from the zone Z2. It is divided into a zone Z3 which is an end surface on the side of the portion, a zone Z4 on the slope which continues from the zone Z3, and a zone Z5 which is a flat portion on the lower surface side which continues from the zone Z4.
  • the protective film P is formed for the zones Z1, zone Z2, and zone Z3 which are easily damaged by the etchant.
  • the protective film P for example, a resist film made of a resist solution is used.
  • Such peripheral coating treatment has been conventionally performed by a peripheral coating processing apparatus.
  • the protective liquid supply nozzle N forming the protective film shown in FIG. 2 is discharged from the periphery of the wafer W while rotating the wafer by a holding rotating portion such as a spin chuck that holds the wafer. It is moved from the outside to the center side of the wafer W, stopped at the end of the coating region on the center side of the wafer W, and then the protective liquid supply nozzle N is retracted to the outside of the peripheral portion of the wafer W again.
  • the protective film P is formed on the zones Z1, zone Z2, and zone Z3 at the peripheral edge of the wafer W.
  • the rotation speed of the holding rotating portion such as a spin chuck is adjusted.
  • the cup C shown in FIG. 2 is arranged outside the holding rotating portion of the spin chuck or the like, but when forming the protective film in the desired region of the zone Z3 as described above, the holding rotating portion When the is rotated at high speed, the protective liquid is scattered to the inner surface of the block body provided on the edge of the cup C, particularly the edge of the cup C described later, and the dirt D due to the protective liquid adheres to the inner surface of the edge of the cup C. I found out that I would do it.
  • the technique according to the present disclosure suppresses the adhesion of the protective liquid to the inner edge of the cup when applying the coating liquid to the peripheral edge of the substrate such as a wafer, and accurately applies the protective film to the side surface of the peripheral edge.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a longitudinal side surface of the coating processing apparatus 1 according to the embodiment
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a plane.
  • the coating processing apparatus 1 is configured as an apparatus for forming a protective film by applying, for example, a resist liquid as a protective liquid on the peripheral edge of the wafer W.
  • the coating processing device 1 includes a spin chuck 10 as a holding rotation unit.
  • the spin chuck 10 is configured to horizontally hold the wafer W, which is a circular substrate having a diameter of, for example, 300 mm by vacuum suction.
  • the spin chuck 10 is connected to a rotary drive unit 11 including a motor and the like.
  • the rotation drive unit 11 rotates the spin chuck 10 vertically at a rotation speed corresponding to a control signal output from the control unit 100 described later.
  • Wafer W is transferred to and from the spin chuck 10 by raising and lowering three support pins 12 (only two are shown in the figure for convenience of illustration) that support the back surface of the wafer W.
  • the support pin 12 is provided on the base 13, and the base 13 can be raised and lowered by the drive of the raising and lowering mechanism 14.
  • a guide ring 20 having a chevron-shaped cross section is provided on the lower side of the spin chuck 10, and an annular outer peripheral wall 21 extending downward is provided on the outer peripheral edge of the guide ring 20.
  • the cup 22 is arranged so as to surround the spin chuck 10 and the guide ring 20. That is, the cup 22 has a circular opening on the upper surface and has a form surrounding the wafer W held by the spin chuck 10.
  • a cylindrical block body 22a is provided on the inner edge of the top of the cup 22. The block body 22a has a function of suppressing the mist in the cup 22 from being released to the outside and appropriately guiding the downflow into the cup 22.
  • the upper side of the cup 22 is open so that the wafer W can be delivered to the spin chuck 10.
  • a gap 23 forming a discharge path is formed between the inner peripheral surface of the cup 22 and the outer peripheral wall 21 of the guide ring 20.
  • the bottom portion 22b of the cup 22 is provided with an exhaust pipe 24 that rises upward from the bottom portion 22b.
  • a drainage port 25 is provided at the bottom 22b of the cup 22.
  • the coating processing device 1 includes a nozzle 30 as a coating liquid supply nozzle for supplying a protective liquid (coating liquid).
  • a discharge port 30a is formed on the lower end surface of the nozzle 30.
  • the nozzle 30 is connected to the resist liquid supply source 32 in which the resist liquid is stored via the resist liquid supply pipe 31.
  • the resist liquid supply source 32 includes a pump, and the resist liquid is pressure-fed to the nozzle 30 side, and the pressure-fed resist liquid is discharged from the discharge port 30a.
  • the resist liquid supply pipe 31 is provided with a supply device group 33 including a valve, a flow rate adjusting unit, and the like, and supplies, stops, and supplies the resist liquid to the nozzle 30 based on a control signal output from the control unit 100. Is controlled.
  • the nozzle 30 is supported by an arm 41 extending in the horizontal direction as shown in FIG.
  • the nozzle 30 is supported in the vertical direction in FIG. 3, but in reality, as shown in FIG. 5 described later, in a plan view with respect to the tangential direction of the wafer W, a predetermined angle, for example, about 30 degrees. It is arranged diagonally and faces the outside of the wafer W. Further, the wafer W is arranged at a predetermined angle, for example, about 30 degrees, instead of being perpendicular to the horizontal plane of the wafer W. The arrangement angle of these nozzles 30 is determined in an arbitrary range.
  • the nozzle 30 is connected to the moving mechanism 42 via the arm 41.
  • the moving mechanism 42 can move along the guide rail 43 extending in the lateral direction, and can raise and lower the arm 41. Then, the moving mechanism 42 moves according to the control signal from the control unit 100, and the movement of the moving mechanism 42 causes the nozzle 30 to move between the standby position 44 provided outside the cup 22 and the peripheral edge of the wafer W. Can be done. Further, the moving distance, the moving speed, and the moving direction of the moving mechanism 42 are also controlled by the control signal from the control unit 100.
  • the coating processing device 1 having the above configuration is controlled by the control unit 100 as described above.
  • the control unit 100 is composed of, for example, a computer equipped with a CPU, a memory, or the like, and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores programs that control various processes in the coating processing apparatus 1.
  • the program may be recorded on a computer-readable storage medium H and may be installed on the control unit 100 from the storage medium.
  • the storage medium H may be temporary or non-temporary.
  • the rotation drive unit 11 rotates the wafer W.
  • the nozzle 30 is moved from the standby position 44 shown in FIG. 3 to the center side of the wafer W, and as shown in FIG. 5A, inside the cup 22 and outside the periphery of the wafer W.
  • the discharge of the resist liquid is started at a position between the inner peripheral surface of the block body 22a of the cup 22 and the outer end portion of the wafer W.
  • the wafer W is moved to a predetermined position on the peripheral edge of the wafer W at a first speed, for example, 1 to 10 mm / sec. (Scan-in).
  • the predetermined position is a position where the radial width of the desired protective film to be formed by the resist liquid can be realized.
  • the width of this protective film is set depending on the characteristics and properties of the protective film to be formed and the type of subsequent etching treatment, and is, for example, about 1 to 5 mm.
  • the nozzle 30 is moved to a second speed higher than the first speed described above, for example, at a speed exceeding 50 mm / sec., Preferably at a speed of 80 to 200 mm / sec. ,
  • the predetermined position shown in FIG. 5B is moved outward from the periphery of the wafer W (scanout). After that, the discharge of the resist liquid is stopped, and then the nozzle 30 is moved to the standby position 44.
  • the protective film P is formed on the zones Z1, zone Z2, and zone Z3 of the peripheral edge of the wafer W. Will be done. Then, it was confirmed that the dirt D adhering to the inner surface of the edge portion of the cup C as shown in FIG. 2 which was conventionally seen does not occur. More specifically, it was confirmed that the protective liquid was scattered on the inner peripheral surface of the block body 22a and dirt D was not generated on the inner peripheral surface of the block body 22a. If the resist liquid adheres to the block body 22a and stain D is generated, there is a possibility that the resist liquid is scattered beyond the block body 22a to the outer surface of the cup 22.
  • the resist liquid PL scattered on the inner peripheral surface of the block body 22a may collide with the inner peripheral surface and bounce off on the wafer W, and may adhere to the region where the resist liquid is not applied. Then, when the resist liquid adheres and accumulates on the inner peripheral surface of the block body 22a, the risk of such rebound increases.
  • the inner surface of the cup 22 can be cleaned with a cleaning solution such as a solvent, but the block body 22a is difficult to clean. Therefore, suppressing or preventing the protective liquid from splashing on the inner peripheral surface of the block body 22a can solve these problems.
  • the time during which the resist liquid PL scatters due to such collision is shortened as much as possible, the amount of the protective liquid scattered and adhered to the inner surface of the edge portion of the cup 22 and the inner peripheral surface of the block body 22a can be suppressed by that amount. ..
  • the speed at the time of scanning out of the nozzle 30 is made higher than the speed at the time of scanning out of the nozzle 30, so that the protective film P which is not completely dried is used.
  • the time during which the discharged resist liquid PL collides can be shortened, whereby the scattered resist liquid PL can be prevented from adhering to the inner surface of the edge portion of the cup 22, particularly the inner peripheral surface of the block body 22a. can.
  • this kind of protective film P needs to be formed with respect to the zone Z1, the zone Z2, and the zone Z3 at the peripheral edge of the wafer W, and the formed region in the zone Z3 is the upper end. It is preferable to cover the area from 60 to 80%.
  • the control of such a forming region is performed by the rotation speed of the wafer W while the resist liquid which is the protective liquid is discharged by the nozzle 30.
  • the protective film P wraps around not only the zone Z3 but also the zone Z4, which hinders the subsequent transportation and processing.
  • the protective film P may not reach the zone Z3 and may cover only the zones Z1 and Z2. Zone Z3 cannot be protected during the etching process, which is the purpose of the above.
  • the rotation speed of the wafer W at the time of discharging the protective liquid.
  • the resist liquid PL scattered at the time of scanout is performed. May adhere to the inner surface of the edge portion of the cup 22 or the inner peripheral surface of the block body 22a. Therefore, while arbitrarily controlling the rotation speed of the wafer W at the time of discharging the protective liquid, how to prevent such protective liquid PL from adhering to the inner edge portion of the cup 22, particularly the inner peripheral surface of the block body 22a. was an extremely difficult problem.
  • the speed at the time of scanning out of the nozzle 30 is made higher than the speed at the time of scanning in, so that the inner edge portion of such a cup 22, particularly the block body 22a Since it is possible to suppress the adhesion of the protective liquid to the inner peripheral surface of the wafer W, it is possible to arbitrarily control the rotation speed of the wafer W by focusing only on the control of the region where the protective film P is formed on the zone Z3. ing. Therefore, the technique according to the present disclosure can accurately form a coating film on the side surface of the peripheral edge of the substrate, and the resist liquid PL adheres to the inner edge of the cup, particularly the inner peripheral surface of the block body 22a. It can be suppressed.
  • the peripheral portion of the wafer W can be contained in the range of 60 to 80%, and the resist liquid PL, which is the protective liquid, can be appropriately suppressed from adhering to the inner edge portion of the cup 22.
  • Coating processing device 10 Spin chuck 11 Rotating drive unit 12 Support pin 13 Base 14 Elevating mechanism 20 Guide ring 21 Outer wall 22 Cup 22a Block 23 Gap 24 Exhaust pipe 25 Drainage port 30 Nozzle 30a Discharge port 31 Resist liquid supply pipe 32 Resist liquid supply source 33 Supply equipment group 41 Arm 42 Movement mechanism 43 Guide rail 100 Control unit H Storage medium P Protective film PL Resist liquid W Wafer Z1 to Z5 Zone

Abstract

基板の周縁部に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、基板を保持して回転させる保持回転部と、前記保持回転部によって保持されている基板の周縁部に塗布液を供給する塗布液供給ノズルと、前記塗布液供給ノズルを移動させる移動機構と、前記保持回転部、前記塗布液供給ノズル、及び前記移動機構を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記基板を保持した前記保持回転部を回転させながら、前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、前記移動機構を制御して第１の速度で前記塗布液供給ノズルを前記基板の周辺外方から前記基板上の周縁の所定位置まで移動させ、その後前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、前記移動機構を制御して前記第１の速度よりも高速な第２の速度で前記塗布液供給ノズルを前記所定位置から前記基板の周辺外方へ移動させる制御を行うように構成されている。

Description

塗布処理装置、塗布処理方法及びコンピュータ記憶媒体
　本開示は、塗布処理装置、塗布処理方法及びコンピュータ記憶媒体に関する。
　従来から半導体ウェハ（以下、単にウェハということがある）などの基板の周縁部に塗布液を塗布する処理が行われている。
　この点に関し、特許文献１には、円形の基板を水平に保持して回転させる回転保持部と、前記基板の表面の周縁部に塗布膜を形成するために塗布液を供給するノズルと、前記塗布液の供給位置を基板の周縁部と基板の外側位置との間で移動させるために、前記ノズルを移動させる移動機構と、前記回転保持部による基板の回転と、前記ノズルからの塗布液の吐出と、移動機構によるノズルの移動とを制御するために制御信号を出力する制御部と、を備えた周縁部塗布装置が記載されている。そして前記制御部は、基板の回転及びノズルからの塗布液の供給を行いながら、塗布液の供給位置を基板の外側から基板の周縁部に向けて移動させ、当該基板を平面で見たときにその角度が１０°以下である楔型に塗布液を塗布し、次いで、基板の回転及び塗布液の供給を続けたままノズルの移動を停止し、基板の周縁部に沿って帯状に塗布液を塗布し、この帯状に塗布された塗布液の端部が前記楔型に塗布された塗布液に接触して、基板の全周に亘って塗布液が塗布されるように制御信号を出力する。
日本国特開２０１３－６２４３６号公報
　本開示にかかる技術は、基板の周縁部の側面に精度よく塗布膜を形成する。
　本開示の一態様は、基板の周縁部に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、基板を保持して回転させる保持回転部と、前記保持回転部によって保持されている基板の周縁部に塗布液を供給する塗布液供給ノズルと、前記塗布液供給ノズルを移動させる移動機構と、前記保持回転部、前記塗布液供給ノズル、及び前記移動機構を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記基板を保持した前記保持回転部を回転させながら、前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、前記移動機構を制御して第１の速度で前記塗布液供給ノズルを前記基板の周辺外方から前記基板上の周縁の所定位置まで移動させ、その後前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、前記移動機構を制御して前記第１の速度よりも高速な第２の速度で前記塗布液供給ノズルを前記所定位置から前記基板の周辺外方へ移動させる制御を行うように構成されている。
　本開示によれば、基板の周縁部の側面に精度よく塗布膜を形成することができる。
ウェハの周縁部の保護膜の形成状態を示す説明図である。 カップ内面淵部に保護液が付着した状態を示す説明図である。 実施の形態にかかる塗布処理装置の構成の概略を模式的に示した側面断面の説明図である。 実施の形態にかかる塗布処理装置の構成の概略を模式的に示した平面の説明図である。 実施の形態にかかる塗布処理方法によるノズルの移動を示す説明図である。 ノズルのウェハからのスキャンアウト時のレジスト液の飛び散る様子を示す説明図である。 ウェハの周縁部の下側まで保護膜が形成された状態を示す説明図である。 ウェハの周縁部の上側のみ保護膜が形成された状態を示す説明図である。
　半導体デバイス等の製造プロセスにでは、ウェハ上にレジスト液を供給しレジスト膜を形成するレジスト塗布処理等を含む一連のフォトリソ工程が行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。上記一連の処理は、ウェハを処理する各種液処理装置、熱処理装置、ウェハを搬送する搬送装置等を搭載した塗布現像処理システムで行われている。またフォトリソ工程が終わったウェハに対してはその後エッチング処理等が行われ、再びフォトリソ工程の一連の処理が行われることがある。
　このようなプロセスにおいて、前記エッチング処理時のウェハの周縁部を保護を目的として、当該周縁部に保護膜を形成する塗布処理が実施されることがある。これを図１に基づいて詳述すると、図示のようにウェハＷの周縁部は、概ね上面側平坦部のゾーンＺ１、ゾーンＺ１から続く斜面のゾーンＺ２、ゾーンＺ２から続く垂直の側端面（周縁部側端面）であるゾーンＺ３、ゾーンＺ３から続く斜面のゾーンＺ４、そしてゾーンＺ４から続く下面側平坦部のゾーンＺ５とに区画される。
　そしてエッチング処理時においてレジストパターンが形成されておらず、したがってエッチャントによってダメージを受けやすいゾーンＺ１、ゾーンＺ２、ゾーンＺ３に対して、保護膜Ｐが形成される。保護膜Ｐとしては例えばレジスト液によるレジスト膜が用いられる。
　このような周縁部の塗布処理は、従来から周縁部塗布処理装置によって行われている。具体的には、ウェハを保持したスピンチャックなどの保持回転部によってウェハを回転させながら、図２に示した保護膜を形成する保護液供給ノズルＮを、保護液を吐出させつつウェハＷの周辺部外方からウェハＷの中心側へと移動させ、塗布領域のウェハＷ中心側の端部で停止させ、その後再び保護液供給ノズルＮをウェハＷの周辺部外方へと退避させている。これによって、図１に示したように、ウェハＷの周縁部のゾーンＺ１、ゾーンＺ２、ゾーンＺ３に対して、保護膜Ｐが形成される。
　そしてゾーンＺ３に対して、所望の領域、例えば上端から６０％～８０％の領域に保護膜Ｐを形成するために、スピンチャックなどの保持回転部の回転速度を調整することが行われる。
　ところで、スピンチャックなどの保持回転部の外側には、図２に示されるカップＣが配置されているが、前記したようにゾーンＺ３の所望の領域に保護膜を形成する際に、保持回転部を高速回転させると、カップＣの淵部、特に後述するカップＣの淵部に設けられているブロック体の内面にまで保護液が飛び散り、カップＣの淵部内面に保護液による汚れＤが付着することが分かった。
　そこで本開示にかかる技術は、ウェハなどの基板の周縁部に塗布液を塗布するにあたり、カップの内面淵部への保護液の付着を抑え、当該周縁部側面に対して、保護膜を精度よく形成する。
　以下、本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　図３は実施の形態にかかる塗布処理装置１の縦断側面を模式的に示し、図４は同じく平面を模式的に示している図である。この塗布処理装置１はウェハＷの周縁部に、保護液として例えばレジスト液を塗布して保護膜を形成する装置として構成されている。塗布処理装置１は保持回転部として、スピンチャック１０を備えている。スピンチャック１０は、真空吸着により例えばその直径が３００ｍｍの円形基板であるウェハＷを水平に保持するように構成されている。スピンチャック１０は、モータなどを含む回転駆動部１１に接続されている。回転駆動部１１は、後述の制御部１００から出力される制御信号に応じた回転速度で、スピンチャック１０を鉛直回りに回転させる。
　スピンチャック１０へのウェハＷの授受は、ウェハＷの裏面を支持する３本の支持ピン１２（図では図示の都合上２本のみ示している）の昇降によって行われる。支持ピン１２は、基台１３上に設けられており、基台１３は昇降機構１４の駆動によって昇降自在である。
　スピンチャック１０の下方側には断面形状が山形のガイドリング２０が設けられており、このガイドリング２０の外周縁部には、下方に延びた環状の外周壁２１が設けられている。そしてスピンチャック１０及びガイドリング２０を囲むように、カップ２２が配置されている。すなわちカップ２２は上面が円形に開口しており、スピンチャック１０に保持されるウェハＷを囲む形態を有している。またカップ２２の頂上部の内縁には円筒状のブロック体２２ａが設けられている。ブロック体２２ａは、カップ２２内のミストが外側へと放出されることを抑え、かつダウンフローを適切にカップ２２内に案内する機能を有している。
　前記したようにカップ２２は上側が開口し、スピンチャック１０にウェハＷを受け渡すことができるようになっている。カップ２２の内側周面とガイドリング２０の外周壁２１との間には排出路を構成する隙間２３が形成されている。カップ２２の底部２２ｂには、底部２２ｂから上方に起立した排気管２４が設けられている。またカップ２２の底部２２ｂには排液口２５が設けられている。
　塗布処理装置１は、保護液（塗布液）を供給する塗布液供給ノズルとしてのノズル３０を備えている。ノズル３０は下端面に吐出口３０ａが形成されている。ノズル３０は、レジスト液供給管３１を介して、レジスト液が貯留されたレジスト液供給源３２に接続されている。レジスト液供給源３２はポンプを備え、レジスト液をノズル３０側へ圧送し、圧送されたレジスト液は、吐出口３０ａから吐出される。レジスト液供給管３１にはバルブや流量調整部等を含む供給機器群３３が設けられており、制御部１００から出力される制御信号に基づいてレジスト液の供給、停止及びノズル３０への供給量が制御される。
　ノズル３０は、図４に示したように水平方向に伸びたアーム４１に支持されている。なお図示の都合上、図３においてノズル３０は、垂直方向に支持されているが、実際は後述の図５のように、ウェハＷの接線方向に対して平面視で、所定角度、例えば３０度程度斜め配置され、ウェハＷの外側に向けられている。またウェハＷの水平面に対しても、垂直ではなく所定角度、例えば３０度程度傾いで配置されている。これらのノズル３０の配置角度については任意の範囲で定められる。
　ノズル３０は、アーム４１を介して移動機構４２に接続されている。移動機構４２は、横方向に伸びたガイドレール４３に沿って移動し、またアーム４１を昇降させることができる。そして制御部１００からの制御信号に従って移動機構４２が移動し、この移動機構４２の移動によって、ノズル３０はカップ２２の外部に設けられた待機位置４４とウェハＷの周縁との間で移動することができる。また移動機構４２の移動距離、移動速度、移動方向についても制御部１００からの制御信号によって制御される。
　以上の構成を有する塗布処理装置１は、既述したように制御部１００によって制御される。制御部１００は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータにより構成され、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、塗布処理装置１における各種処理を制御するプログラムが格納されている。なお、当該プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部１００にインストールされたものであってもよい。記憶媒体Ｈは、一時的か非一時的かを問わない。
　次に以上の構成にかかる塗布処理装置１を用いた塗布処理方法の一例を説明する。まずウェハＷがスピンチャック１０上に吸着保持されると、回転駆動部１１によって当該ウェハＷを回転させる。そして既述した図３で示される待機位置４４からノズル３０をウェハＷの中心側に移動させ、図５（ａ）に示したように、カップ２２の内側でかつウェハＷの周辺外方、より具体的にはカップ２２のブロック体２２ａ内周面とウェハＷの外方端部との間の位置で、レジスト液の吐出を開始する。この状態で、第１の速度、例えば１～１０ｍｍ／ｓｅｃ.でウェハＷの周縁部の所定位置まで移動させる（スキャンイン）。ここで所定位置とは、レジスト液によって形成しようとする所望の保護膜の径方向の幅を実現できる位置である。この保護膜の幅は、形成しようとする保護膜の特性、性質、その後のエッチング処理の種類によって設定され、例えば１～５ｍｍ程度である。
　次いで図５（ｂ）に示したように、ノズル３０が所定位置に達したら、停止する。そしてそのままウェハＷが例えば１～５回転する間、ノズル３０からレジスト液を吐出し続ける。これによって、ウェハＷの周縁部には、レジスト液による保護膜Ｐが、前記した幅で形成される。
　次いで図５（ｃ）に示したように、ノズル３０を前記した第１の速度より高速の第２の速度、例えば５０ｍｍ／ｓｅｃ.を超える速度、好ましくは、８０～２００ｍｍ／ｓｅｃ.の速度で、図５（ｂ）の所定位置からウェハＷの周辺外方へと移動させる（スキャンアウト）。その後は、レジスト液の吐出を停止し、次いでノズル３０を待機位置４４へと移動させる。
　このようにして、ウェハＷの周縁部にレジスト液を吐出させることで、図１に示したように、ウェハＷの周縁部のゾーンＺ１、ゾーンＺ２、ゾーンＺ３に対して、保護膜Ｐが形成される。そして従来みられた図２に示したような、カップＣの淵部内面に付着した汚れＤは発生しないことが確認できた。より具体的に言えば、ブロック体２２ａの内周面に保護液が飛び散って、ブロック体２２ａの内周面に汚れＤが発生しないことが確認できた。
　ブロック体２２ａにレジスト液が付着して汚れＤが発生するということは、ブロック体２２ａを越えてカップ２２の外面にまでレジスト液が飛散している可能性がある。またブロック体２２ａの内周面に飛散したレジスト液ＰＬが、当該内周面に衝突してウェハＷ上に跳ね返り、レジスト液が塗布されていない領域に付着してしまうおそれもある。そしてレジスト液がブロック体２２ａの内周面に付着堆積していくと、そのような跳ね返りのリスクも高まっていく。一方で、カップ２２の内面であれば、溶剤等の洗浄液で洗浄可能であるが、ブロック体２２ａの洗浄は難しいという面がある。したがってブロック体２２ａの内周面に保護液が飛び散ることを抑制、防止することは、これらの課題を解決することができる。
　発明者が種々実験して調べたところ、従来はノズル３０が所定位置まで移動する際（スキャンイン時）と、ノズル３０が所定位置からウェハＷの周辺外方に移動する際（スキャンアウト時）とは同じ速度であった。そしてノズル３０が所定位置まで移動する際（スキャンイン時）には、カップ２２の淵部内面に保護液が付着しないが、ノズル３０が所定位置からウェハＷの周辺外方に移動する際（スキャンアウト時）に、カップ２２の淵部内面に保護液が付着していることが判明した。
　さらにカップＣの淵部内面、ブロック体２２ａの内周面に保護液が付着する原因について検討したところ、カップＣの淵部内面に保護液が付着するのは、図６に示したように、ウェハＷの周縁部上面に既に保護膜Ｐが形成されている状態で、その上からさらにレジスト液ＰＬを吐出させることで、乾ききっていない保護膜Ｐに対して吐出されたレジスト液ＰＬが衝突して、その際にレジスト液ＰＬが勢いよく飛び散ることが確認できた。そのため、そのように衝突してレジスト液ＰＬが飛び散る時間を極力短くすれば、カップ２２の淵部内面、ブロック体２２ａの内周面に保護液が飛び散って付着する量をその分抑えることができる。
　したがって、前記した実施の形態のように、ノズル３０のスキャンアウト時の速度を、ノズル３０のスキャンアウト時の速度よりも高速にすることで、そのように乾ききっていない保護膜Ｐに対して吐出されたレジスト液ＰＬが衝突する時間を短くすることができ、それによって、飛び散ったレジスト液ＰＬが、カップ２２の淵部内面、特にブロック体２２ａの内周面に付着することを抑えることができる。
　ところでこの種の保護膜Ｐは、図１に示したように、ウェハＷの周縁部のゾーンＺ１、ゾーンＺ２、並びにゾーンＺ３に対して形成される必要があり、またゾーンＺ３における形成領域は上端から６０～８０％の領域をカバーすることが好ましい。そしてそのような形成領域の制御は、ノズル３０によって保護液であるレジスト液を吐出している間のウェハＷの回転速度によって行われる。
　例えばウェハＷの回転速度が低くなりすぎると、図７に示したように、保護膜Ｐは、ゾーンＺ３のみならず、ゾーンＺ４にまで回り込んでしまい、その後の搬送や処理に支障をきたす。一方で、ウェハＷの回転速度が高くなりすぎると、図８に示したように、保護膜ＰはゾーンＺ３には到達せず、ゾーンＺ１、Ｚ２しかカバーできない恐れがあり、保護膜Ｐの本来の目的である、エッチング処理時のゾーンＺ３の保護が図られない。
　そのため、保護液吐出時のウェハＷの回転速度の制御は重要であるが、単にウェハＷの回転速度のみ注視して、これを制御すると、既述したように、スキャンアウト時に飛び散ったレジスト液ＰＬがカップ２２の淵部内面やブロック体２２ａの内周面に付着するおそれがある。そのため、保護液吐出時のウェハＷの回転速度の制御を任意に行いつつ、しかもそのような保護液ＰＬがカップ２２の内面淵部、特にブロック体２２ａの内周面に付着することをいかに抑えるかは極めて難しい問題であった。
　この点既述したように、本開示の技術では、ノズル３０のスキャンアウト時の速度をスキャンイン時の速度よりも高速にすることで、そのようなカップ２２の内面淵部、特にブロック体２２ａの内周面への保護液の付着を抑えることができるから、ゾーンＺ３への保護膜Ｐの形成領域の制御のみに注力して、ウェハＷの回転速度を任意に制御することが可能になっている。そのため、本開示にかかる技術は、基板の周縁部の側面に精度よく塗布膜を形成することができ、かつカップ内面淵部、とりわけブロック体２２ａの内周面にレジスト液ＰＬが付着することを抑えることができる。
　発明者の知見によれば、ウェハＷの回転速度は５００ｒｐｍ以上、好ましくは８００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍに維持することで、前記したノズル３０のスキャンアウト時の移動速度と相俟って、ウェハＷの周縁部のゾーンＺ３における保護膜Ｐの形成領域を６０～８０％の範囲に収めることができ、しかも保護液であるレジスト液ＰＬがカップ２２の内面淵部に付着することを適切に抑えることができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
　　　　１　　　塗布処理装置
　　　１０　　　スピンチャック
　　　１１　　　回転駆動部
　　　１２　　　支持ピン
　　　１３　　　基台
　　　１４　　　昇降機構
　　　２０　　　ガイドリング
　　　２１　　　外周壁
　　　２２　　　カップ
　　　２２ａ　　ブロック体
　　　２３　　　隙間
　　　２４　　　排気管
　　　２５　　　排液口
　　　３０　　　ノズル
　　　３０ａ　　吐出口
　　　３１　　　レジスト液供給管
　　　３２　　　レジスト液供給源
　　　３３　　　供給機器群
　　　４１　　　アーム
　　　４２　　　移動機構
　　　４３　　　ガイドレール
　　１００　　　制御部
　　　　Ｈ　　　記憶媒体
　　　　Ｐ　　　保護膜
　　　ＰＬ　　　レジスト液
　　　　Ｗ　　　ウェハ
　　Ｚ１～Ｚ５　ゾーン

Claims (13)

  1. 基板の周縁部に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、
    基板を保持して回転させる保持回転部と、
    前記保持回転部によって保持されている基板の周縁部に塗布液を供給する塗布液供給ノズルと、
    前記塗布液供給ノズルを移動させる移動機構と、
    前記保持回転部、前記塗布液供給ノズル、及び前記移動機構を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、前記基板を保持した前記保持回転部を回転させながら、
    前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、前記移動機構を制御して第１の速度で前記塗布液供給ノズルを前記基板の周辺外方から前記基板上の周縁の所定位置まで移動させ、
    その後前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、前記移動機構を制御して前記第１の速度よりも高速な第２の速度で前記塗布液供給ノズルを前記所定位置から前記基板の周辺外方へ移動させる制御を行うように構成された、塗布処理装置。
  2. 前記第２の速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃを超える速度である、請求項１に記載の塗布処理装置。
  3. 前記保持回転部の回転速度は、５００ｒｐｍ以上である、請求項１に記載の塗布処理装置。
  4. 前記第２の速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃを超える速度であり、前記保持回転部の回転速度は、５００ｒｐｍ以上である、請求項１に記載の塗布処理装置。
  5. 前記保持回転部の回転速度は、８００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍである、請求項４に記載の塗布処理装置。
  6. 基板の周縁部に塗布液を塗布する塗布処理方法であって、
    前記基板を回転させながら、塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、第１の速度で前記塗布液供給ノズルを前記基板の周辺外方から前記基板上の周縁の所定位置まで移動させ、
    その後前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、前記第１の速度よりも高速な第２の速度で前記塗布液供給ノズルを前記所定位置から前記基板の周辺外方へ移動させる、塗布処理方法。
  7. 前記第２の速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃを超える速度である、請求項６に記載の塗布処理方法。
  8. 前記基板の回転速度は、５００ｒｐｍ以上である、請求項６に記載の塗布処理方法。
  9. 前記第２の速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃを超える速度であり、前記保持回転部の回転速度は、５００ｒｐｍ以上である、請求項６に記載の塗布処理方法。
  10. 前記保持回転部の回転速度は、８００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍである、請求項９に記載の塗布処理方法。
  11. 基板の周縁部に塗布液を塗布する塗布処理方法を、塗布処理装置によって実行させるように、当該塗布処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体であって、
    前記塗布処理装置は、
    前記基板を保持して回転させる保持回転部と、前記保持回転部によって保持されている基板の周縁部に塗布液を供給する塗布液供給ノズルと、前記塗布液供給ノズルを移動させる移動機構を有し、
    前記塗布処理方法は、
    前記基板を回転させながら、前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、第１の速度で前記塗布液供給ノズルを前記基板の周辺外方から前記基板上の周縁の所定位置まで移動させ、
    その後前記塗布液供給ノズルにより塗布液を供給しつつ、前記第１の速度よりも高速な第２の速度で前記塗布液供給ノズルを前記所定位置から前記基板の周辺外方へ移動させる、
    コンピュータ記憶媒体。
  12. 前記第２の速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃを超える速度である、請求項１１に記載のコンピュータ記憶媒体。
  13. 前記基板の回転速度は、５００ｒｐｍ以上である、請求項１１に記載のコンピュータ記憶媒体。
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