本公开涉及一种基板处理装置、基板处理方法以及存储介质。
背景技术:
在专利文献1中公开了一种在基板上形成包含金属的涂覆材料的层的基板处理方法。
专利文献1:日本特开2016-29498号公报
技术实现要素:
发明要解决的问题
包含金属的涂覆材料的层(以下称作“含金属覆膜”。)能够用于基板处理中的各种场合。例如,通过将含金属覆膜用作抗蚀膜,能够期待针对曝光处理的感光度的提高。另外,通过将含金属膜用作所谓的硬掩膜,能够期待耐蚀刻性的提高。然而,在利用含金属覆膜时,需要抑制基板自身以及与该基板相接触的设备的金属污染。
本公开的目的在于提供一种能够抑制伴随含金属覆膜的利用而产生的金属污染的基板处理装置和基板处理方法。
用于解决问题的方案
本公开的一个方面所涉及的基板处理装置具备:第一保护处理部,其在基板的周缘部形成第一保护膜;成膜部,其在基板的表面形成含有金属的覆膜;第一清洗处理部,其对形成有覆膜的基板的周缘部进行清洗处理;以及控制部,其中,控制部构成为执行以下控制:控制第一保护处理部,使之在基板的周缘部形成第一保护膜;控制成膜部,使之在形成有第一保护膜的基板的表面形成覆膜;控制第一清洗处理部,使之向形成有覆膜的基板的周缘部供给用于去除覆膜的第一药液;在向基板的周缘部供给第一药液之后,控制第一清洗处理部,使之向该周缘部供给用于去除金属成分的第二药液;以及在向基板的周缘部供给第二药液之后,控制第一清洗处理部,使之向该周缘部供给用于去除第一保护膜的第三药液。
根据该基板处理装置,在基板的周缘部形成有第一保护膜的状态下,在基板的表面形成覆膜,由此防止金属成分附着于基板的周缘部。在去除了覆膜的周缘部分之后,去除第一保护膜,由此将残留于第一保护膜的金属成分也一同去除,因此可期待能够充分抑制基板的周缘部处的金属成分的残留。
然而,本申请的发明人等发现,即使在去除了第一保护膜之后,在基板的周缘部仍会残留有金属成分。能够认为,发生这样的现象的原因是残留于第一保护膜的表面的金属成分的一部分在去除第一保护膜的过程中附着于基板的周缘部。作为应对在去除第一保护膜后仍残留的金属成分的对策,考虑在去除第一保护膜之后进一步清洗基板的周缘部,但存在由于基板暴露于针对金属成分具有高清洗性的药液中而基板被浸蚀的风险。
针对此情况,根据本基板处理装置,在用于去除第一保护膜的第三药液的供给之前执行用于去除金属成分的第二药液的供给。通过第二药液的供给,残留于第一保护膜的金属成分被大部分去除。此时,基板的周缘部受第一保护膜保护,因此能够抑制第二药液对基板的浸蚀。通过在第三药液的供给之前供给第二药液,能够在残留于第一保护膜的金属成分被大幅度削减的状态下去除第一保护膜。因此,在去除了第一保护膜之后,残留于基板的周缘部的金属成分也被大幅度削减。因而,能够抑制伴随含金属覆膜的利用而产生的金属污染。
也可以是,第二药液具有比第一药液和第三药液的酸性强的酸性。在该情况下,能够在去除第一保护膜之前去除大部分的金属成分。
控制部也可以构成为还执行以下控制:在向基板的周缘部供给第二药液之后且向该周缘部供给第三药液之前,控制第一清洗处理部,使之向该周缘部供给第一药液。在该情况下,通过第一药液的供给来去除第二药液的残留成分,由此能够进一步削减在去除第一保护膜之后残留于基板的周缘部的物质。
也可以是,还具备热处理部,该热处理部对覆膜进行加热,控制部也可以构成为还执行以下控制:在向形成有覆膜的基板的周缘部供给第一药液之后且向该周缘部供给第三药液之前,控制热处理部,使之对该基板的覆膜进行加热。在该情况下,通过覆膜的加热而覆膜的强度提高。在通过加热使覆膜的强度提高之前向基板的周缘部供给第一药液,由此能够容易地进行该周缘部的去除。在第三药液的供给之前通过加热使覆膜的强度提高,由此能够更可靠地抑制在第三药液的供给过程中从覆膜溶出金属成分。因而,能够更可靠地削减残留于基板的周缘部的金属成分。
控制部也可以构成为执行以下控制:在向形成有覆膜的基板的周缘部供给第一药液之后且向该周缘部供给第二药液之前,控制热处理部,使之对该基板的覆膜进行加热。在该情况下,在第二药液的供给之前通过加热使覆膜的强度提高,由此能够更可靠地抑制在第二药液的供给过程中从覆膜溶出金属成分。因而,能够更可靠地削减残留于基板的周缘部的金属成分。
控制部也可以构成为还执行以下控制:在向基板的周缘部供给第三药液之后,控制热处理部,使之对该基板的覆膜进行加热。在该情况下,通过在对覆膜进行加热的过程之前集中地执行去除覆膜的不需要部分的过程,能够实现基板处理的效率化。
也可以是,还具备:第二保护处理部,其在基板的周缘部形成第二保护膜;显影处理部,其进行覆膜的显影处理;以及第二清洗处理部,其对被进行了覆膜的显影处理的基板的周缘部进行清洗处理,控制部也可以构成为还执行以下控制:在向基板的周缘部供给第三药液之后,控制第二保护处理部,使之在该周缘部形成第二保护膜;控制显影处理部,使之对形成有第二保护膜的基板的覆膜进行显影处理;控制第二清洗处理部,使之向被进行了覆膜的显影处理的基板的周缘部供给用于去除金属成分的第四药液;以及在向基板的周缘部供给第四药液之后,控制第二清洗处理部,使之向该周缘部供给用于去除第二保护膜的第五药液。在该情况下,在覆膜的显影处理阶段也执行与覆膜的形成阶段中的第一保护膜的形成、利用第二药液进行的金属成分的去除、以及利用第三药液进行的第一保护膜的去除相同的过程,由此能够更可靠地削减残留于基板的周缘部的金属成分。
也可以是,还具备:显影处理部,其进行覆膜的显影处理;以及第二清洗处理部,其对被进行了覆膜的显影处理的基板的周缘部进行清洗处理,控制部构成为还执行以下控制:在向基板的周缘部供给第二药液之后且向基板的周缘部供给第三药液之前,控制显影处理部,使之进行该基板的覆膜的显影处理;在向被进行了覆膜的显影处理的基板的周缘部供给第三药液之前,控制第二清洗处理部,使之向该周缘部供给用于去除金属成分的第四药液。在该情况下,通过在覆膜的形成阶段和覆膜的显影处理阶段共用第一保护膜,能够实现基板处理的效率化。
本公开的其它方面所涉及的基板处理方法包括以下工序:在基板的周缘部形成第一保护膜;在形成有第一保护膜的基板的表面形成含有金属的覆膜;向形成有覆膜的基板的周缘部供给用于去除覆膜的第一药液;在向基板的周缘部供给第一药液之后,向该周缘部供给用于去除金属成分的第二药液;在向基板的周缘部供给第二药液之后,向该周缘部供给用于去除第一保护膜的第三药液。
也可以是,第二药液具有比第一药液和第三药液的酸性强的酸性。
也可以是,还包括以下工序:在向基板的周缘部供给第二药液之后且向该周缘部供给第三药液之前,向该周缘部供给第一药液。
也可以是,还包括以下工序:在向形成有覆膜的基板的周缘部供给第一药液之后且向该周缘部供给第三药液之前,对该基板的覆膜进行加热。
也可以是,在向形成有覆膜的基板的周缘部供给第一药液之后且向该周缘部供给第二药液之前,对该基板的覆膜进行加热。
也可以是,在向基板的周缘部供给第三药液之后,对该基板的覆膜进行加热。
也可以是,还包括以下工序:在向基板的周缘部供给第三药液之后,在该周缘部形成第二保护膜;对形成有第二保护膜的基板的覆膜进行显影处理;向被进行了覆膜的显影处理的基板的周缘部供给用于去除金属成分的第四药液;以及在向基板的周缘部供给第四药液之后,向该周缘部供给用于去除第二保护膜的第五药液。
也可以是,还包括以下工序:在向基板的周缘部供给第二药液之后且向基板的周缘部供给第三药液之前,进行该基板的覆膜的显影处理;以及在向被进行了覆膜的显影处理的基板的周缘部供给第三药液之前,向该周缘部供给用于去除金属成分的第四药液。
本公开的其它侧面所涉及的存储介质为记录有用于使装置执行上述基板处理方法的程序的、可由计算机读取的存储介质。
发明的效果
根据本公开,能够抑制伴随含金属覆膜的利用而产生的金属污染。
附图说明
图1是表示基板处理系统的概要结构的立体图。
图2是图2中的II-II线处所示的截面图。
图3是保护膜形成用的液处理单元的示意图。
图4是成膜/清洗用的液处理单元的示意图。
图5是保护膜去除用的液处理单元的示意图。
图6是保护膜形成用的液处理单元的示意图。
图7是显影/清洗用的液处理单元的示意图。
图8是表示控制部的功能性结构的框图。
图9是表示控制部的硬件结构的框图。
图10是表示基板处理过程的流程图。
图11是表示保护膜形成过程的流程图。
图12是表示保护膜形成过程中的液处理单元的示意图。
图13是表示保护膜形成后的晶圆周缘部的示意图。
图14是表示成膜/清洗过程的流程图。
图15是表示成膜/清洗过程中的液处理单元的示意图。
图16是表示成膜/清洗过程中的晶圆周缘部的示意图。
图17是表示保护膜去除过程的流程图。
图18是表示保护膜去除过程中的液处理单元的示意图。
图19是表示保护膜去除后的晶圆周缘部的示意图。
图20是表示保护膜形成过程的流程图。
图21是表示保护膜形成过程中的液处理单元的示意图。
图22是表示保护膜形成后的晶圆周缘部的示意图。
图23是表示显影/清洗/保护膜去除过程的流程图。
图24是表示显影/清洗/保护膜去除过程中的液处理单元的示意图。
图25是表示显影/清洗/保护膜去除过程中的晶圆周缘部的示意图。
图26是表示保护膜形成过程的变形例的示意图。
图27是表示金属成分的残留量的比较结果的曲线图。
附图标记说明
2:涂布/显影装置(基板处理装置);U01:第一保护处理部;U02:成膜部;U03:第一清洗处理部;U04:热处理部;U05:显影处理部;U07:第二保护处理部;U06:第二清洗处理部;U08:控制部;W:晶圆(基板);Wa:表面;Wc:周缘部。
具体实施方式
下面,参照附图来详细地说明实施方式。在说明中,对相同要素或具有相同功能的要素标注相同标记,省略重复的说明。
〔基板处理系统〕
图1所示的基板处理系统1为对基板实施感光性覆膜的形成、该感光性覆膜的曝光以及该感光性覆膜的显影的系统。作为处理对象的基板例如为半导体的晶圆W。感光性覆膜例如为抗蚀膜。基板处理系统1具备涂布/显影装置2和曝光装置3。曝光装置3进行形成在晶圆W(基板)上的抗蚀膜(感光性覆膜)的曝光处理。具体地说,利用液浸曝光等方法对抗蚀膜的曝光对象部分照射能量射线。涂布/显影装置2在由曝光装置3进行曝光处理之前进行在晶圆W(基板)的表面形成抗蚀膜的处理,在曝光处理后进行抗蚀膜的显影处理。
〔基板处理装置〕
下面,说明作为基板处理装置的一例的涂布/显影装置2的结构。如图2所示,涂布/显影装置2具有在晶圆W的周缘部形成第一保护膜的第一保护处理部U01、在晶圆W的表面形成含有金属的抗蚀膜的成膜部U02、进行形成有抗蚀膜的晶圆W的周缘部的清洗处理的第一清洗处理部U03、对抗蚀膜进行加热的热处理部U04、进行抗蚀膜的显影处理的显影处理部U05、在晶圆W的周缘部形成第二保护膜的第二保护处理部U07、进行被进行了抗蚀膜的显影处理的晶圆W的周缘部的清洗处理的第二清洗处理部U06、以及控制这些处理部的控制部U08。
更具体地说,涂布/显影装置2具备承载件块4、处理块5、接口块6以及控制器900。
(承载件块)
承载件块4进行晶圆W向涂布/显影装置2内的导入以及晶圆W从自涂布/显影装置2内的导出。例如,承载件块4能够支承晶圆W用的多个承载件C,且内置有交接臂A1。承载件C例如收纳多张圆形的晶圆W。交接臂A1将晶圆W从承载件C取出后传递给处理块5,从处理块5接收晶圆W后将其送回承载件C。
(处理块)
处理块5具有上下排列的多个处理模块11、12、13、14以及升降臂A7。升降臂A7使晶圆W在处理模块11、12、13、14之间进行升降。
处理模块11具有液处理单元U11、热处理单元U12、检查单元U13以及向这些单元搬送晶圆W的搬送臂A3。
如图3所示,液处理单元U11具有保护处理部100。保护处理部100作为上述的第一保护处理部U01发挥功能,向晶圆W的周缘部Wc供给用于形成第一保护膜的药液(以下称作“保护液”。)。作为第一保护膜的具体例,列举酚醛系树脂、萘系树脂、聚苯乙烯系树脂或苯系树脂等的有机膜。此外,这些膜是如后述的那样地经过药液的涂布和加热而形成的,但在下文中,为了方便而将加热前后的膜这两方都称作“第一保护膜”。
保护处理部100具有旋转保持部110、液供给部120以及喷嘴位置调节部130。
旋转保持部110通过真空吸附等来保持水平地配置的晶圆W,将电动马达作为动力源来使晶圆W绕铅垂的轴线旋转。
液供给部120向由旋转保持部110保持着的晶圆W的周缘部Wc供给保护液。保护液例如包括作为酚醛系树脂、萘系树脂、聚苯乙烯系树脂或苯系树脂等的原料的有机成分。
液供给部120例如具有喷嘴121、122、供给源123以及阀124、125。喷嘴121、122向晶圆W的周缘部Wc喷出保护液。喷嘴121配置于晶圆W的周缘部Wc的上方,且向下方(例如晶圆W的外周侧的斜下方)开口。喷嘴122配置于晶圆W的周缘部Wc的下方,且向上方(例如晶圆W的外周侧的斜上方)开口。供给源123收纳供给用的保护液,并将该保护液加压输送到喷嘴121、122。阀124、125对从供给源123向喷嘴121、122的保护液的流路分别进行开闭。阀124例如为气动阀,设置于将供给源123与喷嘴121连接的管路上。阀125例如为气动阀,设置于将供给源123与喷嘴122连接的管路上。
喷嘴位置调节部130调节喷嘴121的位置。更具体地说,喷嘴位置调节部130将电动马达等作为动力源,来使喷嘴121沿着横穿晶圆W的上方的路线移动。
返回图2,热处理单元U12执行包括以下处理的热处理:利用电热线等热源对第一保护膜进行加热的处理。检查单元U13获取用于判定第一保护膜的形成状态是否正常的信息。例如,检查单元U13通过摄像装置来获取第一保护膜的至少一部分的图像信息。
处理模块12具有液处理单元U21、热处理单元U22以及向这些单元搬送晶圆W的搬送臂A3。
如图4所示,液处理单元U21具有成膜部200和清洗处理部300。
成膜部200作为上述的成膜部U02发挥功能,向晶圆W的周缘部Wc供给用于形成含有金属的无机抗蚀膜的药液(以下称作“抗蚀液”。)。此外,抗蚀膜是如后述的那样经过药液的涂布和加热而形成的,但在下文中,为了方便而将加热前后的膜这两方都称作“抗蚀膜”。
成膜部200具有旋转保持部210、液供给部220以及喷嘴位置调节部230。
旋转保持部210通过真空吸附等来保持水平地配置的晶圆W,将电动马达等作为动力源来使晶圆W绕铅垂的轴线旋转。
液供给部220向由旋转保持部210保持着的晶圆W的表面Wa供给抗蚀液。液供给部220例如具有喷嘴221、供给源222以及阀223。喷嘴221向晶圆W的表面Wa喷出抗蚀液。喷嘴221配置于晶圆W的上方,且向下方(例如铅垂下方)开口。供给源222收纳供给用的抗蚀液,并将该抗蚀液加压输送到喷嘴221。阀223对从供给源222向喷嘴221的抗蚀液的流路进行开闭。阀223例如为气动阀,设置于将供给源222与喷嘴221连接的管路上。
喷嘴位置调节部230调节喷嘴221的位置。更具体地说,喷嘴位置调节部230将电动马达等作为动力源,来使喷嘴221沿着横穿晶圆W的上方的路线移动。
清洗处理部300作为上述的第一清洗处理部U03的一部分发挥功能。清洗处理部300具有液供给部310和液供给部320。
液供给部310向由旋转保持部210保持着的晶圆W的周缘部Wc供给用于去除抗蚀膜的第一清洗液(第一药液)。第一清洗液例如为丙二醇单甲醚(PGME)、丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)等的有机溶剂。
液供给部310例如具有喷嘴311、312、供给源313以及阀314、315。喷嘴311、312向晶圆W的周缘部Wc喷出第一清洗液。喷嘴311配置于晶圆W的周缘部Wc的上方,且向下方(例如晶圆W的外周侧的斜下方)开口。喷嘴312配置于晶圆W的周缘部Wc的下方,且向上方(例如晶圆W的外周侧的斜上方)开口。供给源313收纳供给用的第一清洗液,并将该第一清洗液加压输送到喷嘴311、312。阀314、315对从供给源313向喷嘴311、312的第一清洗液的流路分别进行开闭。阀314例如为气动阀,设置于将供给源313与喷嘴311连接的管路上。阀315例如为气动阀,设置于将供给源313与喷嘴312连接的管路上。
液供给部320向由旋转保持部210保持着的晶圆W的周缘部Wc供给用于去除金属成分的第二清洗液(第二药液)。第二清洗液具有比第一清洗液的酸性强的酸性。作为第二清洗液的具体例,列举使酸性成分混合在有机溶剂中而得到的药液。作为酸性成分的具体例,列举醋酸、柠檬酸、盐酸或硫酸等。
液供给部320例如具有喷嘴321、322、供给源323以及阀324、325。喷嘴321、322向晶圆W的周缘部Wc喷出第二清洗液。喷嘴321配置于晶圆W的周缘部Wc的上方,且向下方(例如晶圆W的外周侧的斜下方)开口。喷嘴322配置于晶圆W的周缘部Wc的下方,且向上方(例如晶圆W的外周侧的斜上方)开口。供给源323收纳供给用的第二清洗液,并将该第二清洗液加压送到喷嘴321、322。阀324、325对从供给源323向喷嘴321、322的第二清洗液的流路分别进行开闭。阀324例如为气动阀,设置于将供给源323与喷嘴321连接的管路上。阀325例如为气动阀,设置于将供给源323与喷嘴322连接的管路上。
喷嘴位置调节部330调节喷嘴311、321的位置。更具体地说,喷嘴位置调节部330将电动马达等作为动力源,来使喷嘴311、321沿着横穿晶圆W的上方的路线移动。
如上所述,旋转保持部210在液供给部310向晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液时、以及液供给部320向晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液时被使用。即,旋转保持部210兼作清洗处理部300的旋转保持部。
返回图2,热处理单元U22作为上述的热处理部U04发挥功能,执行包括以下处理的热处理:利用电热线等热源对抗蚀膜进行加热的处理。
处理模块13具有液处理单元U31和向液处理单元U31搬送晶圆W的搬送臂A3。
如图5所示,液处理单元U31具有清洗处理部400。清洗处理部400作为上述的第一清洗处理部U03的一部分发挥功能,向晶圆W的周缘部Wc供给用于去除第一保护膜的第三清洗液(第三药液)。第三清洗液具有比第二清洗液的酸性弱的酸性(第二清洗液具有比第三清洗液的酸性强的酸性。)。作为第三清洗液的具体例,列举环己酮、苯甲醚、γ-丁内酯等的有机溶剂。
清洗处理部400具有旋转保持部410、液供给部420以及喷嘴位置调节部430。
旋转保持部410通过真空吸附等来保持水平地配置的晶圆W,将电动马达等作为动力源来使晶圆W绕铅垂的轴线旋转。
液供给部420向由旋转保持部410保持着的晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液。液供给部420例如具有喷嘴421、422、供给源423以及阀424、425。喷嘴421、422向晶圆W的周缘部Wc喷出第三清洗液。喷嘴421配置于晶圆W的周缘部Wc的上方,且向下方(例如晶圆W的外周侧的斜下方)开口。喷嘴422配置于晶圆W的周缘部Wc的下方,且向上方(例如晶圆W的外周侧的斜上方)开口。供给源423收纳供给用的第三清洗液,并将该第三清洗液加压输送到喷嘴421、422。阀424、425对从供给源423向喷嘴421、422的第三清洗液的流路分别进行开闭。阀424例如为气动阀,设置于将供给源423与喷嘴421连接的管路上。阀425例如为气动阀,设置于将供给源423与喷嘴422连接的管路上。
喷嘴位置调节部430调节喷嘴421的位置。更具体地说,喷嘴位置调节部430将电动马达等作为动力源,来使喷嘴421沿着横穿晶圆W的上方的路线移动。
返回图2,处理模块14在抗蚀膜的曝光处理之后对形成有后述的第二保护膜的晶圆W进行处理。处理模块14具有热处理单元U41、检查单元U42、液处理单元U43以及向这些单元搬送晶圆W的搬送臂A3。
热处理单元U41执行包括以下处理的热处理:利用电热线等热源对抗蚀膜和第二保护膜进行加热的处理。检查单元U42获取用于判定第二保护膜的形成状态是否正常的信息。例如,检查单元U42利用摄像装置来获取第二保护膜的至少一部分的图像信息。
如图6所示,液处理单元U43具有显影处理部500和清洗处理部600。显影处理部500作为上述的显影处理部U05发挥功能,进行抗蚀膜的显影处理。显影处理部500具有旋转保持部510、液供给部520、530以及喷嘴位置调节部540。
旋转保持部510通过真空吸附等来保持水平地配置的晶圆W,将电动马达等作为动力源来使晶圆W绕铅垂的轴线旋转。
液供给部520向由旋转保持部510保持着的晶圆W的表面Wa供给显影处理用的药液(以下称作“显影液”。)。液供给部520例如具有喷嘴521、供给源522以及阀523。喷嘴521向晶圆W的表面Wa喷出显影液。喷嘴521配置于晶圆W的上方,且向下方(例如铅垂下方)开口。供给源522收纳供给用的显影液,并将该显影液加压输送到喷嘴521。阀523对从供给源522向喷嘴521的显影液的流路进行开闭。阀523例如为气动阀,设置于将供给源522与喷嘴521连接的管路上。
液供给部530向由旋转保持部510保持着的晶圆W的表面Wa供给用于冲掉显影液的液体(以下称作“冲洗液”。)。液供给部530例如具有喷嘴531、供给源532以及阀533。喷嘴531向晶圆W的表面Wa喷出冲洗液。喷嘴531配置于晶圆W的上方,且向下方(例如铅垂下方)开口。供给源532收纳供给用的冲洗液,并将该冲洗液加压输送到喷嘴531。阀533对从供给源532向喷嘴531的冲洗液的流路进行开闭。阀533例如为气动阀,设置于将供给源532与喷嘴531连接的管路上。
喷嘴位置调节部540调节喷嘴521、531的位置。更具体地说,喷嘴位置调节部540将电动马达等作为动力源,来使喷嘴521、531沿着横穿晶圆W的上方的路线移动。
清洗处理部600作为上述的第二清洗处理部U06发挥功能。清洗处理部600具有液供给部610和液供给部620。
液供给部610向由旋转保持部510保持着的晶圆W的周缘部Wc供给用于去除金属成分的第四清洗液(第四药液)。作为第四清洗液的具体例,列举使酸性成分混合在有机溶剂中而得到的药液。作为酸性成分的具体例,列举醋酸、柠檬酸、盐酸或硫酸等。
液供给部610例如具有喷嘴611、612、供给源613以及阀614、615。喷嘴611、612向晶圆W的周缘部Wc喷出第四清洗液。喷嘴611配置于晶圆W的周缘部Wc的上方,且向下方(例如晶圆W的外周侧的斜下方)开口。喷嘴612配置于晶圆W的周缘部Wc的下方,且向上方(例如晶圆W的外周侧的斜上方)开口。供给源613收纳供给用的第四清洗液,并将该第四清洗液加压输送到喷嘴611、612。阀614、615对从供给源613向喷嘴611、612的第四清洗液的流路分别进行开闭。阀614例如为气动阀,设置于将供给源613与喷嘴611连接的管路上。阀615例如为气动阀,设置于将供给源613与喷嘴612连接的管路上。
液供给部620向由旋转保持部510保持着的晶圆W的表面Wa供给用于去除第二保护膜的第五清洗液(第五药液)。第五清洗液具有比第四清洗液的酸性弱的酸性(第四清洗液具有比第五清洗液的酸性强的酸性。)。作为第五清洗液的具体例,列举环己酮、苯甲醚、γ-丁内酯等的有机溶剂。
液供给部620例如具有喷嘴621、622、供给源623以及阀624、625。喷嘴621、622向晶圆W的周缘部Wc喷出第五清洗液。喷嘴621配置于晶圆W的周缘部Wc的上方,且向下方(例如晶圆W的外周侧的斜下方)开口。喷嘴622配置于晶圆W的周缘部Wc的下方,且向上方(例如晶圆W的外周侧的斜上方)开口。供给源623收纳供给用的第五清洗液,并将该第五清洗液加压输送到喷嘴621、622。阀624、625对从供给源623向喷嘴621、622的第五清洗液的流路分别进行开闭。阀624例如为气动阀,设置于将供给源623与喷嘴621连接的管路上。阀625例如为气动阀,设置于将供给源623与喷嘴622连接的管路上。
喷嘴位置调节部630调节喷嘴611、621的位置。更具体地说,喷嘴位置调节部630将电动马达等作为动力源,来使喷嘴611、621沿着横穿晶圆W的上方的路线移动。
如上所述,旋转保持部510也能够在液供给部610向晶圆W的周缘部Wc供给第四清洗液时、以及液供给部620向晶圆W的周缘部Wc供给第五清洗液时被使用。即,旋转保持部510兼作清洗处理部600的旋转保持部。
(接口块)
返回图2,接口块6在处理块5与曝光装置3之间进行晶圆W的交接。例如,接口块6具有背面清洗单元U51、背面检查单元U52、液处理单元U53以及交接臂A8。交接臂A8经过背面清洗单元U51、背面检查单元U52以及液处理单元U53并且在处理块5与曝光装置3之间进行晶圆W的交接。
背面清洗单元U51对晶圆W的背面Wb进行清洗。背面检查单元U52获取用于判定在晶圆W的背面Wb是否附着有异物等的信息。例如,背面检查单元U52利用摄像装置来获取背面Wb的至少一部分的图像信息。
如图7所示,背面检查单元U52具有保护处理部700。保护处理部700作为上述的第二保护处理部U07发挥功能,向晶圆W的周缘部Wc供给用于形成第二保护膜的药液(以下称作“保护液”。)。作为第二保护膜的具体例,列举酚醛系树脂、萘系树脂、聚苯乙烯系树脂或苯系树脂等的有机膜。此外,这些膜是经过药液的涂布和加热而形成的,但在下文中,为了方便而将加热前后的膜这两方都称作“第二保护膜”。
保护处理部700与上述的保护处理部100同样地构成。即,保护处理部700具有与旋转保持部110相同的旋转保持部710、与液供给部120相同的液供给部720以及与喷嘴位置调节部130相同的喷嘴位置调节部730。液供给部720具有与喷嘴121、122相同的喷嘴721、722、与供给源123相同的供给源723以及与阀124、125相同的阀724、725。
(控制器)
返回图2,控制器900控制承载件块4、处理块5以及接口块6,作为上述的控制部U08发挥功能。
控制器900构成为执行以下控制:控制第一保护处理部U01,使之在晶圆W的周缘部Wc形成第一保护膜;控制成膜部U02,使之在形成有第一保护膜的晶圆W的表面Wa形成抗蚀膜;控制第一清洗处理部U03,使之向形成有抗蚀膜的晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液;在向晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液之后,控制第一清洗处理部U03,使之向该周缘部Wc供给第二清洗液;以及在向晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液之后,控制第一清洗处理部U03,使之向该周缘部Wc供给第三清洗液。
控制器900也可以构成为还执行以下控制:在向晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液之后且向该周缘部Wc供给第三清洗液之前,控制第一清洗处理部U03,使之向该周缘部Wc供给第一清洗液,控制器900也可以构成为还执行以下控制:在向晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液之后且向该周缘部Wc供给第三清洗液之前,控制热处理部U04,使之对该晶圆W的抗蚀膜进行加热。
控制器900也可以构成为还执行以下控制:在向晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液之后,控制第二保护处理部U07,使之在该周缘部Wc形成第二保护膜;控制显影处理部U05,使之对形成有第二保护膜的晶圆W的抗蚀膜进行显影处理;控制第二清洗处理部U06,使之向被进行了抗蚀膜的显影处理的晶圆W的周缘部Wc供给第四清洗液;在向晶圆W的周缘部Wc供给第四清洗液之后,控制第二清洗处理部U06,使之向该周缘部Wc供给第五清洗液。
下面,例示控制器900的具体结构。如图8所示,控制器900具有搬送控制部911、第一保护控制部912、成膜控制部913、周缘去除控制部914、清洗控制部915、清洗控制部916、加热控制部917、保护膜去除控制部918、出入控制部919、第二保护控制部920、加热控制部921、显影控制部922、清洗控制部923以及保护膜去除控制部924,来作为功能性结构(以下称作“功能模块”。)。
搬送控制部911控制交接臂A1和搬送臂A3,使之搬送晶圆W。
第一保护控制部912控制保护处理部100、热处理单元U12以及检查单元U13,使之在晶圆W的周缘部Wc形成第一保护膜。
成膜控制部913控制成膜部200,使之在形成有第一保护膜的晶圆W的表面Wa形成抗蚀膜。
周缘去除控制部914控制清洗处理部300,使之向形成有抗蚀膜的晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液。
在向晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液之后,清洗控制部915控制清洗处理部300,使之向该周缘部Wc供给第二清洗液。
在向晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液之后,清洗控制部916控制清洗处理部300,使之向该周缘部Wc供给第一清洗液。
在向晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液之后,加热控制部917控制热处理单元U22,使之对该晶圆W的抗蚀膜进行加热。
在由热处理单元U22对晶圆W的抗蚀膜进行加热之后,保护膜去除控制部918控制清洗处理部400,使之向该晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液。
在向晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液之后,出入控制部919控制交接臂A8,使之向曝光装置3送出该晶圆W,并从曝光装置3接收曝光处理后的晶圆W。
第二保护控制部920控制保护处理部700,使之在由交接臂A8从曝光装置3接收到的晶圆W的周缘部Wc形成第二保护膜。
加热控制部921控制热处理单元U41,使之对形成有第二保护膜的晶圆W的抗蚀膜进行加热。
在由检查单元U42对晶圆W的抗蚀膜进行加热之后,显影控制部922控制显影处理部500,使之对该抗蚀膜进行显影处理。
清洗控制部923控制清洗处理部600,使之向被进行了抗蚀膜的显影处理的晶圆W的周缘部Wc供给第四清洗液。
在向晶圆W的周缘部Wc供给第四清洗液之后,保护膜去除控制部924控制清洗处理部600,使之向该周缘部Wc供给第五清洗液。
控制器900由一个或多个控制用计算机构成。例如,控制器900具有图9所示的电路930。电路930具有一个或多个处理器931、存储器932、存储单元933以及输入输出端口934。
存储单元933为记录有用于使涂布/显影装置2执行后述的基板处理方法的程序的存储介质。例如,存储单元933记录有用于构成上述各功能模块的程序。存储单元933只要能够由计算机进行读取即可,可以是任意的存储单元。作为具体例,列举硬盘、非易失性的半导体存储器、磁盘以及光盘等。存储器932暂时存储从存储单元933加载的程序和处理器931的运算结果等。处理器931通过与存储器932协作地执行程序来构成各功能模块。
输入输出端口934根据来自处理器931的指令,在承载件块4、处理块5以及接口块6的各构成要素之间进行电信号的输入输出。
此外,控制器900的硬件结构不一定限于由程序构成各功能模块。例如,控制器900的上述功能模块的至少一部分可以由专用的逻辑电路或将其集成在内的ASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途集成电路)构成。
〔基板处理方法〕
接下来,作为基板处理方法的一例,说明控制器900的控制过程。
(概要)
如图10所示,控制器900首先执行步骤S01。步骤S01包括以下控制:控制液处理单元U11、热处理单元U12以及检查单元U13,使之在晶圆W的周缘部Wc形成第一保护膜。在后文中叙述更具体的处理内容。
接着,控制器900执行步骤S02。步骤S02包括以下控制:控制液处理单元U21的成膜部200,使之在形成有第一保护膜的晶圆W的表面Wa形成抗蚀膜;控制液处理单元U21的清洗处理部300,使之向该晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液;控制液处理单元U21的清洗处理部300,使之向该晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液;以及控制液处理单元U21的清洗处理部300,使之再次向该晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液。在后文中叙述更具体的处理内容。
接着,控制器900执行步骤S03。步骤S03包括以下控制:控制液处理单元U31,使之向晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液。在后文中叙述更具体的处理内容。
接着,控制器900执行步骤S04。在步骤S04中,出入控制部919控制交接臂A8,使之将从液处理单元U31搬出的晶圆W搬入到背面清洗单元U51,并且出入控制部919控制背面清洗单元U51,使之对该晶圆W的背面Wb进行清洗。
接着,控制器900执行步骤S05。在步骤S05中,出入控制部919控制交接臂A8,使之将晶圆W从背面清洗单元U51搬出并搬入到背面检查单元U52,并且出入控制部919控制背面检查单元U52,使之获取该晶圆W的背面Wb的图像信息,基于由背面检查单元U52获取到的图像信息来判定是否有异物附着于背面Wb。
接着,控制器900执行步骤S06。在步骤S06中,出入控制部919控制交接臂A8,使之将晶圆W从背面检查单元U52搬出并向曝光装置3送出。
接着,控制器900执行步骤S07。在步骤S07中,出入控制部919控制交接臂A8,使之接收由曝光装置3实施了抗蚀膜的曝光处理的晶圆W。
接着,控制器900执行步骤S08。步骤S08包括以下控制:控制液处理单元U53,使之在由交接臂A8从曝光装置3接收到的晶圆W的周缘部Wc形成第二保护膜。在后文中叙述更具体的处理内容。
接着,控制器900执行步骤S09。步骤S09包括以下控制:控制热处理单元U41,使之对形成有第二保护膜的晶圆W的抗蚀膜进行加热;控制液处理单元U43的显影处理部500,使之对该晶圆W的抗蚀膜进行显影处理;控制液处理单元U43的清洗处理部600,使之向该晶圆W的周缘部Wc供给第四清洗液;以及控制液处理单元U43的清洗处理部600,使之向该晶圆W的周缘部Wc供给第五清洗液。在后文中叙述更具体的处理内容。通过以上控制,控制器900的控制过程完成。
(保护膜形成过程)
接下来,说明上述步骤S01的具体的处理内容。如图11所示,控制器900首先执行步骤S11。在步骤S11中,搬送控制部911控制交接臂A1,使之将晶圆W从承载件C搬出并搬送到处理模块11,控制处理模块11的搬送臂A3,使之将该晶圆W搬入液处理单元U11,控制旋转保持部110,使之保持该晶圆W。
接着,控制器900执行步骤S12。在步骤S12中,第一保护控制部912控制旋转保持部110,以使晶圆W开始旋转。
接着,控制器900执行步骤S13。在步骤S13中,第一保护控制部912控制喷嘴位置调节部130,使之将喷嘴121配置于由旋转保持部110保持着的晶圆W的周缘部Wc的上方,之后,第一保护控制部912控制液供给部120,以使阀124、125打开来开始从喷嘴121、122喷出保护液PL1(参照图12)。由此,向旋转中的晶圆W的周缘部Wc从上下供给保护液PL1,来在该周缘部Wc形成保护液PL1的液膜。之后,第一保护控制部912控制液供给部120,以使阀124、125关闭来停止从喷嘴121、122喷出保护液PL1。
接着,控制器900执行步骤S14。在步骤S14中,第一保护控制部912使利用旋转保持部110进行的晶圆W的旋转继续来等待周缘部Wc处的保护液PL1的干燥(溶剂的挥发)。由此,在晶圆W的周缘部Wc形成第一保护膜PF1(参照图13)。
接着,控制器900执行步骤S15。在步骤S15中,第一保护控制部912控制旋转保持部110,以使晶圆W停止旋转。
接着,控制器900执行步骤S16。在步骤S16中,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之将晶圆W从液处理单元U11搬出并搬入到热处理单元U12。
接着,控制器900执行步骤S17。在步骤S17中,第一保护控制部912控制热处理单元U12,使之对晶圆W进行加热。伴随晶圆W的加热,形成于该晶圆W的周缘部Wc的第一保护膜PF1被加热。由此,促进了第一保护膜PF1中的交联反应等,第一保护膜PF1的强度提高。
接着,控制器900执行步骤S18。在步骤S18中,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之将晶圆W从热处理单元U12搬出并搬入检查单元U13。
接着,控制器900执行步骤S19。在步骤S19中,第一保护控制部912控制检查单元U13,使之获取形成于晶圆W的周缘部Wc的第一保护膜PF1的图像信息,第一保护控制部912基于由检查单元U13获取到的图像信息来判定第一保护膜PF1的形成状态是否正常。在利用检查单元U13获取到第一保护膜PF1的图像信息之后,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之从检查单元U13搬出晶圆W。通过以上控制,上述步骤S01完成。
(成膜/清洗过程)
接下来,说明上述步骤S02的具体的处理内容。如图14所示,控制器900首先执行步骤S21。在步骤S21中,搬送控制部911控制升降臂A7,以使由处理模块11的搬送臂A3从检查单元U13搬出的晶圆W在处理模块12中上升或下降,搬送控制部911控制处理模块12的搬送臂A3,使之将该晶圆W搬入液处理单元U21,搬送控制部911控制旋转保持部210,使之保持该晶圆W。
接着,控制器900执行步骤S22。在步骤S22中,成膜控制部913控制旋转保持部210,以使晶圆W开始旋转。
接着,控制器900执行步骤S23。在步骤S23中,成膜控制部913控制喷嘴位置调节部230,使之将喷嘴221配置于由旋转保持部210保持着的晶圆W的旋转中心的上方,之后,成膜控制部913控制液供给部220,以使阀223打开来开始从喷嘴221喷出抗蚀液FL1(参照图15的(a))。由此,在旋转中的晶圆W的表面Wa形成抗蚀液FL1的液膜。之后,成膜控制部913控制液供给部220,以使阀223关闭来停止从喷嘴221喷出抗蚀液FL1。
接着,控制器900执行步骤S24。在步骤S24中,成膜控制部913使利用旋转保持部210进行的晶圆W的旋转继续来等待抗蚀液FL1的干燥(溶剂的挥发)。由此,在晶圆W的表面Wa形成抗蚀膜MF1(参照图16的(a)。)。
接着,控制器900执行步骤S25。在步骤S25中,周缘去除控制部914控制喷嘴位置调节部330,使之将喷嘴311配置于由旋转保持部210保持着的晶圆W的周缘部Wc的上方,之后,周缘去除控制部914控制液供给部310,以使阀314、315打开来开始从喷嘴311、312喷出第一清洗液CS1(参照图15的(b))。由此,向旋转中的晶圆W的周缘部Wc从上下供给第一清洗液CS1,来在该周缘部Wc中去除抗蚀膜MF1。之后,周缘去除控制部914控制液供给部310,以使阀314、315关闭来停止从喷嘴311、312喷出第一清洗液CS1。在第一清洗液CS1的喷出停止之后,有时第一保护膜PF1上残留有金属成分M(参照图16的(b))。有时在第一保护膜PF1的表层形成第一保护膜PF1的成分与金属成分M结合而成的混合层。
接着,控制器900执行步骤S26。在步骤S26中,清洗控制部915控制喷嘴位置调节部330,使之将喷嘴321配置于由旋转保持部210保持着的晶圆W的周缘部Wc的上方,之后,控制液供给部320,以使阀324、325打开来开始从喷嘴321、322喷出第二清洗液CS2(参照图15的(c))。由此,向旋转中的晶圆W的周缘部Wc从上下供给第二清洗液CS2,来去除附着于第一保护膜PF1的金属成分M(参照图16的(c))。之后,清洗控制部915控制液供给部320,以使阀324、325关闭来停止从喷嘴321、322喷出第二清洗液CS2。
接着,控制器900执行步骤S27。在步骤S27中,清洗控制部916控制喷嘴位置调节部330,使之将喷嘴311再次配置于由旋转保持部210保持着的晶圆W的周缘部Wc的上方,之后,控制液供给部310,以使阀314、315打开来开始从喷嘴311、312喷出第一清洗液CS1(参照图15的(d))。由此,向旋转中的晶圆W的周缘部Wc从上下供给第一清洗液CS1,来去除残留于该周缘部Wc的第二清洗液CS2的成分。之后,清洗控制部916控制液供给部310,以使阀314、315关闭来停止从喷嘴311、312喷出第一清洗液CS1。
接着,控制器900执行步骤S28。在步骤S28中,清洗控制部916使利用旋转保持部210进行的晶圆W的旋转继续来等待第一清洗液CS1的飞散和挥发。
接着,控制器900执行步骤S29。在步骤S29中,清洗控制部916控制旋转保持部210,以使晶圆W停止旋转。
接着,控制器900执行步骤S30。在步骤S30中,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之将晶圆W从液处理单元U21搬出并搬入热处理单元U22。
接着,控制器900执行步骤S31。在步骤S31中,加热控制部917控制热处理单元U22,使之对晶圆W进行加热。伴随晶圆W的加热,形成于该晶圆W的表面Wa的抗蚀膜MF1被加热。由此,促进了抗蚀膜MF1中的交联反应等,抗蚀膜MF1的强度提高。之后,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之从热处理单元U22搬出晶圆W。
(保护膜去除过程)
接下来,说明上述步骤S03的具体的处理内容。如图17所示,控制器900首先执行步骤S41。在步骤S41中,搬送控制部911控制升降臂A7,以使由处理模块12的搬送臂A3从热处理单元U22搬出的晶圆W在处理模块13中上升或下降,搬送控制部911控制处理模块13的搬送臂A3,使之将该晶圆W搬入液处理单元U31,搬送控制部911控制旋转保持部410,使之保持该晶圆W。
接着,控制器900执行步骤S42。在步骤S42中,保护膜去除控制部918控制旋转保持部410,以使晶圆W开始旋转。
接着,控制器900执行步骤S43。在步骤S43中,保护膜去除控制部918控制喷嘴位置调节部430,使之将喷嘴421配置于由旋转保持部410保持着的晶圆W的周缘部Wc的上方,之后,控制液供给部420,以使阀424、425打开来开始从喷嘴421、422喷出第三清洗液CS3(参照图18)。由此,向旋转中的晶圆W的周缘部Wc从上下供给第三清洗液CS3,来去除第一保护膜PF1(参照图19)。之后,保护膜去除控制部918控制液供给部420,以使阀424、425关闭来停止从喷嘴421、422喷出第三清洗液CS3。
接着,控制器900执行步骤S44。在步骤S44中,保护膜去除控制部918使利用旋转保持部410进行的晶圆W的旋转继续来等待第三清洗液CS3的飞散和挥发。
接着,控制器900执行步骤S45。在步骤S45中,保护膜去除控制部918控制旋转保持部410,以使晶圆W停止旋转。之后,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之从液处理单元U31搬出晶圆W。
(保护膜形成过程)
接下来,说明上述步骤S08的具体的处理内容。如图20所示,控制器900首先执行步骤S51。在步骤S51中,出入控制部919控制交接臂A8,使之将从曝光装置3接收的晶圆W搬入液处理单元U53。
接着,控制器900执行步骤S52。在步骤S52中,第二保护控制部920控制旋转保持部710,以使晶圆W开始旋转。
接着,控制器900执行步骤S53。在步骤S53中,第二保护控制部920控制喷嘴位置调节部730,使之将喷嘴721配置于由旋转保持部710保持着的晶圆W的周缘部Wc的上方,之后,控制液供给部720,以使阀724、725打开来开始从喷嘴721、722喷出保护液PL2(参照图21)。由此,向旋转中的晶圆W的周缘部Wc从上下供给保护液PL2,来在该周缘部Wc形成保护液PL2的液膜。之后,第二保护控制部920控制液供给部720,以使阀724、725关闭来停止从喷嘴721、722喷出保护液PL2。
接着,控制器900执行步骤S54。在步骤S54中,第二保护控制部920使利用旋转保持部710进行的晶圆W的旋转继续来等待周缘部Wc处的保护液PL2的干燥(溶剂的挥发)。由此,在晶圆W的周缘部Wc形成第二保护膜PF2(参照图22)。
接着,控制器900执行步骤S55。在步骤S55中,第二保护控制部920控制旋转保持部710,以使晶圆W停止旋转。之后,出入控制部919控制交接臂A8,使之将晶圆W从液处理单元U53搬出并搬送到处理模块14。
(显影/清洗过程)
接下来,说明上述步骤S09的具体的处理内容。如图23所示,控制器900首先执行步骤S61。在步骤S61中,搬送控制部911控制处理模块14的搬送臂A3,使之将由交接臂A8搬送到处理模块14的晶圆W搬入热处理单元U41。
接着,控制器900执行步骤S62。在步骤S62中,加热控制部921控制热处理单元U41,使之对晶圆W进行加热。该加热为所谓的曝光后烘烤(PEB)。伴随晶圆W的加热,该晶圆的抗蚀膜MF1和第二保护膜PF2被加热。由此,在抗蚀膜MF1的曝光部位发生使针对显影液的溶解性发生变化的反应(例如酸催化剂反应)。促进了第二保护膜PF2中的交联反应等,第二保护膜PF2的强度提高。
接着,控制器900执行步骤S63。在步骤S63中,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之将晶圆W从热处理单元U41搬出并搬入检查单元U42。
接着,控制器900执行步骤S64。在步骤S64中,显影控制部922控制检查单元U42,使之获取形成于晶圆W的周缘部Wc的第二保护膜PF2的图像信息,显影控制部922基于由检查单元U42获取到的图像信息来判定第二保护膜PF2的形成状态是否正常。
接着,控制器900执行步骤S65。在步骤S65中,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之将晶圆W从检查单元U42搬出并搬入液处理单元U43,搬送控制部911控制旋转保持部510,使之保持该晶圆W。
接着,控制器900执行步骤S66。在步骤S66中,显影控制部922控制旋转保持部510,以使晶圆W开始旋转。
接着,控制器900执行步骤S67。在步骤S67中,显影控制部922控制喷嘴位置调节部540,使之将喷嘴521配置于由旋转保持部510保持着的晶圆W的旋转中心的上方,之后,控制液供给部520,以使阀523打开来开始从喷嘴521喷出显影液DL1(参照图24的(a))。由此,向抗蚀膜MF1供给显影液DL1,来使抗蚀膜MF1中的被实施了曝光处理的部分和其它部分中的任一方溶解于显影液DL1。之后,显影控制部922控制液供给部520,以使阀523关闭来停止从喷嘴521喷出显影液DL1。
接着,控制器900执行步骤S68。在步骤S68中,显影控制部922控制喷嘴位置调节部540,使之将喷嘴531配置于由旋转保持部510保持着的晶圆W的旋转中心的上方,之后,控制液供给部530,以使阀533打开来开始从喷嘴531喷出冲洗液RL1(参照图24的(b))。由此,向抗蚀膜MF1供给冲洗液RL1,来冲掉显影液DL1和抗蚀膜MF1的溶解成分。之后,显影控制部922控制液供给部530,以使阀533关闭来停止从喷嘴531喷出冲洗液RL1。
在停止喷出冲洗液RL1之后,有时第二保护膜PF2上残留有金属成分M(参照图25的(a))。有时在第二保护膜PF2的表层形成第二保护膜PF2的成分与金属成分M结合而成的混合层。
接着,控制器900执行步骤S69。在步骤S69中,清洗控制部923控制喷嘴位置调节部630,使之将喷嘴611配置于由旋转保持部510保持着的晶圆W的周缘部Wc的上方,之后,控制液供给部610,以使阀614、615打开来开始从喷嘴611、612喷出第四清洗液CS4(参照图24的(c))。由此,向旋转中的晶圆W的周缘部Wc从上下供给第四清洗液CS4,来去除附着于第二保护膜PF2的金属成分M(参照图25的(b))。之后,清洗控制部923控制液供给部610,以使阀614、615关闭来停止从喷嘴611、612喷出第四清洗液CS4。
接着,控制器900执行步骤S70。在步骤S70中,保护膜去除控制部924控制喷嘴位置调节部630,使之将喷嘴621配置于由旋转保持部510保持着的晶圆W的周缘部Wc的上方,之后,控制液供给部620,以使阀624、625打开来开始从喷嘴621、622喷出第五清洗液CS5(参照图24的(d))。由此,向旋转中的晶圆W的周缘部Wc从上下供给第五清洗液CS5,来去除保护液PL2(参照图25的(c))。之后,保护膜去除控制部924控制液供给部620,以使阀624、625关闭来停止从喷嘴621、622喷出第五清洗液CS5。
接着,控制器900执行步骤S71。在步骤S71中,保护膜去除控制部924使利用旋转保持部510进行的晶圆W的旋转继续来等待第五清洗液CS5的飞散和挥发。
接着,控制器900执行步骤S72。在步骤S72中,保护膜去除控制部924控制旋转保持部510,以使晶圆W停止旋转。
接着,控制器900执行步骤S73。在步骤S73中,搬送控制部911控制搬送臂A3,使之从液处理单元U43搬出晶圆W,搬送控制部911控制交接臂A1,使之将该晶圆W搬入承载件C。
〔本实施方式的效果〕
如以上所说明的那样,涂布/显影装置2具备在晶圆W的周缘部Wc形成第一保护膜PF1的第一保护处理部U01、在晶圆W的表面Wa形成含有金属的抗蚀膜MF1的成膜部U02、进行形成有抗蚀膜MF1的晶圆W的周缘部Wc的清洗处理的第一清洗处理部U03、以及控制部U08。控制部U08构成为执行以下控制:控制第一保护处理部U01,使之在晶圆W的周缘部Wc形成第一保护膜PF1;控制成膜部U02,使之在形成有第一保护膜PF1的晶圆W的表面Wa形成抗蚀膜MF1;控制第一清洗处理部U03,使之向形成有抗蚀膜MF1的晶圆W的周缘部Wc供给用于去除抗蚀膜MF1的第一清洗液CS1;在向晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液CS1之后,控制第一清洗处理部U03,使之向该周缘部Wc供给用于去除金属成分的第二清洗液CS2;在向晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液CS2之后,控制第一清洗处理部U03,使之向该周缘部Wc供给用于去除第一保护膜PF1的第三清洗液CS3。
根据涂布/显影装置2,在晶圆W的周缘部Wc形成有第一保护膜PF1的状态下,在晶圆W的表面Wa形成抗蚀膜MF1,由此防止金属成分附着于晶圆W的周缘部Wc。在去除了抗蚀膜MF1的周缘部分之后,去除第一保护膜PF1,由此残留于第一保护膜PF1的金属成分也一同被去除,因此可期待能够充分抑制晶圆W的周缘部Wc处的金属成分的残留。
然而,本申请的发明人等发现,即使在去除了第一保护膜PF1之后在晶圆W的周缘部Wc仍会残留有金属成分。能够认为,发生这样的现象的原因是残留于第一保护膜PF1的表面的金属成分的一部分在去除第一保护膜PF1的过程中附着于基板的周缘部。作为应对在去除第一保护膜PF1之后仍残留的金属成分的对策,考虑在去除第一保护膜PF1之后进一步清洗晶圆W的周缘部Wc,但存在由于晶圆暴露于针对金属成分具有高清洗性的药液中而晶圆W被浸蚀的风险。
针对此情况,根据涂布/显影装置2,在用于去除第一保护膜PF1的第三清洗液CS3的供给之前执行用于去除金属成分的第二清洗液CS2的供给。通过第二清洗液CS2的供给,残留于第一保护膜PF1的金属成分被大部分去除。此时,晶圆W的周缘部Wc受第一保护膜PF1保护,因此能够抑制第二清洗液CS2对晶圆W的浸蚀。通过在第三清洗液CS3的供给之前供给第二清洗液CS2,能够在残留于第一保护膜PF1的金属成分被大幅度削减的状态下去除第一保护膜PF1。因此,在去除了第一保护膜PF1之后,残留于晶圆W的周缘部Wc的金属成分也被大幅度削减。因而,能够抑制伴随含有金属的抗蚀膜MF1的利用而产生的金属污染。
也可以是,第二清洗液CS2具有比第一清洗液CS1和第三清洗液CS3的酸性强的酸性。在该情况下,能够在去除第一保护膜PF1之前去除大部分的金属成分。
控制器900也可以构成为还执行以下控制:在向晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液CS2之后且向该周缘部Wc供给第三清洗液CS3之前,控制第一清洗处理部U03,使之向该周缘部Wc供给第一清洗液CS1。在该情况下,通过第一清洗液CS1的供给来去除第二清洗液CS2的残留成分,由此能够进一步削减在去除第一保护膜PF1之后残留于晶圆W的周缘部Wc的物质。
也可以是,涂布/显影装置2还具备对抗蚀膜MF1进行加热的热处理部U04。控制器900也可以构成为还执行以下控制:在向形成有抗蚀膜MF1的晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液CS1之后且向该周缘部Wc供给第三清洗液CS3之前,控制热处理部U04,使之对该晶圆W的抗蚀膜MF1进行加热。在该情况下,通过抗蚀膜MF1的加热而抗蚀膜MF1的强度提高。在通过加热使抗蚀膜MF1的强度提高之前向晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液CS1,由此能够容易地进行该周缘部的去除。在第三清洗液CS3的供给之前通过加热使抗蚀膜MF1的强度提高,由此能够更可靠地抑制在第三清洗液CS3的供给过程中从抗蚀膜MF1溶出金属成分。因而,能够更可靠地削减残留于晶圆W的周缘部Wc的金属成分。
也可以是,涂布/显影装置2还具备在晶圆W的周缘部Wc形成第二保护膜PF2的第二保护处理部U07、进行抗蚀膜MF1的显影处理的显影处理部U05、以及对被进行了抗蚀膜MF1的显影处理的晶圆W的周缘部Wc进行清洗处理的第二清洗处理部U06。控制器900也可以构成为还执行以下控制:在向晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液CS3之后,控制第二保护处理部U07,使之在该周缘部Wc形成第二保护膜PF2;控制显影处理部U05,使之对形成有第二保护膜PF2的晶圆W的抗蚀膜MF1进行显影处理;控制第二清洗处理部U06,使之向被进行了抗蚀膜MF1的显影处理的晶圆W的周缘部Wc供给用于去除金属成分的第四清洗液CS4;在向晶圆W的周缘部Wc供给第四清洗液CS4之后,控制第二清洗处理部U06,使之向该周缘部Wc供给用于去除第二保护膜PF2的第五清洗液CS5。在该情况下,在抗蚀膜MF1的显影处理阶段也执行与抗蚀膜MF1的形成阶段中的第一保护膜PF1的形成、利用第二清洗液CS2进行的金属成分的去除、以及利用第三清洗液CS3进行的第一保护膜PF1的去除相同的过程,由此能够更可靠地削减残留于晶圆W的周缘部Wc的金属成分。
以上,对实施方式进行了说明,但本发明不一定限定于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。
保护处理部100的结构不限定于向晶圆W的周缘部Wc从上下供给保护液PL1的结构。例如,保护处理部100也可以构成为从喷嘴121供给保护液PL1且从喷嘴122供给与保护液PL1不同的有机溶剂OS1。也可以如图26的(a)和(b)所示,控制部U08在控制液供给部120以使喷嘴122供给有机溶剂OS1之后,控制液供给部120以使喷嘴121供给保护液PL1。在该情况下,涂布于周缘部Wc的下侧的有机溶剂OS1作为起动注水发挥作用,从上方供给的保护液PL1也被导向周缘部Wc的下侧(参照图26的(c)和(d))。由此,不从喷嘴121、122这两方供给保护液PL1就能够利用第一保护膜PF1来保护周缘部Wc的上下。保护处理部700的结构和控制过程也能够进行同样的变形。
控制部U08也可以构成为执行以下控制:在向形成有抗蚀膜MF1的晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液CS1之后且向该周缘部Wc供给第二清洗液CS2之前,控制热处理部U04,使之对该晶圆W的抗蚀膜MF1进行加热。在该情况下,用于供给第二清洗液CS2的液供给部320也可以设置于液处理单元U31的清洗处理部400。清洗处理部400既可以构成为利用喷嘴位置调节部430来使喷嘴321移动,也可以另外具有喷嘴位置调节部430之外的喷嘴321用的喷嘴位置调节部。
根据在向形成有抗蚀膜MF1的晶圆W的周缘部Wc供给第一清洗液CS1之后且向该周缘部Wc供给第二清洗液CS2之前对该晶圆W的抗蚀膜MF1进行加热的结构,在第二清洗液CS2的供给之前通过加热来提高抗蚀膜MF1的强度,由此能够更可靠地抑制在第二清洗液CS2的供给中从抗蚀膜MF1溶出金属成分。因而,能够更可靠地削减残留于晶圆W的周缘部Wc的金属成分。
控制部U08也可以构成为执行以下控制:在向晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液CS3之后,控制热处理部U04,使之对该晶圆W的抗蚀膜MF1进行加热。在该情况下,用于供给第三清洗液CS3的液供给部420也可以设置于液处理单元U21的清洗处理部300。在该前提下,涂布/显影装置2也可以不具有液处理单元U31。清洗处理部300既可以构成为利用喷嘴位置调节部330来使喷嘴421移动,也可以另外具有喷嘴位置调节部330之外的喷嘴421用的喷嘴位置调节部。
根据在第三清洗液CS3被供给到晶圆W的周缘部Wc之后对该晶圆W的抗蚀膜MF1进行加热的结构,能够在对抗蚀膜MF1进行加热的工序之前集中地进行去除抗蚀膜MF1的不需要部分的工序,由此能够实现基板处理的效率化。
控制部U08也可以构成为执行以下控制:在向晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液CS2之后且向晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液CS3之前,控制显影处理部U05,使之进行该晶圆W的周缘部Wc的显影处理;在向被进行了周缘部Wc的显影处理的晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液CS3之前,控制第二清洗处理部U06,使之向该周缘部Wc供给用于去除金属成分的第四清洗液CS4。在该情况下,也可以在显影处理部500设置液供给部420来代替液供给部620。在该前提下,涂布/显影装置2也可以不具有液处理单元U31和液处理单元U53。
根据在向晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液CS2之后且向晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液CS3之前进行该晶圆W的周缘部Wc的显影处理、并且在向被进行了周缘部Wc的显影处理的晶圆W的周缘部Wc供给第三清洗液CS3之前向该周缘部Wc供给第四清洗液CS4的结构,在抗蚀膜MF1的形成阶段与抗蚀膜MF1的显影处理阶段共用第一保护膜PF1,由此能够实现基板处理的效率化。
在能够利用第二清洗液CS2来去除抗蚀膜MF1的周缘部的情况下,控制部U08也可以构成为不执行以下控制:在向形成有抗蚀膜MF1的晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液CS2之前,控制第一清洗处理部U03使之供给第一清洗液CS1。在该情况下,清洗处理部300也可以不具有用于供给第一清洗液CS1的液供给部310。
根据这样的结构,能够进一步实现基板处理的效率化。此外,在向形成有抗蚀膜MF1的晶圆W的周缘部Wc供给第二清洗液CS2之前不供给第一清洗液CS1的结构如在末尾作为附记示出的那样进行概括。
抗蚀膜MF1的形成阶段中的第一保护膜PF1的形成、利用第二清洗液CS2进行的金属成分的去除、以及利用第三清洗液CS3进行的第一保护膜PF1的去除也能够应用于抗蚀膜MF1以外的覆膜的形成。作为抗蚀膜MF1以外的覆膜,例如列举含有金属的硬掩膜(金属硬掩膜)等。作为处理对象的基板不限于半导体晶圆,例如也可以为玻璃基板、掩膜基板、FPD(Flat Panel Display:平板显示器)等。
(附记1)
一种基板处理装置,具备:
第一保护处理部,其在基板的周缘部形成第一保护膜;
成膜部,其在所述基板的表面形成含有金属的覆膜;
第一清洗处理部,其对形成有所述覆膜的所述基板的周缘部进行清洗处理;以及
控制部,
其中,所述控制部构成为执行以下控制:
控制所述第一保护处理部,使之在所述基板的周缘部形成所述第一保护膜;
控制所述成膜部,使之在形成有所述第一保护膜的所述基板的表面形成所述覆膜;
控制所述第一清洗处理部,使之向形成有所述覆膜的所述基板的周缘部供给用于去除金属成分的第一药液;以及
在向所述基板的周缘部供给所述第二药液之后,控制所述第一清洗处理部,使之向该周缘部供给用于去除所述第一保护膜的第三药液。
(附记2)
根据附记1所记载的基板处理装置,所述第一药液具有比所述第二药液的酸性强的酸性。
(附记3)
根据附记1或2所记载的基板处理装置,所述控制部构成为还执行以下控制:
在向所述基板的周缘部供给所述第一药液之后且向该周缘部供给所述第二药液之前,控制所述第一清洗处理部,使之向该周缘部供给用于去除所述第一药液的残留成分的第三药液。
(附记4)
根据附记1~3中的任一项所记载的基板处理装置,
该基板处理装置还具备热处理部,该热处理部对所述覆膜进行加热,
所述控制部构成为还执行以下控制:在向形成有所述覆膜的所述基板的周缘部供给所述第一药液之后且向该周缘部供给所述第二药液之前,控制所述热处理部,使之对该基板的所述覆膜进行加热。
(附记5)
根据附记1~3中的任一项所述的基板处理装置,
还具备热处理部,该热处理部对所述覆膜进行加热,
所述控制部构成为还执行以下控制:在向所述基板的周缘部供给所述第二药液之后,控制所述热处理部,使之对该基板的所述覆膜进行加热。
(附记6)
根据附记1~5中的任一项所记载的基板处理装置,还具备:
第二保护处理部,其在所述基板的周缘部形成第二保护膜;
显影处理部,其进行所述覆膜的显影处理;以及
第二清洗处理部,其对被进行了所述覆膜的显影处理的所述基板的周缘部进行清洗处理,
其中,所述控制部构成为还执行以下控制:在向所述基板的周缘部供给所述第二药液之后,控制所述第二保护处理部,使之在该周缘部形成所述第二保护膜;
控制所述显影处理部,使之对形成有所述第二保护膜的所述基板的所述覆膜进行显影处理;
控制所述第二清洗处理部,使之向被进行了所述覆膜的显影处理的所述基板的周缘部供给用于去除金属成分的第三药液;以及
在向所述基板的周缘部供给所述第三药液之后,控制所述第二清洗处理部,使之向该周缘部供给用于去除所述第二保护膜的第四药液。
(附记7)
根据附记1~5中的任一项所述的基板处理装置,还具备:
显影处理部,其进行所述覆膜的显影处理;以及
第二清洗处理部,其对被进行了所述覆膜的显影处理的所述基板的周缘部进行清洗处理,
所述控制部构成为还执行以下控制:
在向所述基板的周缘部供给所述第一药液之后且向所述基板的周缘部供给所述第二药液之前,控制所述显影处理部,使之进行该基板的所述覆膜的显影处理;以及
在向被进行了所述覆膜的显影处理的所述基板的周缘部供给所述第二药液之前,控制所述第二清洗处理部,使之向该周缘部供给用于去除金属成分的第三药液。
【实施例】
下面,说明实施例,但本发明不限定于实施例。
〔试样制作〕
(实施例1)
将按照以下的顺序在晶圆W形成抗蚀膜MF1后的晶圆作为实施例1的试样。首先,通过执行上述的步骤S11~S19,来在晶圆W的周缘部Wc形成第一保护膜PF1。在步骤S17中,以设定温度350℃对第一保护膜PF1进行加热。接着,通过执行上述的步骤S21~S31,在晶圆W的表面Wa形成了抗蚀膜MF1、进行了抗蚀膜MF1的周缘部的去除、周缘部Wc的清洗以及抗蚀膜MF1的加热。接着,通过执行上述的步骤S41~S45,去除了第一保护膜PF1。
(比较例1)
将按照以下的顺序在晶圆W形成抗蚀膜MF1后的晶圆作为比较例1的试样。首先,通过执行上述的步骤S11~S19,在晶圆W的周缘部Wc形成了第一保护膜PF1。在步骤S17中,以设定温度250℃对第一保护膜PF1进行加热。接着,通过执行省略了上述的步骤S21~S31中的步骤S26、S27后的过程,在晶圆W的表面Wa形成了抗蚀膜MF1并进行了抗蚀膜MF1的周缘部的去除。接着,通过执行上述的步骤S41~S45,去除了第一保护膜PF1。
(比较例2)
通过除了将步骤S17中的设定温度从250℃变更为350℃以外的过程与比较例1相同的过程,在晶圆W形成抗蚀膜MF1,并将该晶圆W作为比较例2的试样。
(比较例3)
将在通过与比较例2相同的过程在晶圆W形成了抗蚀膜MF1之后对该晶圆W进行步骤S26、S27后的晶圆作为比较例3的试样。即,关于比较例3的试样,在去除第一保护膜PF1之后利用第二清洗液CS2和第一清洗液CS1来清洗周缘部Wc。
〔金属成分的残留量的评价〕
通过水平型基板检查装置利用酸来对晶圆W的周缘部Wc的最表面进行液体接触,将通过液体接触而得到的液体全部回收并作为测量试剂。利用电感耦合等离子体质量分析法(ICP-MS)来测量该测量试剂。将通过测量得到的质量转换为原子数并除以液体接触的面积,由此换算为每单位面积的原子数。
〔金属成分的残留量的评价结果〕
如图27所示,在比较例1中,每1平方厘米所残留的金属原子的数量为2.7×1012个。相对于此,在比较例2中,每1平方厘米所残留的金属原子的数量为4.7×1010个,削减为比较例1的约57分之1。根据该结果确认出:通过在抗蚀膜MF1的形成前形成第一保护膜PF1并在之后去除第一保护膜PF1,能够大幅度削减残留于周缘部Wc的金属成分。
在比较例3中,每1平方厘米所残留的金属原子的数量为7.1×109个,削减为比较例2的约7分之1。根据该结果确认出:通过提高第一保护膜PF1的加热温度、提高第一保护膜PF1的强度,能够大幅度削减残留于周缘部Wc的金属成分。
在比较例4中,每1平方厘米所残留的金属原子的数量为5.1×109个,相对于比较例3,未得到金属成分被大幅度削减的效果。在实施例1中,每1平方厘米所残留的金属原子的数量为1.5×109个,削减为比较例3的约5分之1。根据这些结果确认出:相比于在第一保护膜PF1的去除后利用第二清洗液CS2进行清洗,在第一保护膜PF1的去除前利用第二清洗液CS2进行清洗能够大幅度削减金属成分。