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CN107755204A - 基板处理方法 - Google Patents

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CN107755204A
CN107755204A CN201710710303.6A CN201710710303A CN107755204A CN 107755204 A CN107755204 A CN 107755204A CN 201710710303 A CN201710710303 A CN 201710710303A CN 107755204 A CN107755204 A CN 107755204A
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Abstract

本发明涉及一种基板处理方法,所述基板处理方法具有溶剂供给工序,在该溶剂供给工序中,向基板的中央部供给溶剂,且使基板的转速增加,在溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘的时刻为止,持续向基板供给溶剂。根据这样的基板处理方法,既能够有效地抑制颗粒的产生,又能够利用溶剂覆盖基板的表面的全部。即,能够有效地提高向基板供给溶剂的处理的品质。

Description

基板处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理基板的基板处理方法,尤其涉及一种向基板供给溶剂的技术。基板是半导体晶片、光掩膜用的玻璃基板、液晶显示用的玻璃基板、光盘用基板等。
背景技术
光刻工序是将半导体器件的电路图案转印于基板上的抗蚀剂膜。光刻工序包括在基板上形成抗蚀剂膜等涂敷膜的处理、使抗蚀剂膜显影的处理等。
在这些处理中,向基板供给各种处理液。处理液例如为药液、溶剂。药液例如为,在基板上形成抗蚀剂膜等涂敷膜的涂敷液、使抗蚀剂膜显影的显影液。涂敷液是用于形成抗蚀剂膜的抗蚀剂膜材料等。溶剂例如为稀释剂。
溶剂例如使抗蚀剂膜材料的润湿性提高。通过使抗蚀剂膜的润湿性提高,能够抑制抗蚀剂膜材料的消耗量(例如,参照专利文献1、2)。或者,通过使抗蚀剂膜的润湿性提高,能够在基板上形成品质良好的抗蚀剂膜(例如,参照专利文献3、4)。
在日本特开2002-134399号公报中,向静止的基板上供给稀释剂。在结束稀释剂的供给后,一边向基板上供给抗蚀剂膜材料,一边使基板的转速立即增加至4000rpm。由此,使溶剂和抗蚀剂膜材料在基板的表面上扩展,从而在基板上形成抗蚀剂膜。
在日本特开2010-207788号公报中,向转速保持为0~50rpm的基板上供给稀释剂。在结束稀释剂的供给后,一边供给抗蚀剂膜材料,一边使基板的转速立即增加至2000~4000rpm。由此,使溶剂和抗蚀剂膜材料在基板的表面扩展,从而在基板上形成抗蚀剂膜。
在日本特开2002-175966号公报中,向静止的基板上滴下稀释剂。在结束稀释剂的滴下后,使基板旋转来使稀释剂在基板的表面扩展,从而在基板的表面上形成稀释剂的膜。然后,向基板上供给抗蚀剂膜材料。由此,在基板上形成抗蚀剂膜。
在日本特开2012-589号公报中,向静止的基板上供给溶剂。在结束溶剂的供给后,使基板的转速立即增加至500rpm,从而使溶剂在基板的表面扩展。然后,向基板上供给抗蚀剂膜材料。由此,在基板上形成抗蚀剂膜。
溶剂的用途并不限定于使抗蚀剂膜材料的润湿性提高。作为溶剂的用途,例如具有使除了抗蚀剂膜材料以外的药液的润湿性提高、使基板的表面变为药液容易融合的状态或对药液进行稀释等。另外,作为溶剂的用途,还具有进行基板的表面改质或提高基板的表面的润湿性等。
近几年,随着抗蚀剂图案的微细化,以前不成为问题的微小的颗粒可能会导致图案缺陷。另外,检查处理的品质的精度提高,能够检测出以前漏过的颗粒。基于这样的问题,在向基板供给处理液的处理中,微小的颗粒的产生也会成为问题。
发明内容
本发明基于上述的问题而提出的,其目的在于提供一种基板处理方法,能够进一步提高处理品质。
本发明的发明者们认为,颗粒的产生原因在于向基板供给药液的方法。一般而言,药液与溶剂相比,润湿性差(低),或者,药液与溶剂相比,粘度高。因此,恰当地向基板供给药液比恰当地向基板供给溶剂更难。
本发明的发明者们尝试了变更向基板供给药液的步骤和条件。然而,即使如何变更向基板供给药液的步骤和条件,也无法有效地抑制颗粒的产生。
因此,再次对颗粒的产生状况进行了检讨,本发明的发明者们发现,数量多的颗粒分布于:位于基板的中央部的小的假想圆的圆周上。而且,本发明的发明者们意识到:该假想圆与向基板供给溶剂时暂时形成的溶剂的积液部的范围类似。本发明的发明者们认为,颗粒的产生原因可能在于向基板供给溶剂的方法。
此外,“溶剂的积液部”是溶剂的块。在本说明书中,将“溶剂的积液部”恰当地称为“溶剂的心部”。
因此,本发明的发明者们尝试了变更向基板供给溶剂的步骤和条件。
本发明是通过这样的见解、检讨及测试所得到的,设为如下的那样的结构。即,本发明的基板处理方法,用于处理基板,所述基板处理方法具有溶剂供给工序,在该溶剂供给工序中,向基板的中央部供给溶剂,且使基板的转速增加;在所述溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,持续向基板供给溶剂。
本发明的基板处理方法具有溶剂供给工序。在溶剂供给工序中,通过向基板的中央部供给溶剂,在基板的中央部形成溶剂的一个心部。在溶剂供给工序中,通过使基板的转速增加,使溶剂的心部扩展。而且,在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,持续向基板供给溶剂。由此,直到溶剂到达基板的周缘时为止,能够使溶剂的心部顺利地扩大。其结果,既能够有效地抑制颗粒的产生,又能够利用溶剂覆盖基板的表面的全部。即,能够有效地提高向基板供给溶剂的处理的品质。
此外,“基板的中央部”是指,包括基板的旋转中心的基板的表面的部分。“基板的表面”是基板的上表面的意思。在持续向基板供给溶剂的期间,溶剂的供给位置无需始终是基板的中央部。例如,在持续向基板供给溶剂的期间,也可以使溶剂的供给位置从基板的中央部移动至除了基板的中央部以外的部分。“使基板的转速增加”是指,溶剂供给工序结束时的基板的转速大于溶剂供给工序开始时的基板的转速,且从溶剂供给工序开始时到溶剂供给工序结束时为止,基板的转速不减小。例如,可以在溶剂供给工序的整个期间,持续对基板的转速进行加速。或者,溶剂供给工序的期间也可以包括使基板的转速增加的期间、将基板的转速保持为恒定的期间。
在上述的基板处理方法中,优选地,所述溶剂供给工序包括:第一等速工序,将基板的转速保持为第一速度,且向基板供给溶剂,第一加速工序,在进行所述第一等速工序之后,使基板的转速从所述第一速度加速至大于所述第一速度的第二速度,且持续向基板供给溶剂;在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第一加速工序。由于溶剂供给工序包括第一等速工序,因此,能够在基板上恰当地形成溶剂的心部。由于溶剂供给工序包括第一加速工序,因此,在溶剂到达基板的周缘之前,能够积极地增大作用于溶剂的离心力。由此,能够使溶剂的心部顺利地扩大。
在上述的基板处理方法中,优选地,所述溶剂供给工序包括第二等速工序,该第二等速工序在进行所述第一加速工序之后,将基板的转速保持为所述第二速度,且持续向基板供给溶剂;在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第二等速工序。在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,执行至少两个等速工序(即,第一等速工序和第二等速工序)。在溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,使基板的转速阶段性地增加。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
在上述的基板处理方法中,优选地,所述溶剂供给工序包括第二加速工序,该第二加速工序在进行所述第二等速工序之后,将基板的转速从所述第二速度加速至大于所述第二速度的第三速度,且持续向基板供给溶剂;在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第二加速工序。在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,执行至少两个加速工序(即,第一加速工序和第二加速工序)。在溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,使作用于溶剂的离心力积极地增加两次以上。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
在上述的基板处理方法中,优选地,所述溶剂供给工序包括第三等速工序,该第三等速工序在进行所述第二加速工序之后,将基板的转速保持为所述第三速度,且持续向基板供给溶剂;在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第三等速工序。在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,执行至少三个等速工序(即,第一等速工序、第二等速工序、第三等速工序)。在溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,使基板的转速通过三个以上的阶段增加。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
在上述的基板处理方法中,优选地,所述第一速度为0rpm以上且小于30rpm。由于第一速度比较小,因此,能够更加恰当地形成溶剂的心部。
另外,本发明的基板处理方法,用于处理基板,其中,所述基板处理方法具有溶剂供给工序,在该溶剂供给工序中,向基板的中央部供给溶剂,且使基板的转速增加;在所述溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,使基板的转速以三个以上的阶段增加。
本发明的基板处理方法具有溶剂供给工序。在溶剂供给工序中,通过向基板的中央部供给溶剂,在基板的中央部仅形成一个溶剂的心部。在溶剂供给工序中,通过使基板的转速增加,使溶剂的心部在基板上扩展。在此,在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,通过至少三个阶段使基板的转速增加。由此,在溶剂到达基板的周缘时为止,能够使溶剂的心部顺利地扩大。其结果,既能够有效地抑制颗粒的产生,又能够利用溶剂覆盖基板的表面的全部。即,能够有效地提高向基板供给溶剂的处理的品质。
此外,“至少三个阶段”分别以相互不同的速度使基板的转速保持恒定。
在上述的基板处理方法中,优选地,所述溶剂供给工序包括:第一等速工序,将基板的转速保持为第一速度,且向基板供给溶剂,第二等速工序,在进行所述第一等速工序之后,将基板的转速保持为大于所述第一速度的第二速度,第三等速工序,在进行所述第二等速工序之后,将基板的转速保持为大于所述第二速度的第三速度;在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第三等速工序。在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,执行至少三个等速工序(即,第一等速工序、第二等速工序、第三等速工序)。即,在溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,通过三个以上的阶段使基板的转速增加。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
此外,第一至第三等速工序是上述的基板处理方法所记载的“至少三个阶段”的例子。
在上述的基板处理方法中,优选地,第一速度为0rpm以上且小于30rpm。由于第一速度比较小,因此,能够在基板上更加恰当地形成溶剂的心部。
另外,本发明的基板处理方法,用于处理基板,所述基板处理方法具有溶剂供给工序,在该溶剂供给工序中,向基板的中央部供给溶剂,且使基板的转速增加;在所述溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,持续对基板的转速进行加速。
本发明的基板处理方法具有溶剂供给工序。在溶剂供给工序中,通过向基板的中央部供给溶剂,在基板的中央部暂时地形成溶剂的一个心部。在溶剂供给工序中,通过使基板的转速增加,使溶剂的心部扩大。在此,在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,持续对基板的转速进行加速。由此,直到溶剂到达基板的周缘时为止,能够使溶剂的心部顺利地扩大。其结果,既能够有效地抑制颗粒的产生,又能够利用溶剂覆盖基板的表面的全部。即,能够有效地提高向基板供给溶剂的处理的品质。
在上述的基板处理方法中,优选地,在所述溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,持续向基板供给溶剂。在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,持续向基板供给溶剂。由此,直到溶剂到达基板的周缘时为止,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
在上述的基板处理方法中,优选地,溶剂到达基板的周缘时的基板的转速小于1500rpm。换言之,优选地,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,基板的转速被限制为小于1500rpm。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
在上述的基板处理方法中,优选地,溶剂到达基板的周缘时的基板的转速小于200rpm。换言之,优选地,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,基板的转速被限制为小于200rpm。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
在上述的基板处理方法中,优选地,在所述溶剂供给工序中,在从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止的期间的至少一部分,使基板的转速以S字形加速。通过使基板的转速以S字形加速,能够使基板的旋转加速度平缓地变化。即,能够使作用于基板上的溶剂的离心力平缓地变化。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
此外,“使基板的转速以S字形加速”包括:在开始对基板的转速进行加速时,随着时间的经过而使基板的旋转加速度增加。另外,“使基板的转速以S字形加速”包括:在结束基板的转速的加速时,随着时间的经过而使基板的旋转加速度减小。
在上述的基板处理方法中,优选地,在结束向基板供给溶剂之后,具有药液供给工序,在该药液供给工序中,向基板供给药液。由于在向基板高品质地供给溶剂之后执行药液供给工序,因此,还能够提高向基板供给药液的处理的品质。
在上述的基板处理方法中,优选地,在结束向基板供给溶剂之后,具有单纯旋转工序,在该单纯旋转工序中,使基板旋转但不向基板供给处理液。由此,能够使形成于基板上的溶剂的膜的厚度恰当地变薄。
此外,本说明书还公开了下面那样的基板处理方法的发明。
(1)一种基板处理方法,用于处理基板,其中,
通过开始向基板的中央部供给溶剂,在基板上的中央部生成溶剂的心部,
通过持续向基板供给溶剂且使基板的转速平缓地增加,能够在溶剂的心部的边缘与基板接触的状态下,使溶剂的心部扩大。
在所述(1)记载的基板处理方法中,持续向基板供给溶剂。因此,在使溶剂的心部扩大时,能够恰当地保持溶剂的心部的边缘与基板的表面接触的状态。而且,在所述(1)记载的基板处理方法中,使基板的转速平缓地增加。因此,在使溶剂的心部扩大时,能够更加恰当地保持溶剂的心部的边缘与基板的表面接触的状态。由此,溶剂的心部以不卷入气泡的方式扩大。其结果,能够有效地抑制颗粒的产生。即,能够有效地提高向基板供给溶剂的处理的品质。
(2)在上述的基板处理方法中,在开始向基板供给溶剂时,向基板供给溶剂的供给位置是基板的中央部。
根据所述(2)记载的基板处理方法,能够在基板的中央部恰当地生成溶剂的心部。
(3)在上述的基板处理方法中,向基板供给溶剂的供给位置仅仅是基板的中央部。
根据所述(3)记载的基板处理方法,在向基板供给溶剂时,向基板供给溶剂的供给位置只限于基板的表面的中央部。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
(4)在上述的基板处理方法中,在所述第一等速工序中,开始向基板的中央部供给溶剂。
根据所述(4)记载的基板处理方法,能够在第一等速工序中在基板上的中央部恰当地生成溶剂的心部。
(5)在上述的基板处理方法中,所述溶剂供给工序包括第三加速工序,该第三加速工序在进行所述第三等速工序之后,使基板的转速从所述第三速度进行加速且持续向基板供给溶剂,在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第三加速工序。
根据所述(5)记载的基板处理方法,在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,执行至少三个加速工序(第一加速工序、第二加速工序、第三加速工序)。在溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,使作用于溶剂的离心力积极地增加三次以上。由此,能够使溶剂的心部更加顺利地扩大。
(6)在上述的基板处理方法中,所述溶剂供给工序包括将基板的转速加速至第一速度的事先加速工序。
根据所述(6)记载的基板处理方法,由于溶剂供给工序包括事先加速工序,因此,能够恰当地准备第一等速工序。
(7)在上述(6)记载的基板处理方法中,第一速度大于0rpm且小于30rpm。
根据所述(7)记载的基板处理方法,由于第一速度比较小,因此,能够更加恰当地形成溶剂的心部。
(8)在上述(6)或上述(7)记载的基板处理方法中,在事先加速工序中向基板供给溶剂。
根据所述(8)记载的基板处理方法,能够在事先加速工序中,在基板上恰当地形成溶剂的心部。
(9)在上述(6)至上述(8)中任一项记载的基板处理方法中,在所述事先加速工序中开始向基板的中央部供给溶剂。
根据所述(9)记载的基板处理方法,能够在事先加速工序中,在基板上恰当地形成溶剂的心部。
(10)在上述的基板处理方法中,在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,持续对基板的转速进行加速。
根据所述(10)记载的基板处理方法,能够使溶剂的心部顺利地扩大。
(11)在上述的基板处理方法中,在开始向基板供给溶剂时,基板的转速为0rpm以上且小于30rpm。
根据所述(11)记载的基板处理方法,由于开始向基板供给溶剂时的基板的转速比较小,因此,能够在基板上更加恰当地生成溶剂的心部。
(12)一种基板处理方法,用于处理基板,其中,该基板处理方法具有溶剂供给工序,在该溶剂供给工序中,向基板的中央部供给溶剂,且使基板的转速增加;在所述溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,将基板的转速限制为小于200rpm。
所述(12)记载的基板处理方法具有溶剂供给工序。在溶剂供给工序中,通过向基板的中央部供给溶剂,在基板的中央部暂时地形成溶剂的一个心部。在溶剂供给工序中,通过使基板的转速增加,使溶剂的心部扩大。在此,在溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,将基板的转速限制为小于200rpm。由此,直到溶剂到达基板的周缘时为止,能够使溶剂的心部顺利地扩大。其结果,既能够有效地抑制颗粒的产生,又能够利用溶剂覆盖基板的表面的全部。即,能够有效地提高向基板供给溶剂的处理的品质。
(13)在上述的基板处理方法中,具有:单纯旋转工序,在进行所述溶剂供给工序之后,使基板旋转但不向基板供给处理液;药液供给工序,在进行所述单纯旋转工序之后,向基板供给药液。
所述(13)记载的基板处理方法具有单纯旋转工序,因此,能够使形成于基板上的溶剂的膜的厚度恰当地变薄。另外,由于基板处理方法具有药液供给工序,因此,不仅能够提高向基板供给溶剂的处理的品质,还能够提高向基板供给药液的处理的品质。
(14)在上述的基板处理方法中,在结束向基板供给溶剂时,开始向基板供给药液。
根据所述(14)记载的基板处理方法,能够在基板上的溶剂干燥之前向基板供给药液,因此,药液能够在基板上更加顺利地扩展。由此,能够恰当地提高向基板供给药液的处理的品质。
附图说明
为了说明发明,图示了目前认为优选的若干实施方式,应该理解为发明并不限定于图示的结构以及方案。
图1是表示实施例的基板处理装置的概略结构的图。
图2是表示处理例1的步骤的流程图。
图3是表示处理例1的步骤的时序图。
图4A-4C分别是表示基板上的溶剂的俯视图。
图5是表示比较例的基板处理方法的步骤的时序图。
图6是针对通过处理例1进行了处理的基板,表示颗粒的测定结果的图。
图7是针对通过比较例进行了处理的基板,表示颗粒的测定结果的图。
图8A-8E分别是示意性地表示比较例中的溶剂的动作的图。
图9A-9D分别是示意性地表示处理例1中的溶剂的动作的图。
图10是表示处理例2的步骤的流程图。
图11是表示处理例2的步骤的时序图。
图12是表示处理例3的步骤的流程图。
图13是表示处理例3的步骤的时序图。
图14是表示处理例4的步骤的流程图。
图15是表示处理例4的步骤的时序图。
图16是表示处理例5的步骤的流程图。
图17是表示处理例5的步骤的时序图。
图18是表示处理例6的步骤的流程图。
图19是表示处理例6的步骤的时序图。
具体实施方式
下面,参照附图,说明本发明的实施例。
图1是表示实施例的基板处理装置的概略结构的图。
基板处理装置1向基板(例如,半导体晶片)W供给处理液。处理液例如为溶剂和药液。药液例如为在基板W上形成涂敷膜的涂敷液。涂敷液例如为抗蚀剂膜材料(下面,简称为“抗蚀剂”)。
基板处理装置1具有将基板W保持为能够旋转的旋转保持部11。旋转保持部11包括旋转夹具13和马达15。旋转夹具13将基板W保持为大致水平姿势。更具体而言,旋转夹具13吸附基板W的下表面的中央部。马达15的输出轴15a的顶端与旋转夹具13的下部连接。输出轴15a在大致铅直方向上延伸。通过马达15对输出轴15a进行旋转驱动,使得旋转夹具13和基板W一体旋转。输出轴15a的轴心相当于基板W的旋转中心Ra。基板W的旋转中心Ra穿过基板W的上表面的中央部与基板W的上表面大致正交。下面,将基板W的上表面简称为“基板W的表面”。
基板处理装置1具有设置于旋转夹具13的周围的飞散防止罩17。飞散防止罩17挡住从基板W飞散的处理液(即,药液、溶剂等)进行回收。
基板处理装置1具有供给溶剂的溶剂供给部21。溶剂供给部21具有溶剂供给源23、配管24、开闭阀25、喷嘴26、移动机构27。溶剂供给源23贮存溶剂。溶剂供给源23与配管24的一端连通连接。开闭阀25设置于配管24上。开闭阀25用于开闭配管24内的溶剂的流路。喷嘴26与配管24的另一端连通连接。喷嘴26喷出溶剂。移动机构27用于移动喷嘴26。具体而言,移动机构27使喷嘴26在处理位置和退避位置之间移动,其中,所述处理位置指,位于基板W的表面的中央部的上方的位置,所述退避位置指,从基板W的上方离开的位置。在图1中,利用实线表示位于退避位置的喷嘴26,利用虚线表示位于处理位置的喷嘴26。
溶剂例如为亲水性。溶剂与抗蚀剂相比,润湿性高。溶剂与抗蚀剂相比,粘度低。溶剂例如为有机溶剂。溶剂例如为稀释剂、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA:propylene glycolmonomethyl ether acetate)、乳化乙酯(乳化エチル)、异丙醇(IPA:isopropyl alcohol)等。
基板处理装置1具有供给抗蚀剂的抗蚀剂供给部31。抗蚀剂供给部31具有抗蚀剂供给源33、配管34、开闭阀35、喷嘴36、移动机构37。抗蚀剂供给源33贮存抗蚀剂。抗蚀剂供给源33与配管34的一端连通连接。开闭阀35设置于配管34上。开闭阀35用于开闭配管34内的抗蚀剂的流路。喷嘴36与配管34的另一端连通连接。喷嘴36喷出抗蚀剂。移动机构37用于移动喷嘴36。具体而言,移动机构37使喷嘴36在处理位置和退避位置之间移动,其中,所述处理位置指,位于基板W的中央部的上方的位置,所述退避位置指,从基板W的上方离开的位置。在图1中,利用实线表示处于退避位置的喷嘴36,利用虚线表示处于处理位置的喷嘴36。
基板处理装置1具有总体地操作上述的各结构的控制部41。具体而言,控制部41控制马达15来调整基板W的转速(转数)。控制部41控制移动机构27、37来使喷嘴26、36移动。控制部41控制开闭阀25、35来对溶剂及抗蚀剂的供给及停止进行切换。
控制部41具有预先设定有用于处理基板W的处理条件的处理方案等。处理条件例如为基板W的转速与时间之间的关系、基板W的旋转加速度与时间之间的关系、处理液的供给与时间之间的关系相关的信息等。控制部41通过用于执行各种处理的中央运算处理装置(CPU)、成为运算处理的操作区域的RAM(Random-Access Memory,随机存储器)、用于存储各种信息的固定磁盘等存储介质等来实现。
接着,对由实施例的基板处理装置1所进行的多个基板处理方法(处理例)进行说明。
[处理例1]
图2是表示处理例1的步骤的流程图。处理例1包括溶剂供给工序(步骤S1)、单纯旋转工序(步骤S2)、药液供给工序(步骤S3)。处理例1首先进行溶剂供给工序。处理例1在溶剂供给工序后进行单纯旋转工序。处理例1在单纯旋转工序后进行药液供给工序。溶剂供给工序向基板W供给溶剂。溶剂供给工序还包括六个工序(步骤S1a-S1f)。单纯旋转工序不向基板W供给处理液,而仅使基板W旋转。药液供给工序向基板W供给抗蚀剂。溶剂供给工序也被称为“预湿”。
图3是表示处理例1的步骤的时序图。参照图3,详细地说明上述的各工序。此外,在下面的说明中,基板W被旋转保持部11保持为大致水平。基板W的转速为零(0rpm),基板W静止。喷嘴26、36处于退避位置,开闭阀25、35关闭。
<步骤S1>
溶剂供给工序依次进行六个工序(步骤S1a-S1f)。下面,对各工序进行说明。
<步骤S1a>事先加速工序(时刻t1-t2)
控制部41控制马达15,来使基板W的转速在时刻t1-t2的期间从0rpm增加至第一速度V1。
优选地,第一速度V1大于0rpm且小于30rpm。
第一速度V1例如为10rpm。时刻t1-t2的期间例如为0.1sec(秒)。时刻t1-t2的期间的基板W的旋转加速度例如为恒定。时刻t1-t2的期间的基板W的旋转加速度例如为100rpm/sec。换言之,事先加速工序以100rpm/sec的旋转加速度在0.1sec的期间对基板W的转速进行加速。由此,基板W的转速从0rpm增加至10rpm。
<步骤S1b>第一等速工序(时刻t2-t4)
控制部41驱动马达15,来使基板W的转速从时刻t2到时刻t4为止保持为第一速度V1。控制部41驱动移动机构27,来使喷嘴26从退避位置移动至处理位置。控制部41使开闭阀25打开,使溶剂从喷嘴26喷出。由此,在时刻t3,开始向基板W的表面的中央部供给溶剂。
时刻t2-t4的期间例如为2sec。
图4A是表示第一等速工序中的基板W上的溶剂的俯视图。更具体而言,图4A是表示刚刚开始向基板W供给溶剂之后的基板W上的溶剂的俯视图。如图所示,在第一等速工序中,在基板W的中央部生成溶剂A的一个积液部。在此,溶剂A的积液部是溶剂A的块(塊)。下面,将溶剂A的积液部恰当地称为“溶剂A的心部”。溶剂A的心部在俯视时呈圆形状。溶剂A的心部的大小小于基板W的表面的大小。在第一等速工序中,溶剂A还未到达基板W的周缘E。
在第一等速工序中,由于基板W旋转,因此离心力F作用于溶剂A的心部。离心力F向远离旋转中心Ra的方向发生作用。借助离心力F,使得溶剂A的心部均匀地扩大。更具体而言,溶剂A的心部的边缘e向基板W的周缘E的整体扩展。由此,溶剂A的心部在俯视时保持为圆形状。
<步骤S1c>第一加速工序(时刻t4-t5)
在第一加速工序中,在时刻t4-t5的期间,将基板W的转速从第一速度V1加速至大于第一速度V1的第二速度V2。而且,在第一加速工序中,持续向基板W的中央部供给溶剂A。
优选地,第二速度V2小于1500rpm。更优选地,第二速度V2小于200rpm。
第二速度V2例如为30rpm。时刻t4-t5的期间例如为0.5sec。时刻t4-t5的期间的基板W的旋转加速度例如为恒定。时刻t4-t5的期间的基板W的旋转加速度例如为40rpm/sec。
在第一加速工序中,由于基板W的转速增加,因此,作用于溶剂A的心部的离心力F增大。通过离心力F的增大,使得溶剂A的心部积极地扩大。另外,离心力F的增大触发了溶剂A的心部相对于基板W的流动性变高,从而溶剂A的心部顺利地扩大。而且,在第一加速工序中,由于持续向基板W供给溶剂A,因此,溶剂A的心部更加顺利地扩大。在第一加速工序中,溶剂A的心部也均匀地扩大,从而溶剂A的心部的形状保持为圆形状。
<步骤S1d>第二等速工序(t5-t6)
第二等速工序从时刻t5到时刻t6为止将基板W的转速保持为第二速度V2。第二等速工序在时刻t5至时刻t6,持续向基板W供给溶剂A。
时刻t5-t6的期间例如为3sec。
图4B是表示第二等速工序中的基板W上的溶剂A的俯视图。在第二等速工序中,与第一等速工序相比,溶剂A的心部更大。这样,溶剂A的心部随着时间的经过而变大。但是,在第二等速工序中,溶剂A的心部还未到达基板W的周缘E。第二速度V2大于第一速度V1。因此,在第二等速工序中,比第一等速工序更大的离心力F作用于溶剂A的心部。在第二等速工序中,溶剂A的心部也均匀地扩大,溶剂A的心部在俯视时保持为圆形状。
<步骤S1e>第二加速工序(时刻t6-t7)
在第二加速工序中,在时刻t6-t7的期间,将基板W的转速从第二速度V2加速至大于第二速度V2的第三速度V3。在第二加速工序中,持续向基板W的中央部供给溶剂A。
优选地,第三速度V3小于1500rpm。更优选地,第三速度V3小于200rpm。
第三速度V3例如为100rpm。时刻t6-t7的期间例如为1.0sec。时刻t6-t7的期间的基板W的旋转加速度例如为恒定。时刻t6-t7的期间的基板W的旋转加速度例如为70rpm/sec。
在第二加速工序中,与第二等速工序相比,离心力F增大。由此,溶剂A的心部再次积极且顺利地扩大。而且,在第二加速工序中,持续向基板W供给溶剂A。由此,溶剂A的心部更加顺利地扩大。溶剂A的心部均匀地扩大。溶剂A的心部在俯视时保持为圆形状。
<步骤S1f>第三等速工序(t7-t9)
在第三等速工序中,从时刻t7到时刻t9为止,将基板W的转速保持为第三速度V3。在第三等速工序中,在时刻t7至时刻t9,持续向基板W供给溶剂A。在执行第三等速工序的过程中,溶剂A在时刻t8到达基板W的周缘E。具体而言,溶剂A的心部的边缘e到达基板W的周缘E。
时刻t7-t9的期间例如为4sec。
图4C是表示第三等速工序中的基板W上的溶剂A的俯视图。更具体而言,图4C是表示溶剂A到达基板W的周缘E之后的基板W上的溶剂A的俯视图。如图所示,溶剂A覆盖基板W的表面的整体。溶剂A的膜形成于基板W上。
在溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8以后,基板W上的溶剂A从基板W的周缘E被甩开,向基板W的周围飞散。飞散的溶剂A被飞散防止罩17回收。
在时刻t9,停止向基板W供给溶剂A。然后,控制部41驱动移动机构27,来使喷嘴26从处理位置移动至退避位置。由此,第三等速工序结束。
通过第三等速工序的结束,溶剂供给工序结束。
<步骤S2>单纯旋转工序(t9-t10)
在单纯旋转工序中,不向基板W供给处理液,仅使基板W旋转。更具体而言,在单纯旋转工序中,在时刻t9-t10的期间,将基板W的转速保持为第三速度V3。向基板W外丢弃基板W上的溶剂A的大部分。基板W上的溶剂A的膜变薄。
<步骤S3>药液供给工序(t10-t15)
控制部41驱动移动机构37,来使喷嘴36从退避位置移动至处理位置,使开闭阀35打开,来使抗蚀剂从喷嘴36喷出。由此,在时刻t10,开始向基板W供给抗蚀剂。向基板W供给抗蚀剂的动作会持续至时刻t15。在向基板W供给抗蚀剂的时刻t10-t15的期间,控制部41对基板W的转速进行增减。
具体而言,在时刻t10-t11的期间,基板W的转速被保持为第三速度V3。在时刻t11-t12的期间,基板W的旋转加速度从第三速度V3增加至大于第三速度V3的速度VR。在时刻t12-t13的期间,基板W的旋转加速度被保持为速度VR。在时刻t13-t14的期间,基板W的旋转加速度从速度VR减小至零。在时刻t14-t15的期间,基板W的旋转加速度被保持为零。
向基板W供给抗蚀剂的动作,在时刻t15结束。通过这样的药液供给工序,在基板W的表面形成抗蚀剂膜。
处理例1的步骤如上所述。
接着,在例示比较例的基础上,针对向基板W供给溶剂A的处理的品质,对处理例1和比较例进行比较。
图5是表示比较例的基板处理方法的步骤的时序图。在比较例1中,在时刻ta-tc,将基板W的转速保持为规定的低速VL。低速VL例如为零。而且,从时刻ta开始向基板W供给溶剂A。由此,在基板W上生成溶剂A的心部。在时刻tb,停止向基板W供给溶剂A。
在时刻tc-td,将基板W的转速从低速VL立即增加至高速VH。高速VH比较高。高速VH例如为几百~几千rpm。在时刻td以后,将基板W的转速保持为高速VH。溶剂A在时刻tc以后到达基板W的周缘E。
图6是针对通过处理例1的步骤进行了供给溶剂的处理的基板W,测定了颗粒的结果。具体而言,是针对仅进行处理例1中的溶剂供给工序和单纯旋转工序而未进行药液供给工序的基板W,测定了颗粒的结果。图7是针对通过比较例的步骤进行了供给溶剂的处理的基板W,测定了颗粒的结果。图6、图7分别表示在基板W的俯视图中检测出颗粒的位置。
在处理例1中,检测出35个颗粒B。与此相对,在比较例中,检测出120个颗粒B。这样,在处理例1中的向基板W供给溶剂A的处理中,颗粒B的数量被抑制在比较例的三分之一以下。
本发明的发明者们对颗粒B的产生推测如下。
图8A-8E分别是示意性地表示比较例中的基板W上的溶剂A的动作的图。图8A-8E是基板W的局部的垂直剖面图。
在比较例中,首先,在基板W上生成溶剂A的心部(参照图8A)。接着,基板W的转速从低速VL增加至高速VH。在基板W的转速增加时,溶剂A的心部的扩大不能顺利地进行。更具体而言,在基板W的转速增加时,溶剂A的心部的边缘e的形状紊乱(参照图8B、8C)。例如,溶剂A的心部的边缘e从基板W的表面浮起。例如,溶剂A的心部的边缘e变为锯齿的形状。由于边缘e以紊乱的形状延伸,因此,溶剂A的心部卷入气泡b(参照图8D)。卷入的气泡b存留在基板W上。溶剂A朝向基板W的周缘E在基板W上流动,但卷入的气泡b不与溶剂A一起流动。在溶剂A的膜实现薄膜化后或溶剂A干燥后,气泡b的痕迹变为颗粒B(参照图8E)。
边缘e的形状紊乱的原因有如下几点。
第一个原因是,基板W的转速立即增加至高速VH。在图5所示的时刻tc之后,离心力急剧地增大。溶剂A的心部突然受到比较大的离心力。由此,溶剂A的心部的边缘e的形状紊乱。
第二个原因是,在溶剂A的心部扩大时,不向基板W供给溶剂A。不持续向基板W供给溶剂A。因此,随着溶剂A的心部扩大,溶剂A的心部的厚度变薄。随着溶剂A的心部扩大,溶剂A的心部的边缘e难以在基板W上顺利地延伸。因此,溶剂A的心部的边缘e的形状紊乱。
参照图7,在比较例中,数量多的颗粒B分布于位于基板W的中央部的假想圆C上。这意味着,在基板W的转速刚刚开始增加之后(即,时刻tc之后),溶剂A的心部的边缘e的形状紊乱,溶剂A的心部卷入多个气泡b。
图9A-9D分别是示意性地表示处理例1中的基板W上的溶剂A的动作的图。图9A-9D是基板W的局部的垂直剖面图。
在处理例1中,首先,在基板W上形成溶剂A的心部(参照图9A)。然后,基板W的转速阶段性地增加。溶剂A的心部扩大。此时,溶剂A的心部的扩大顺利地进行。更具体而言,溶剂A的心部的边缘e的形状难以紊乱(参照图9B)。换言之,边缘e被保持为与基板W的表面发生接触那样的形状。因此,溶剂A的心部以不卷入气泡的方式扩大。由此,在溶剂A覆盖基板W的表面之后,气泡也几乎不存于基板W上(参照图9C)。其结果,在溶剂A的膜实现薄膜化后或溶剂A干燥后,难以产生因气泡所引起的颗粒B(参照图9D)。
此外,在本说明书中,“溶剂A的心部顺利地扩大”同义于,在溶剂A的心部的边缘e与基板W发生接触的状态下,溶剂A的心部的边缘e沿基板W延伸。
若满足下面例示的三个条件中的至少一个,则能够使溶剂A的心部顺利地扩大。此外,由于处理例1将三个条件全部满足,因此,能够使溶剂A的心部非常顺利地扩大。
第一条件是,在溶剂A的心部扩大时,持续向基板W供给溶剂A。在处理例1中,从开始向基板W供给溶剂的时刻到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻为止,持续向基板W供给溶剂A。因此,在溶剂A的心部扩大时,溶剂A的心部的边缘e沿基板W的表面顺利地延伸。即,溶剂A的心部顺利地扩大。
第二条件是,在溶剂A的心部扩大时,基板W的转速平缓地增加。在处理例1中,基板W的转速从第一速度V1到第二速度V2、从第二速度V2到第三速度V3阶段性地增加。由于基板W的转速逐渐地增加,因此,离心力平缓地增大。因此,溶剂A的心部的边缘e的形状难以因离心力而紊乱。
第三条件是,在溶剂A的心部扩大时,基板W的转速比较低。在处理例1中,从开始向基板W供给溶剂A的时刻到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻为止,基板W的转速被限制在第三速度V3(即,100rpm)以下。因此,能够恰当地抑制溶剂A的心部的边缘e的形状因离心力而紊乱。
溶剂A的心部顺利地扩大和溶剂A的心部均匀地扩大之间具有一定的关系。换言之,溶剂A的心部的边缘e的微观的形状和溶剂A的心部的宏观的形状具有一定的相关关系。
可以说,例如,若溶剂A的心部的边缘e的形状不紊乱,则在俯视时溶剂A的心部保持为圆形状。可以说,例如,若在俯视时溶剂A的心部保持为圆形状,则可以说溶剂A的心部的边缘e的形状未发生紊乱。可以说,例如,在溶剂A的心部具有向基板W的周缘E的一部分细长地延伸的部分(也称为“须(髭)”或“条纹(筋)”)的情况下,可以说溶剂A的心部的边缘e的形状紊乱。
因此,将俯视时的溶剂A的心部保持为圆形状,是溶剂供给工序中的目标或标准。
关于颗粒B的产生的推测如上。
<处理例1的效果>
根据处理例1,能够达到下面的效果。
在溶剂供给工序中,通过向基板W的中央部供给溶剂A,在基板W的中央部暂时地形成溶剂A的一个心部。在溶剂供给工序中,通过使基板W的转速增加,使得溶剂A的心部朝向基板W的周缘E扩大。而且,在溶剂供给工序中,从开始向基板W供给溶剂A的时刻t3到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8为止,持续向基板W供给溶剂A。由此,到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8为止,溶剂A的心部顺利地扩大。其结果,既能够有效地抑制颗粒B的产生,又能够利用溶剂A覆盖基板W的表面的全部。即,能够有效地提高向基板W供给溶剂A的处理的品质。
溶剂供给工序包括第一等速工序,因此,能够恰当地在基板W上形成溶剂A的心部。
第一等速工序中的第一速度V1大于0rpm且小于30rpm,比较小。因此,能够更加恰当地形成溶剂A的心部。
在第一等速工序中,开始向基板W的中央部供给溶剂A。因此,能够恰当地在基板W上的中央部生成溶剂A的心部。
溶剂供给工序在第一等速工序的基础上,还包括第二、第三等速工序,从开始向基板W供给溶剂A的时刻t3到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8的期间,使基板W的转速通过三个阶段增加。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
由于溶剂供给工序包括第一加速工序,因此,在溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8之前,能够使作用于溶剂A的离心力F积极地增大。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
溶剂供给工序在第一加速工序的基础上,还包括第二加速工序。因此,在溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8之前,能够使作用于溶剂A的离心力多次(两次)积极地增大。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8的基板W的转速是第三速度V3。第三速度V3小于1500rpm,比较小。由此,能够使溶剂A的心部顺利地扩大。而且,第三速度V3小于200rpm,更小。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
在从开始向基板W供给溶剂A的时刻t3到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8为止的期间,基板W的转速被限制在第三速度V3以下。由于第三速度V3比较小,因此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
在时间上先后进行的两个等速工序之间的基板W的转速之差在100rpm以下。例如,第一速度V1与第二速度V2之差为20rpm。例如,第二速度V2与第三速度V3之差为70rpm。这样,基板W的转速平缓地增加。因此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
在从开始向基板W供给溶剂A的时刻t3到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t8的期间,向基板W供给溶剂A的供给位置始终是基板W的表面的中央部。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
由于溶剂供给工序包括事先加速工序,因此,能够恰当地准备第一等速工序。
基板处理方法具有单纯旋转工序,因此,能够恰当地使形成于基板W上的溶剂A的膜的厚度变薄。
基板处理方法具有药液供给工序,因此,还能够恰当地提高向基板W供给抗蚀剂的处理的品质。
[处理例2]
接着,说明处理例2。图10是表示处理例2的步骤的流程图。此外,对与处理例1相同的步骤赋予相同的附图标记并简化说明。
处理例2包括溶剂供给工序(步骤S1)和药液供给工序(步骤S3)。处理例2首先进行溶剂供给工序。处理例2在溶剂供给工序之后进行药液供给工序。处理例2不包括单纯旋转工序。处理例2的溶剂供给工序包括六个工序(步骤S1a-S1f)。
图11是表示处理例2的步骤的时序图。参照图11,详细地说明上述的各工序。
<步骤S1a>事先加速工序(时刻t21-t22)
在事先加速工序中,在时刻t21-t22的期间,将基板W的转速从0rpm增加至第一速度V1。
第一速度V1例如为20rpm。时刻t21-t22的期间例如为0.1sec。时刻t21-t22的期间的基板W的旋转加速度例如为200rpm/sec。
<步骤S1b>第一等速工序(时刻t22-t24)
在第一等速工序中,从时刻t22到时刻t24为止,将基板W的转速保持为第一速度V1。在第一等速工序中,从时刻t23开始向基板W供给溶剂A。
时刻t22-t24的期间例如为3sec。
<步骤S1c>第一加速工序(时刻t24-t25)
在第一加速工序中,在时刻t24-t25的期间,将基板W的转速从第一速度V1加速至第二速度V2。在第一加速工序中,持续向基板W供给溶剂A。
第二速度V2例如为50rpm。时刻t24-t25的期间例如为0.5sec。时刻t24-t25的期间的基板W的旋转加速度例如为60rpm/sec。
<步骤S1d>第二等速工序(t25-t26)
在第二等速工序中,从时刻t25到时刻t26为止,将基板W的转速保持为第二速度V2。在第二等速工序中,从时刻t25到时刻t26为止,持续向基板W供给溶剂A。
时刻t25-t26的期间例如为3sec。
<步骤S1e>第二加速工序(时刻t26-t27)
在第二加速工序中,在时刻t26-t27的期间,将基板W的转速从第二速度V2加速至第三速度V3。在第二加速工序中,持续向基板W供给溶剂A。
第三速度V3例如为100rpm。时刻t26-t27的期间例如为1.0sec。时刻t26-t27的期间的基板W的旋转加速度例如为50rpm/sec。
<步骤S1f>第三等速工序(t27-t29)
在第三等速工序中,从时刻t27到时刻t29为止,将基板W的转速保持为第三速度V3。在第三等速工序中,从时刻t27到时刻t29为止,持续向基板W供给溶剂A。在执行第三等速工序的过程中,溶剂A在时刻t28到达基板W的周缘E。
时刻t27-t29的期间例如为3sec。
在时刻t29停止向基板W供给溶剂A。由此,第三等速工序结束,溶剂供给工序结束。
<步骤S3>药液供给工序(t29以后)
在药液供给工序中,从时刻29开始向基板W供给抗蚀剂。即,在停止向基板W供给溶剂A时,开始向基板W供给抗蚀剂。在药液供给工序中,在时刻t29以后,一边改变基板W的转速,一边向基板W供给抗蚀剂。
<处理例2的效果>
通过处理例2,也能够达到与处理例1相同的效果。例如,通过处理例2,也能够有效地提高向基板W供给溶剂A的处理的品质。
而且,在处理例2中,在结束溶剂供给工序时开始进行药液供给工序。换言之,在处理例2中,在结束向基板W供给溶剂A的时刻t29,开始向基板W供给抗蚀剂。由于在溶剂A干燥之前向溶剂A上供给抗蚀剂,因此,能够使抗蚀剂在基板W上更加顺利地扩展。由此,能够有效地提高向基板W供给抗蚀剂的处理(即,在基板W上形成抗蚀剂膜的处理)的品质。
[处理例3]
接着,说明处理例3。图12是表示处理例3的步骤的流程图。此外,对与处理例1相同的步骤赋予相同的附图标记并简化说明。
处理例3包括溶剂供给工序(步骤S1)、单纯旋转工序(步骤S2)、药液供给工序(步骤S3)。处理例3的溶剂供给工序(步骤S1)的内容与处理例1的溶剂供给工序不同。处理例3的溶剂供给工序包括七个工序(步骤S1b-S1h)。
图13是表示处理例3的步骤的时序图。参照图13,详细地说明溶剂供给工序。此外,单纯旋转工序和药液供给工序与处理例1大致相同,因此,省略说明。
<步骤S1b>第一等速工序(时刻t30-t32)
在第一等速工序中,从时刻t30到时刻t32为止,将基板W的转速保持为第一速度V1。在第一等速工序中,从时刻t31开始向基板W供给溶剂A。
第一速度V1例如为零。时刻t30-t32的期间例如为2sec。
<步骤S1c>第一加速工序(时刻t32-t33)
在第一加速工序中,在时刻t32-t33的期间,将基板W的转速从第一速度V1加速至第二速度V2。在第一加速工序中,持续向基板W供给溶剂A。
第二速度V2例如为10rpm。时刻t32-t33的期间例如为0.1sec。时刻t32-t33的期间的基板W的旋转加速度例如为100rpm/sec。
<步骤S1d>第二等速工序(t33-t34)
在第二等速工序中,从时刻t33到时刻t34为止,将基板W的转速保持为第二速度V2。在第二等速工序中,从时刻t33到时刻t34为止,持续向基板W供给溶剂A。
时刻t33-t34的期间例如为2sec。
<步骤S1e>第二加速工序(时刻t34-t35)
在第二加速工序中,在时刻t34-t35的期间,将基板W的转速从第二速度V2加速至第三速度V3。在第二加速工序中,持续向基板W供给溶剂A。
第三速度V3例如为30rpm。时刻t34-t35的期间例如为0.5sec。时刻t34-t35的期间的基板W的旋转加速度例如为40rpm/sec。
<步骤S1f>第三等速工序(t35-t36)
在第三等速工序中,从时刻t35到时刻t36为止,将基板W的转速保持为第三速度V3。在第三等速工序中,从时刻t35到时刻t36为止,持续向基板W供给溶剂A。
时刻t35-t36的期间例如为2sec。
<步骤S1g>第三加速工序(时刻t36-t37)
在第三加速工序中,在时刻t36-t37的期间,将基板W的转速从第三速度V3加速至第四速度V4。在第三加速工序中,持续向基板W供给溶剂A。
第四速度V4例如为100rpm。时刻t36-t37的期间例如为1.0sec。时刻t36-t37的期间的基板W的旋转加速度例如为70rpm/sec。
<步骤S1h>第四等速工序(t37-t39)
在第四等速工序中,从时刻t37到时刻t39为止,将基板W的转速保持为第四速度V4,并持续向基板W供给溶剂A。在执行第四等速工序的过程中,溶剂A在时刻t38到达基板W的周缘E。
时刻t37-t39的期间例如为4sec。
在第四等速工序结束时,即,在时刻t39,停止向基板W供给溶剂A。由此,第四等速工序结束,溶剂供给工序结束。
<处理例3的效果>
通过处理例3,也能够达到与处理例1相同的效果。例如,通过处理例3,也能够有效地提高向基板W供给溶剂A的处理的品质。
而且,根据处理例3,由于第一等速工序中的第一速度V1为零,因此,在第一等速工序中,开始向静止的基板W供给溶剂A。由此,能够在基板W上恰当地生成溶剂A的心部。
在溶剂供给工序中,从开始向基板W供给溶剂A的时刻t31到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t38为止,执行四个等速工序(即,第一~第四等速工序)。即,溶剂供给工序使基板W的转速通过四个阶段增加。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
[处理例4]
接着,说明处理例4。图14是表示处理例4的步骤的流程图。此外,对与处理例1相同的步骤赋予相同的附图标记并简化说明。
如图所示,处理例4包括溶剂供给工序(步骤S1)和单纯旋转工序(步骤S2)。处理例4不包括药液供给工序。处理例4的溶剂供给工序的内容与处理例1的溶剂供给工序不同。处理例4的溶剂供给工序包括两个工序(步骤S1b、S1c)。
图15是表示处理例4的步骤的时序图。参照图15,进一步详细地说明溶剂供给工序。此外,单纯旋转工序与处理例1大致相同,因此,省略说明。
<步骤S1b>第一等速工序(时刻t41-t43)
在第一等速工序中,从时刻t41到时刻t43为止,将基板W的转速保持为第一速度V1。在第一等速工序中,从时刻t42开始向基板W供给溶剂A。
优选地,第一速度V1在0rpm以上且小于30rpm。
<步骤S1c>第一加速工序(时刻t43-t46)
在第一加速工序中,在时刻t43-t46的期间,将基板W的转速从第一速度V1进行加速。时刻t43-t46的基板W的旋转加速度为恒定。在第一加速工序中,到时刻t44为止,持续向基板W供给溶剂A。在第一加速工序中,在时刻t44,结束溶剂A的供给。溶剂A在时刻t45到达基板W的周缘E。溶剂A到达基板W的周缘E是在结束溶剂A的供给之后。
优选地,溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t45的基板W的转速VE小于1500rpm。更优选地,转速VE小于200rpm。
<处理例4的效果>
根据处理例4,能够达到下面的效果。从开始向基板W供给溶剂A的时刻t42到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t45为止,基板W的转速平缓地增加。由此,能够使溶剂A的心部顺利地扩大。由此,能够有效地提高向基板W供给溶剂A的处理的品质。
溶剂A到达基板W的周缘E时的基板W的转速VE比较低。即,从开始向基板W供给溶剂A的时刻t42到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t45为止,基板W的转速被限制在比较低的范围。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
第一加速工序是在开始向基板W供给溶剂A之后进行的最初的加速工序。直到该第一加速工序开始进行时(更具体而言,在第一加速工序中使基板W的转速开始加速时)为止,持续供给溶剂A。由此,至少在溶剂A的心部开始扩大的初始阶段,能够使溶剂A的心部顺利地扩大。
[处理例5]
接着,说明处理例5。图16是表示处理例5的步骤的流程图。此外,对与处理例1相同的步骤赋予相同的附图标记并简化说明。
如图所示,处理例5包括溶剂供给工序(步骤S1)。处理例5不包括单纯旋转工序和药液供给工序。处理例5的溶剂供给工序的内容与处理例1的溶剂供给工序不同。处理例5的溶剂供给工序包括一个工序(步骤S1i)。
图17是表示处理例5的步骤的时序图。参照图17,进一步详细地说明溶剂供给工序。
<步骤S1i>加速工序(时刻t51-t53)
在加速工序中,从时刻t51到时刻t53为止,对基板W的转速进行加速。在加速工序中,从时刻t51开始向基板W供给溶剂A。在加速工序中,直到时刻t53为止,持续向基板W供给溶剂A。在加速工序中,在时刻t53,结束向基板W供给溶剂A。在执行加速工序的过程中,溶剂A在时刻t52到达基板W的周缘E。
优选地,开始向基板W供给溶剂A的时刻t51的基板W的转速VS,在0rpm以上且小于30rpm。优选地,溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t52的基板W的转速VE,小于1500rpm。更加优选地,转速VE小于200rpm。优选地,从时刻t51到时刻t53为止,基板W的旋转加速度是恒定的。
<处理例5的效果>
根据处理例5,能够达到下面的效果。
在溶剂供给工序中,在溶剂A的心部扩大时,使基板W的转速平缓地增加。具体而言,从开始向基板W供给溶剂A的时刻t51到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t52为止,持续进行基板W的转速的加速。由此,能够使溶剂A的心部顺利地扩大。由此,能够有效地提高向基板W供给溶剂A的处理的品质。
在溶剂供给工序中,在溶剂A的心部扩大时,持续向基板W供给溶剂A。具体而言,从开始向基板W供给溶剂的时刻t51到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t52为止,持续向基板W供给溶剂A。由此,能够使溶剂A的心部顺利地扩大。
溶剂A到达基板W的周缘E时的基板W的转速VE比较低。即,从开始向基板W供给溶剂A的时刻t51到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t52为止,将基板W的转速限制在比较低的范围。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
从开始向基板W供给溶剂A的时刻t51到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t52为止,基板W的旋转加速度是恒定的。由此,基板W的转速以恒定的比例连续地增加。因此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
[处理例6]
接着,说明处理例6。图18是表示处理例6的步骤的流程图。此外,对与处理例1相同的步骤赋予相同的附图标记并简化说明。
如图所示,处理例6包括溶剂供给工序(步骤S1)。处理例6不包括单纯旋转工序和药液供给工序。处理例6的溶剂供给工序的内容与处理例1的溶剂供给工序不同。处理例6的溶剂供给工序包括一个工序(步骤S1j)。
图19是表示处理例6的步骤的时序图。参照图19,进一步详细地说明溶剂供给工序。
<步骤S1j>加速工序(时刻t61-t67)
在加速工序中,从时刻t61开始对基板W的转速进行加速。在加速工序中,在时刻t67,结束基板W的转速的加速。
在此,在开始对基板W的转速进行加速时,在加速工序中,使基板W的转速以S字形加速。更具体而言,从时刻t61到时刻t63为止,在加速工序中,随着时间的经过而使每单位时间的基板W的旋转加速度增加。由此,在开始对基板W的转速进行加速时,基板W的旋转加速度平缓地变大。下面,将随着时间的经过而使每单位时间的基板W的旋转加速度增加的情况称为“第一S字加速驱动”。
而且,在结束对基板W的转速进行加速时,在加速工序中,使基板W的转速以S字形加速。更具体而言,从时刻t64到时刻t67为止,在加速工序中,随着时间的经过而使每单位时间的基板W的旋转加速度减小至零。由此,在结束对基板W的转速进行加速时,基板W的旋转加速度平缓地变小。下面,将随着时间的经过而使每单位时间的基板W的旋转加速度减小的情况称为“第二S字加速驱动”。
从结束第一S字加速驱动起到开始进行第二S字加速驱动为止,在加速工序中,将基板W的旋转加速度保持为恒定。更具体而言,从时刻t63到时刻t64为止,在加速工序中,使基板W的转速以恒定的加速度增加。下面,将使基板W的转速以恒定的加速度增加的情况称为“定加速驱动”。
优选地,定加速驱动中的基板W的旋转加速度与第一S字加速驱动结束时的基板W的旋转加速度相等。优选地,定加速驱动中的基板W的旋转加速度与第二S字加速驱动开始时的基板W的旋转加速度相等。
在加速工序中,从时刻t62到时刻t65为止,向基板W供给溶剂A。
在加速工序中,在时刻t62,开始向基板W供给溶剂A。即,在进行第一S字加速驱动时,开始向基板W供给溶剂A。
在加速工序中,在时刻t65,停止向基板W供给溶剂A。即,在加速工序中,在进行第二S字加速驱动时,停止向基板W供给溶剂A。
溶剂A在进行第二S字加速驱动的时刻t66到达基板W的周缘E。这样,在加速工序中,直到溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t66为止,持续对基板W的转速进行加速。但是,溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t66为,在结束向基板W供给溶剂A的时刻t65之后的时刻。
在时刻t67,加速工序结束,溶剂供给工序结束。
<处理例6的效果>
根据处理例6,能够达到下面的效果。
在溶剂供给工序中,在从开始向基板W供给溶剂A的时刻t62至溶剂A到达基板W的周缘E的时刻t66为止的期间的至少一部分中,使基板W的转速以S字形加速。由此,在溶剂A的心部扩大时,使基板W的转速非常平缓地增加。由此,能够使溶剂A的心部非常顺利地扩大。
在溶剂供给工序中,在从时刻t61到时刻t63的期间,进行第一S字加速驱动。由此,能够随着时间的经过而使基板W的转速平缓地增加。而且,在进行第一S字加速驱动时,开始向基板W供给溶剂A。由此,能够在基板W上更加恰当地生成溶剂A的心部。
在溶剂供给工序中,在从时刻t64到时刻t66为止的期间,进行第二S字加速驱动。由此,能够随着时间的经过而使基板W的转速平缓地收敛。
第一S字加速驱动结束时的基板W的旋转加速度与定加速驱动中的基板W的旋转加速度相等。因此,在从第一S字加速驱动转变为定加速驱动的时刻t63,基板W的旋转加速度不会急剧地变化。由此,能够使溶剂A的心部更加顺利地扩大。
同样地,定加速驱动中的基板W的旋转加速度与第二S字加速驱动开始时的基板W的旋转加速度相等。因此,在从定加速驱动转变为第二S字加速驱动的时刻t64,基板W的旋转加速度不会急剧地变化。由此,能够使溶剂A的心部向基板W的周缘E更加顺利地扩大。
本发明并不限定于上述实施方式,能够以下面的变形方式进行实施。
(1)在上述的各处理例1-6中,溶剂A的供给位置始终是基板W的表面的中央部,但并不限定于此。即,溶剂A的供给位置也可以不是始终为基板W的表面的中央部。例如,也可以恰当地变更溶剂A的供给位置。例如,也可以在开始向基板W供给溶剂A时,将溶剂A的供给位置设为基板W的中央部,然后使溶剂A的供给位置向基板W的周缘E移动。
(2)在上述的实施例中,溶剂A使抗蚀剂的润湿性提高,但并不限定于此。溶剂A也可以使除了抗蚀剂以外的涂敷液的润湿性提高。在此,除了抗蚀剂以外的涂敷液,例如为反射防止膜材料、保护膜材料、SOG(Spin On Glass,旋涂玻璃)膜材料、SOD(Spin onDielectric,旋涂电介质)膜材料等。或者,溶剂A也可以使除了涂敷液以外的药液的润湿性提高。除了涂敷液以外的药液例如是显影液。
溶剂A也可以是使基板W的表面变为药液容易融合(馴染み)的状态的溶剂。例如,溶剂A也可以是使基板W的表面变为显影液容易融合的状态的溶剂。
溶剂A也可以是对药液进行稀释的溶剂。
或者,也可以将溶剂A用于与药液无关的用途。例如,溶剂A也可以是进行基板W的表面改质的溶剂。例如,溶剂A也可以是提高基板W的表面的润湿性的溶剂。
(2)在上述的实施例中,药液是抗蚀剂,但并不限定于此。如上所述,药液也可以是除了抗蚀剂以外的涂敷液(例如,反射防止膜材料、保护膜材料、SOG膜材料、SOD膜材料等)。或者,药液也可以是显影液等。
(3)在上述的处理例1、3、4的单纯旋转工序中,可以使溶剂A干燥,也可以不使溶剂A干燥。
(4)在上述的处理例1、2中,在第一等速工序中开始向基板W供给溶剂A,但并不限定于此。例如,也可以在事先加速工序中开始向基板W供给溶剂A。
(5)在上述的处理例1、2中,在第三等速工序中,溶剂A到达基板W的周缘E,但并不限定于此。例如,也可以在第二等速工序中溶剂A到达基板W的周缘E。在该变形实施例中,也可以省略第二加速工序和第三等速工序中的至少一个。
或者,也可以在第一、第二加速工序中的一个工序中,溶剂A到达基板W的周缘E。在该变形实施例中,也可以省略溶剂A到达基板W的周缘E之后的等速工序和加速工序中的至少一个。
(6)在上述的各处理例中,也可以恰当地变更溶剂供给工序具有的等速工序的数量。例如,溶剂供给工序具有的等速工序的数量也可以是一个。例如,溶剂供给工序具有的等速工序的数量也可以是两个。例如,溶剂供给工序具有的等速工序的数量也可以是三个以上。例如,溶剂供给工序也可以不包括等速工序。
(7)在上述的处理例1-5中的各加速工序中,使基板W的转速以恒定的旋转加速度增加,但并不限定于此。即,至少一个加速工序也可以一边使基板W的旋转加速度变化,一边使基板W的转速增加。或者,如处理例6的说明所示,至少一个加速工序也可以使基板W的转速以S字形加速。
(8)在上述的实施例中,旋转保持部11具有旋转夹具13,但并不限定于此。例如,旋转保持部11也可以具有转盘来代替旋转夹具13,所述转盘具有保持基板W的周缘E的多个销。
(9)在上述的各处理例中,也可以恰当地变更喷嘴26、36移动的时机。在处理例1中,喷嘴26在第一等速工序中从退避位置移动至处理位置,但并不限定于此。例如,喷嘴26也可以在第一等速工序之前移动至处理位置。
(10)就上述的各实施例和上述(1)至(9)说明的各变形实施例而言,还可以将各结构置换为其他变形实施例的结构或与其他变形实施例的结构进行组合等来恰当地进行变更。
本发明只要不脱离上述的思想或本质也可以以其他的具体方式实施,因此,应该参照所附的权利要求书而不是上述说明来表示本发明的保护范围。
附图标记的说明:
1 基板处理装置
11 旋转保持部
21 溶剂供给部
26 溶剂的喷嘴
31 抗蚀剂供给部
36 抗蚀剂的喷嘴
41 控制部
A 溶剂
B 颗粒
b 气泡
C 假想圆
E 基板W的周缘
e 溶剂A的心部的边缘
Ra 旋转中心
F 离心力
V1 第一速度
V2 第二速度
V3 第三速度
V4 第四速度
VE 溶剂A到达基板W的周缘E时的基板W的转速
VS 开始向基板W供给溶剂A时的基板W的转速
W 基板

Claims (20)

1.一种基板处理方法,用于处理基板,其中,
所述基板处理方法具有溶剂供给工序,在该溶剂供给工序中,向基板的中央部供给溶剂,且使基板的转速增加,
在所述溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,持续向基板供给溶剂。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
所述溶剂供给工序包括:
第一等速工序,将基板的转速保持为第一速度,且向基板供给溶剂,
第一加速工序,在进行所述第一等速工序之后,使基板的转速从所述第一速度加速至大于所述第一速度的第二速度,且持续向基板供给溶剂;
在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第一加速工序。
3.根据权利要求2所述的基板处理方法,其中,
所述溶剂供给工序包括第二等速工序,该第二等速工序在进行所述第一加速工序之后,将基板的转速保持为所述第二速度,且持续向基板供给溶剂,
在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第二等速工序。
4.根据权利要求3所述的基板处理方法,其中,
所述溶剂供给工序包括第二加速工序,该第二加速工序在进行所述第二等速工序之后,将基板的转速从所述第二速度加速至大于所述第二速度的第三速度,且持续向基板供给溶剂,
在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第二加速工序。
5.根据权利要求4所述的基板处理方法,其中,
所述溶剂供给工序包括第三等速工序,该第三等速工序在进行所述第二加速工序之后,将基板的转速保持为所述第三速度,且持续向基板供给溶剂,
在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第三等速工序。
6.根据权利要求2所述的基板处理方法,其中,
所述第一速度为0rpm以上且小于30rpm。
7.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
溶剂到达基板的周缘时的基板的转速小于1500rpm。
8.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
溶剂到达基板的周缘时的基板的转速小于200rpm。
9.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
在所述溶剂供给工序中,在从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止的期间的至少一部分,使基板的转速以S字形加速。
10.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
在结束向基板供给溶剂之后,具有药液供给工序,在该药液供给工序中,向基板供给药液。
11.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
在结束向基板供给溶剂之后,具有单纯旋转工序,在该单纯旋转工序中,使基板旋转但不向基板供给处理液。
12.一种基板处理方法,用于处理基板,其中,
所述基板处理方法具有溶剂供给工序,在该溶剂供给工序中,向基板的中央部供给溶剂,且使基板的转速增加,
在所述溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,使基板的转速以三个以上的阶段增加。
13.根据权利要求12所述的基板处理方法,其中,
所述溶剂供给工序包括:
第一等速工序,将基板的转速保持为第一速度,且向基板供给溶剂,
第二等速工序,在进行所述第一等速工序之后,将基板的转速保持为大于所述第一速度的第二速度,
第三等速工序,在进行所述第二等速工序之后,将基板的转速保持为大于所述第二速度的第三速度;
在溶剂到达基板的周缘之前,开始进行所述第三等速工序。
14.根据权利要求12所述的基板处理方法,其中,
在所述溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,持续向基板供给溶剂。
15.根据权利要求12所述的基板处理方法,其中,
溶剂到达基板的周缘时的基板的转速小于1500rpm。
16.根据权利要求12所述的基板处理方法,其中,
溶剂到达基板的周缘时的基板的转速小于200rpm。
17.根据权利要求12所述的基板处理方法,其中,
在所述溶剂供给工序中,在从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止的期间的至少一部分,使基板的转速以S字形加速。
18.根据权利要求12所述的基板处理方法,其中,
在结束向基板供给溶剂之后,具有药液供给工序,在该药液供给工序中,向基板供给药液。
19.一种基板处理方法,用于处理基板,其中,
所述基板处理方法具有溶剂供给工序,在该溶剂供给工序中,向基板的中央部供给溶剂,且使基板的转速增加,
在所述溶剂供给工序中,从开始向基板供给溶剂时到溶剂到达基板的周缘时为止,持续对基板的转速进行加速。
20.根据权利要求19所述的基板处理方法,其中,
在所述溶剂供给工序中,直到溶剂到达基板的周缘时为止,持续向基板供给溶剂。
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