基板处理方法和基板处理装置与流程

基板处理方法和基板处理装置
1.本技术是申请号为201610849869.2、申请日为2016年09月26日、发明名称为“基板处理方法和基板处理装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本技术涉及基板处理方法、基板处理装置。


背景技术：

3.在专利文献1中公开有使用喷嘴的显影方法，该喷嘴具有显影液的喷出口和在喷出口的周围形成的接液面。该显影方法包括如下工序：在使基板旋转、以接液面与基板的表面相对的方式配置了喷嘴的状态下，从喷出口向基板的表面供给显影液，一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动，从而在基板上形成显影液的液膜。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2015－53467号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的问题
8.本技术的目的在于提供一种能够更切实地抑制显影的进行量由于基板上的位置的不同而产生偏差的方法和装置。
9.用于解决问题的方案
10.本技术的基板处理方法包括：在使基板以第一转速旋转、使形成在喷嘴的喷出口的周围的接液面与基板的表面相对的状态下，从喷出口向基板的表面供给显影液，一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动，从而在基板的表面上形成显影液的液膜；在液膜形成在基板的表面上之后，在来自喷出口的显影液的供给停止了的状态下，以比第一转速低的第二转速使基板旋转；在以第二转速使基板旋转之后，以比第一转速高的第三转速使基板旋转；在以第三转速使基板旋转之后，使基板的转速为第二转速以下，从而将液膜保持在基板的表面上。
11.根据该基板处理方法，在液膜的形成过程中，喷嘴的接液面与从喷嘴的喷出口供给到基板的表面的显影液接触。通过接液面与基板的表面之间的相对运动，显影液在它们之间被搅拌。因此，接液面与基板的表面之间的显影的进行速度的均匀性提高。
12.在形成液膜后，在基板的转速从第一转速降低到第二转速之后，提高到比第一转速高的第三转速。通过基板的转速从第一转速降低到第二转速，显影液靠近基板的旋转中心侧，通过基板的转速从第二转速提高到第三转速，显影液向基板的外周侧蔓延。在向基板的外周侧蔓延前，暂时靠近基板的旋转中心侧，从而向基板的外周侧扩散之际的显影液的动能增加，因此，基板的旋转中心侧的显影液更切实地向基板的外周侧散布。由此，液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性得以提高。因此，在液膜的形成后，显影的进行速
度的均匀性也提高。
13.这样，在液膜的形成过程以及液膜的形成后这两者中，显影的进行速度的均匀性提高，因此，能够更切实地抑制显影的进行量由于基板上的位置的不同而产生偏差。
14.也可以是，在一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动、从而在基板的表面上形成液膜之际，使喷嘴从基板的外周侧向旋转中心侧移动。在该情况下，基板的旋转中心侧的显影液的供给与基板的外周侧的显影液的供给相比靠后进行，因此，在刚形成液膜之后，成为随着靠近基板的旋转中心侧而显影液的鲜度较高的状态。因此，在使基板以第三转速旋转之际，鲜度较低的外周侧的显影液被鲜度较高的旋转中心侧的显影液置换。存在与显影液的鲜度变高相应地显影液的浓度的均匀性也变高的倾向，因此，利用鲜度较高的显影液将鲜度较低的显影液置换，从而液膜中的显影液的浓度的均匀性进一步提高。由此，能够进一步提高显影的进行速度的均匀性。
15.也可以是，还包括：在液膜形成在基板的表面上之后，在基板以第二转速进行的旋转完成之前，使接液面与基板的表面分开。在该情况下，在基板以第二转速进行的旋转完成之前，使接液面与基板的表面之间扩大，从而能够更切实地使液膜中的显影液向基板的旋转中心侧靠近。因此，在使基板以第三转速旋转时，能够进一步提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
16.使接液面与基板的表面分开的做法也可以包括：以第一速度使接液面与基板的表面分开到第一距离；在保持接液面与基板的表面分开到第一距离的状态之后，以比第一速度低的第二速度使接液面进一步分开。在该情况下，在以第一速度使接液面与基板的表面分开到第一距离之后，保持接液面与基板的表面之间的距离，从而接液面与液膜之间的接触面得以缩小。之后，以比第一速度低的第二速度使接液面进一步分开，从而接液面与液膜分开时的显影液的破碎受到抑制。由此，显影液难以在接液面与液膜分开时残留于接液面，因此，来自与液膜分开的接液面的液体滴落的产生受到抑制。因此，在使基板以第三转速旋转之际能够进一步提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
17.第一距离也可以是能够在显影液的液膜与接液面之间形成液柱的距离。在该情况下，在使接液面与基板的表面分开到第一距离的过程中，在防止了显影液的破碎的状态下，接液面与液膜之间的接触面更切实地缩小。因此，能够更切实地防止显影液在接液面与液膜分开之际残留于接液面。
18.也可以是，在一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动、从而在基板的表面上形成液膜之际，使喷嘴的移动速度在中途变更。在该情况下，通过变更喷嘴的移动速度，能够更切实地使液膜的旋转中心侧的显影液的量最优化。因此，在使基板以第三转速旋转之际能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。此外，液膜中的“显影液的量”是指，液膜的每单位面积的显影液的量。以下也是同样的。
19.也可以是，在一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动、从而在基板的表面上形成液膜之际，与喷出口靠近基板的旋转中心相应地使喷嘴的移动速度降低。在该情况下，在刚形成液膜之后，与液膜的外周侧的显影液的量相比，液膜的旋转中心侧的显影液的量变多。因此，在使基板以第三转速旋转之际基板的旋转中心侧的显影液更切实地向基板的外周侧散布，因此，能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
20.也可以是，在一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动、从而在基板的表面上
形成液膜之际，使来自喷出口的显影液的喷出量在中途变更。在该情况下，通过使来自喷出口的显影液的喷出量变更，能够更切实地使液膜的旋转中心侧的显影液的量最优化。因此，在使基板以第三转速旋转之际能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
21.也可以是，在一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动、从而在基板的表面上形成液膜之际，与喷出口靠近基板的旋转中心相应地使来自喷出口的显影液的喷出量增加。在该情况下，在刚形成液膜之后，与液膜的外周侧的显影液的量相比，液膜的旋转中心侧的显影液的量变多。因此，在使基板以第三转速旋转之际基板的旋转中心侧的显影液更切实地向基板的外周侧散布，因此，能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
22.也可以是，在一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动、从而在基板的表面上形成液膜之际，以喷出口从基板的旋转中心偏离的位置为终点使喷嘴移动。在该情况下，能够利用使喷嘴的移动停止的位置来调节液膜的旋转中心侧的显影液的量。例如，通过在喷出口到达基板的旋转中心之前使喷嘴的移动停止，能够减少液膜的旋转中心侧的显影液的量。另一方面，通过使喷嘴移动直到喷出口通过基板的旋转中心为止，能够使液膜的旋转中心侧的显影液的量增加。因此，能够更切实地利用使喷嘴的移动停止的位置来使液膜的旋转中心侧的显影液的量最优化。因而，在使基板以第三转速旋转之际能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
23.也可以是，在一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动、从而在基板的表面上形成液膜之际，以喷出口从基板的旋转中心偏离、且基板的旋转中心通过接液面的位置为终点使喷嘴移动。在该情况下，即使是在喷出口从基板的旋转中心偏离的位置使喷嘴的移动停止的情况下，与喷嘴的接液面相对的范围也遍布基板的表面的整个区域。因此，能够更切实地将显影液涂敷到基板的旋转中心。因而，在使基板以第三转速旋转之际能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
24.也可以是，在一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动、从而在基板的表面上形成液膜之际，使喷嘴移动直到喷出口通过基板的旋转中心为止。在该情况下，在刚形成液膜之后，与液膜的外周侧的显影液的量相比，液膜的旋转中心侧的显影液的量变多。因此，在使基板以第三转速旋转之际基板的旋转中心侧的显影液更切实地向基板的外周侧散布，因此，能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
25.本技术的基板处理装置包括：旋转保持部，其用于保持基板并使基板旋转；显影液供给部，其具有：喷嘴，其包括显影液的喷出口和在喷出口的周围形成的接液面；用于输送喷嘴的喷嘴输送机构，该显影液供给部用于向基板的表面供给显影液；以及控制器，控制器构成为执行如下控制：对旋转保持部进行控制，以便使基板以第一转速旋转，对显影液供给部进行控制，以便在使接液面与基板的表面相对的状态下，从喷出口向基板的表面供给显影液，一边使接液面与显影液接触一边使喷嘴移动，从而在基板的表面上形成显影液的液膜；对旋转保持部进行控制，以便在液膜形成在基板的表面上之后，在来自喷出口的显影液的供给停止了的状态下，使基板以比第一转速低的第二转速旋转；对旋转保持部进行控制，以便在使基板以第二转速旋转之后，使基板以比第一转速高的第三转速旋转；对旋转保持部进行控制，以便在使基板以第三转速旋转后，使基板的转速为第二转速以下，从而将液膜
保持在基板的表面上。
26.发明的效果
27.根据本技术，能够更切实地抑制显影的进行量由于基板上的位置的不同而产生偏差。
附图说明
28.图1是表示基板处理系统的概略构成的立体图。
29.图2是沿着图1中的ii－ii线的剖视图。
30.图3是沿着图2中的iii－iii线的剖视图。
31.图4是表示显影单元的概略构成的示意图。
32.图5是表示喷嘴的一个例子的立体图。
33.图6是显影处理顺序的流程图。
34.图7是表示形成液膜的过程中的基板的状态的示意图。
35.图8是表示形成液膜的过程中的基板的状态的示意图。
36.图9是表示调整液体浓度的过程中的基板的状态的示意图。
37.图10是表示从液膜分开时的喷嘴的状态的示意图。
38.图11是表示供给冲洗液的过程中的基板的状态的示意图。
39.附图标记说明
40.2：涂敷
·
显影装置(基板处理装置)、30：旋转保持部、40：显影液供给部、41：喷嘴、42：喷出口、43：接液面、48：喷嘴输送机构、100：控制器、d1：第一距离、df：显影液、lc：液柱、lf：液膜、rc：旋转中心、v1：第一速度、v2：第二速度、w：晶圆、wa：表面、wb：外周、ω1：第一转速、ω2：第二转速、ω3：第三转速。
具体实施方式
41.以下，参照附图详细地说明实施方式。在说明中，对同一要素或具有同一功能的要素标注同一附图标记，省略重复的说明。
42.〔基板处理系统〕
43.基板处理系统1是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。处理对象的基板例如是半导体的晶圆w。感光性覆膜例如是抗蚀剂膜。基板处理系统1具有涂敷
·
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)上的抗蚀剂膜(感光性覆膜)的曝光处理。具体而言，通过液浸曝光等方法向抗蚀剂膜的曝光对象部分照射能量线。涂敷
·
显影装置2在曝光装置3的曝光处理之前进行在晶圆w(基板)的表面形成抗蚀剂膜的处理，在曝光处理后进行抗蚀剂膜的显影处理。
44.〔基板处理装置〕
45.以下，对作为基板处理装置的一个例子的涂敷
·
显影装置2的结构进行说明。如图1～图3所示，涂敷
·
显影装置2具有承载区4、处理区5、转接区6以及控制器100。
46.在承载区4中，进行晶圆w向涂敷
·
显影装置2内的导入以及晶圆w从涂敷
·
显影装置2内的导出。例如承载区4能够支承晶圆w用的多个承载件11，且内置有交接臂a1。承载件11用于收容例如圆形的多张晶圆w。交接臂a1用于从承载件11取出晶圆w而向处理区5交接
以及从处理区5接受晶圆w而返回承载件11内。
47.处理区5具有多个处理组件14、15、16、17。如图2以及图3所示，处理组件14、15、16、17内置有多个液处理单元u1、多个热处理单元u2以及向这些单元输送晶圆w的输送臂a3。处理组件17还内置有不经由液处理单元u1以及热处理单元u2而输送晶圆w的直接输送臂a6。液处理单元u1将处理液向晶圆w的表面涂敷。热处理单元u2内置有例如热板以及冷却板，利用热板对晶圆w进行加热、利用冷却板对加热后的晶圆w进行冷却而进行热处理。
48.处理组件14利用液处理单元u1以及热处理单元u2在晶圆w的表面上形成下层膜。处理组件14的液处理单元u1将下层膜形成用的处理液向晶圆w上涂敷。处理组件14的热处理单元u2进行与下层膜的形成相伴的各种热处理。
49.处理组件15利用液处理单元u1以及热处理单元u2在下层膜上形成抗蚀剂膜。处理组件15的液处理单元u1将抗蚀剂膜形成用的处理液向下层膜之上涂敷。处理组件15的热处理单元u2进行与抗蚀剂膜的形成相伴的各种热处理。
50.处理组件16利用液处理单元u1以及热处理单元u2在抗蚀剂膜上形成上层膜。处理组件16的液处理单元u1将上层膜形成用的液体向抗蚀剂膜之上涂敷。处理组件16的热处理单元u2进行与上层膜的形成相伴方各种热处理。
51.处理组件17利用液处理单元u1以及热处理单元u2进行曝光后的抗蚀剂膜的显影处理。处理组件17的液处理单元u1在向曝光完毕的晶圆w的表面上涂敷显影液之后，利用冲洗液对显影液进行冲洗，从而进行抗蚀剂膜的显影处理。处理组件17的热处理单元u2进行与显影处理相伴的各种热处理。作为热处理的具体例，可列举出显影处理前的加热处理(peb：post exposure bake)、显影处理后的加热处理(pb：post bake)等。
52.在处理区5内的承载区4侧设有搁板单元u10。搁板单元u10被划分成沿着上下方向排列的多个小室。在搁板单元u10的附近设有升降臂a7。升降臂a7使晶圆w在搁板单元u10的小室彼此之间升降。
53.在处理区5内的转接区6侧设有搁板单元u11。搁板单元u11被划分成沿着上下方向排列的多个小室。
54.在转接区6与曝光装置3之间进行晶圆w的交接。例如转接区6内置有交接臂a8，与曝光装置3连接。交接臂a8将配置于搁板单元u11的晶圆w向曝光装置3交接、从曝光装置3接受晶圆w而使晶圆w返回搁板单元u11。
55.控制器100对涂敷
·
显影装置2进行控制以便按照例如以下的顺序执行涂敷
·
显影处理。首先，控制器100对交接臂a1进行控制，以使承载件11内的晶圆w向搁板单元u10输送，对升降臂a7进行控制，以便将该晶圆w配置于处理组件14用的小室。
56.接下来，控制器100对输送臂a3进行控制，以便将搁板单元u10的晶圆w向处理组件14内的液处理单元u1以及热处理单元u2输送，对液处理单元u1以及热处理单元u2进行控制，以便在该晶圆w的表面上形成下层膜。之后，控制器100对输送臂a3进行控制，以便使形成有下层膜的晶圆w返回搁板单元u10，对升降臂a7进行控制，以便将该晶圆w配置于处理组件15用的小室。
57.接下来，控制器100对输送臂a3进行控制，以便将搁板单元u10的晶圆w向处理组件15内的液处理单元u1以及热处理单元u2输送，对液处理单元u1以及热处理单元u2进行控制，以便在该晶圆w的下层膜上形成抗蚀剂膜。之后，控制器100对输送臂a3进行控制，以使
晶圆w返回搁板单元u10，对升降臂a7进行控制，以便将该晶圆w配置于处理组件16用的小室。
58.接下来，控制器100对输送臂a3进行控制，以便将搁板单元u10的晶圆w向处理组件16内的各单元输送，对液处理单元u1以及热处理单元u2进行控制，以便在该晶圆w的抗蚀剂膜上形成上层膜。之后，控制器100对输送臂a3进行控制，以使晶圆w返回搁板单元u10，对升降臂a7进行控制，以便将该晶圆w配置于处理组件17用的小室。
59.接下来，控制器100对直接输送臂a6进行控制，以便将搁板单元u10的晶圆w向搁板单元u11输送，对交接臂a8进行控制，以便将该晶圆w向曝光装置3送出。之后，控制器100对交接臂a8进行控制，以便将实施了曝光处理的晶圆w从曝光装置3接受而使其返回搁板单元u11。
60.接下来，控制器100对输送臂a3进行控制，以便将搁板单元u11的晶圆w向处理组件17内的各单元输送，对液处理单元u1以及热处理单元u2进行控制，以便对该晶圆w的抗蚀剂膜实施显影处理。之后，控制器100对输送臂a3进行控制，以使晶圆w返回搁板单元u10，对升降臂a7以及交接臂a1进行控制，以使该晶圆w返回承载件11内。通过以上过程完成涂敷
·
显影处理。
61.此外，基板处理装置的具体的结构并不限于以上所例示的涂敷
·
显影装置2的结构。基板处理装置只要具有显影处理用的液处理单元u1(处理组件17的液处理单元u1)和能够对其进行控制的控制器100，就也可以是任意的结构。
62.〔显影单元〕
63.接下来，详细地说明处理组件17的液处理单元u1。处理组件17具有显影单元20作为液处理单元u1。如图4所示，显影单元20具有旋转保持部30和显影液供给部40。
64.旋转保持部30保持基板并使基板旋转。例如旋转保持部30具有保持机构31和旋转机构32。保持机构31对水平地配置的晶圆w的中心部进行支承，例如利用真空吸附等保持该晶圆w。旋转机构32内置有例如电动马达等作为动力源，使保持机构31绕铅垂的旋转中心rc旋转。由此，晶圆w绕旋转中心rc旋转。
65.显影液供给部40向晶圆w的表面wa供给显影液。显影液是用于将曝光后的抗蚀剂膜的去除对象部分去除的处理液。抗蚀剂膜的去除对象部分是在曝光处理后可溶于显影液的部分。在显影液是正型的情况下，在曝光处理中已曝光的部分相对于显影液是可溶的。在显影液是负型的情况下，在曝光处理中没有曝光的部分相对于显影液是可溶的。作为正型的显影液的具体例，可列举出碱溶液。作为负型的显影液的具体例，可列举出有机溶剂。
66.显影液供给部40具有例如喷嘴41、罐44、泵46、阀47以及喷嘴输送机构48。
67.喷嘴41朝向晶圆w的表面wa喷出显影液。如图5所示，喷嘴41包括显影液的喷出口42和在喷出口42的周围形成的接液面43。例如喷嘴41具有圆形的接液面43，喷出口42在接液面43的中央部开口。接液面43的面积小于晶圆w的表面wa的面积。接液面43的面积是晶圆w的表面wa的面积的例如1％～11％，也可以是1％～3％。
68.返回图4，喷嘴41经由管路45与罐44连接。罐44用于收容显影液。泵46以及阀47设于管路45。泵46例如是隔膜泵，从罐44向喷嘴41加压输送显影液。阀47例如是空气操作阀，对管路45内的开度进行调节。通过对阀47进行控制，能够对从喷嘴41喷出显影液的状态和不从喷嘴41喷出显影液的状态进行切换。另外，通过对泵46以及阀47中的至少一者进行控
制，也能够对来自喷嘴41的显影液的喷出量进行调节。
69.喷嘴输送机构48将例如电动马达等作为动力源来输送喷嘴41。具体而言，喷嘴输送机构48在使喷嘴41的接液面43朝向下方的状态下以横穿晶圆w的上方的方式输送喷嘴41。
70.喷嘴输送机构48既可以沿着通过晶圆w的旋转中心rc的路径输送喷嘴41，也可以沿着偏离于旋转中心rc的路径输送喷嘴41。喷嘴输送机构48既可以沿着直线状的路径输送喷嘴41，也可以沿着弯曲的路径输送喷嘴41。
71.喷嘴输送机构48除了如上述那样输送喷嘴41之外，也可以构成为能够使喷嘴41升降。换言之，喷嘴输送机构48也可以具有将电动马达等作为动力源以横穿晶圆w的上方的方式输送喷嘴41的机构以及将电动马达等作为动力源而用于使喷嘴41升降的机构。
72.冲洗液供给部50向晶圆w的表面wa供给冲洗液。冲洗液是用于冲洗显影液的处理液，例如是纯水。
73.冲洗液供给部50例如具有喷嘴51、罐52、泵54、阀55以及喷嘴输送机构56。
74.喷嘴51朝向晶圆w的表面wa喷出冲洗液。喷嘴51经由管路53与罐52连接。罐52用于收容冲洗液。泵54以及阀55设于管路53。泵54例如是隔膜泵，从罐52向喷嘴51加压输送冲洗液。阀55例如是空气操作阀，对管路53内的开度进行调节。通过对阀55进行控制，能够对从喷嘴51喷出冲洗液的状态和不从喷嘴51喷出冲洗液的状态进行切换。另外，通过对泵54以及阀55中的至少一者进行控制，也能够对来自喷嘴51的冲洗液的喷出量进行调节。
75.喷嘴输送机构56将例如电动马达等作为动力源输送喷嘴51。具体而言，喷嘴输送机构56在使喷嘴51的喷出口朝向下方的状态下以横穿晶圆w的上方的方式输送喷嘴51。
76.如此地构成的显影单元20由上述的控制器100控制。控制器100构成为执行如下控制：对旋转保持部30进行控制，以使晶圆w以第一转速旋转，对旋转保持部30进行控制，以便在使接液面43与表面wa相对的状态下，从喷出口42向表面wa供给显影液，一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动，从而在表面wa上形成显影液的液膜；在液膜形成在表面wa上之后，在来自喷出口42的显影液的供给停止了的状态下，使晶圆w以比第一转速低的第二转速旋转；对旋转保持部30进行控制，以便在使晶圆w以第二转速旋转之后，使晶圆w以比第一转速高的第三转速旋转；对旋转保持部30进行控制，以便在使晶圆w以第三转速旋转之后，使晶圆w的转速为第二转速以下，从而将液膜保持在表面wa上。
77.例如控制器100具有液膜形成控制部111、液膜调整控制部112、液膜保持控制部113、清洗控制部114以及干燥控制部115作为功能上的构成(以下，称为“功能组件”)。液膜形成控制部111对旋转保持部30以及显影液供给部40进行控制，以便在表面wa上形成显影液的液膜。液膜调整控制部112对旋转保持部30进行控制，以便通过晶圆w的转速的变更来对在表面wa上形成的液膜的状态进行调整。液膜保持控制部113对旋转保持部30进行控制，以便通过使晶圆w的转速降低，将液膜保持在表面wa上。清洗控制部114对旋转保持部30以及冲洗液供给部50进行控制，以便一边使晶圆w旋转一边向表面wa上供给冲洗液，从而对显影液进行冲洗。干燥控制部115对旋转保持部30进行控制，以便使晶圆w旋转，从而使表面wa上的液体甩开。
78.这样的控制器100例如由一个或多个控制用计算机构成。在该情况下，控制器100的各功能组件由控制用计算机的处理器以及存储器等的协作构成。用于使控制用计算机作
为控制器100而发挥功能的程序也可以记录于计算机可读取的记录介质。在该情况下，记录介质记录用于使装置执行后述的基板处理方法的程序。作为计算机可读取的记录介质，可列举出例如硬盘、光盘、闪存、软盘以及存储卡等。
79.此外，构成控制器100的各功能组件的硬件未必限于处理器以及存储器等。例如，控制器100的各要素既可以由特化成其功能的电路构成，也可以由集成该电路而成的asic(application specific integrated circuit)构成。
80.〔显影处理顺序〕
81.接下来，作为基板处理方法的一个例子，对由涂敷
·
显影装置2执行的显影处理顺序进行说明。以下说明的顺序是直到这之前的顺序：利用输送臂a3将显影处理前的晶圆w输入显影单元20内，在由保持机构31保持之后，利用输送臂a3将显影处理后的晶圆w向显影单元20外输出。控制器100通过控制显影单元20的各部分来执行该顺序。
82.如图6所示，控制器100首先依次执行步骤s01～s05。在步骤s01中，对旋转保持部30进行控制，以使旋转保持部30开始晶圆w的旋转，并使其转速为第一转速ω1(参照图的7(a))。第一转速ω1是供给到表面wa上的显影液在离心力的作用下不会甩开而留在表面wa上的转速。这样的第一转速ω1能够通过预先的设置条件适当设定。第一转速ω1例如是40rpm～90rpm，也可以是55rpm～65rpm。
83.在步骤s02中，液膜形成控制部111对显影液供给部40进行控制，以使喷嘴41配置于显影液的涂敷开始位置。液膜形成控制部111对显影液供给部40进行控制，以便通过利用喷嘴输送机构48输送喷嘴41，使接液面43与表面wa中的最先涂敷显影液的区域相对。表面wa中的最先涂敷显影液的区域也可以是晶圆w的外周wb侧的区域。外周wb侧的区域是指，在表面wa内向外周wb上的一点侧偏心的区域。
84.在步骤s03中，液膜形成控制部111对显影液供给部40进行控制，以便从罐44向喷嘴41供给显影液df，开始来自喷嘴41的显影液df的喷出(参照图的7(a))。
85.在步骤s04中，液膜形成控制部111对显影液供给部40进行控制，以便一边使接液面43与显影液df接触一边利用喷嘴输送机构48使喷嘴41移动，从而在表面wa上形成显影液df的液膜lf(参照图7的(b)以及(c))。例如液膜形成控制部111对显影液供给部40进行控制，以便以沿着横穿表面wa的上方的路径使喷嘴41移动。由此，显影液df呈螺旋状涂敷于表面wa上，形成液膜lf。
86.液膜形成控制部111也可以对显影液供给部40进行控制，以使喷嘴41从晶圆w的外周wb侧向旋转中心rc侧移动。
87.液膜形成控制部111也可以对显影液供给部40进行控制，以便在喷嘴41的移动中变更喷嘴41的移动速度。例如液膜形成控制部111也可以对显影液供给部40进行控制，以便与喷出口42靠近旋转中心rc相应地使喷嘴41的移动速度降低。
88.液膜形成控制部111也可以对显影液供给部40进行控制，以便在喷嘴41的移动中变更来自喷出口42的显影液df的喷出量。例如液膜形成控制部111也可以对显影液供给部40进行控制，以便与喷出口42靠近旋转中心rc相应地增加来自喷出口42的显影液df的喷出量。
89.液膜形成控制部111也可以对显影液供给部40进行控制，以便以喷出口42与旋转中心rc一致的位置为终点使喷嘴41移动。即液膜形成控制部111也可以对显影液供给部40
进行控制，以便在喷出口42位于旋转中心rc上的时刻使喷嘴41的移动停止。
90.液膜形成控制部111也可以对显影液供给部40进行控制，以便以喷出口42偏离于旋转中心rc的位置为终点使喷嘴41移动。例如液膜形成控制部111既可以在喷出口42到达旋转中心rc之前使喷嘴41的移动停止(参照图的8(a))、也可以使喷嘴41移动到喷出口42通过旋转中心rc为止(参照图的8(b))。在任一情况下，液膜形成控制部111也都可以以喷出口42从旋转中心rc偏离、并且旋转中心rc通过接液面43的位置为终点。
91.在步骤s05中，液膜形成控制部111对显影液供给部40进行控制，以使来自喷嘴41的显影液df的喷出停止。
92.接着，控制器100依次执行步骤s06～s09。在步骤s06中，液膜调整控制部112对旋转保持部30进行控制，以使晶圆w的转速从第一转速ω1变更成第二转速ω2。第二转速ω2低于第一转速ω1。第二转速ω2能够通过预先的设置条件适当设定。第二转速ω2例如是0rpm～20rpm，也可以是5rpm～15rpm。如在此例示那样，第二转速ω2也可以是0。即、将第一转速ω1变更成第二转速ω2也包括使晶圆w的旋转停止。
93.在步骤s07中，液膜调整控制部112维持步骤s06的执行后的状态(晶圆w的转速成为第二转速ω2的状态)而等待第一处理时间的经过。第一处理时间能够利用预先的设置条件适当设定。第一处理时间例如是1秒～2秒。
94.在步骤s08中，液膜调整控制部112对旋转保持部30进行控制，以便将晶圆w的转速从第二转速ω2变更成第三转速ω3。第三转速ω3高于第一转速ω1。更具体而言，第三转速ω3是使形成液膜lf的显影液df的一部分在离心力的作用下向晶圆w的外周wb侧移动的转速。这样的第三转速ω3能够利用预先的设置条件适当设定。第三转速ω3例如是90rpm～200rpm，也可以是80rpm～120rpm。
95.在步骤s09中，液膜调整控制部112维持步骤s08的执行后的状态(晶圆w的转速成为第三转速ω3的状态)而等待第二处理时间的经过。第二处理时间能够利用预先的设置条件适当设定。第二处理时间例如是1秒～2秒。
96.通过步骤s06～s09，液膜lf的膜厚以及液膜lf中的显影液df的浓度的均匀性得以提高。显影液df的浓度是指，显影液df中的有助于显影处理的成分的浓度。
97.参照图9对通过步骤s06～s09的执行而在液膜lf中产生的现象进行说明。在形成液膜lf的过程中，在如上述那样使喷嘴41从晶圆w的外周wb侧向旋转中心rc侧移动的情况下，外周wb侧的显影液的供给先于旋转中心rc侧的显影液的供给。由此，供给到外周wb侧的显影液df比供给到旋转中心rc侧的显影液提前劣化，因此，在刚形成液膜lf之后，成为随着靠近旋转中心rc而显影液的鲜度较高的状态。此外，显影液的劣化是指，因显影处理的进行等而使显影液的浓度降低，显影液的鲜度是指显影液的劣化的多少。
98.图9是为了示意性地表示液膜lf中的显影液df的状态、而使液膜lf中的显影液df一分为二成新鲜的显影液df1以及劣化后的显影液df2来表示的图。如图9的(a)所示，在刚形成液膜lf之后，随着靠近旋转中心rc而显影液的鲜度变高。
99.在上述的步骤s06、s07中，若第一转速ω1变更成第二转速ω2，则如图9的(b)所示显影液df偏向旋转中心rc侧。由此，新鲜的显影液df1向旋转中心rc侧汇集。之后，在步骤s08、s09中，若第二转速ω2变更成第三转速ω3，则如图9的(c)以及图9的(d)所示的那样显影液df向外周wb侧蔓延，多余的显影液df向外周侧甩出。与此相伴，新鲜的显影液df1向外
周wb侧蔓延，劣化后的显影液df2置换成新鲜的显影液df1。由此，液膜lf的膜厚以及液膜lf中的显影液df的浓度的均匀性提高。
100.此外，步骤s06也可以在步骤s05之前执行。步骤s05至少在步骤s07的完成前执行即可。即、在以第二转速ω2使晶圆w旋转的期间的至少一部分成为显影液df1的供给停止之后即可。
101.在执行步骤s04后，在到步骤s07的完成为止的期间内还可以执行：液膜调整控制部112对显影液供给部40进行控制，以便使喷嘴41上升而使接液面43与晶圆w分开。即、涂敷
·
显影装置2的显影处理顺序还可以包括：在液膜lf形成在晶圆w上之后，在晶圆w以第二转速ω2进行的旋转完成之前，使接液面43与晶圆w分开。使接液面43与晶圆w分开既可以在步骤s05的前后的任一者执行，也可以在步骤s06的前后的任一者执行。
102.使接液面43与晶圆w分开也可以包括：以第一速度v1使接液面43与表面wa分开到第一距离d1(参照图10的(a))、在保持接液面43从表面wa分开到第一距离d1的状态之后以比第一速度v1低的第二速度v2使接液面43进一步分开(参照图10的(b))。即、液膜调整控制部112也可以对显影液供给部40进行控制，以便在使接液面43与晶圆w分开之际使接液面43与表面wa分开到第一距离d1，在保持着该状态之后，以比第一速度v1低的第二速度v2使接液面43进一步分开。
103.第一距离d1也可以是可在液膜lf与接液面43之间形成液柱lc的距离(参照图10的(a))。这样的距离能够利用预先的设置条件适当设定。
104.返回图6，控制器100接下来执行步骤s10、s11。在步骤s10中，液膜保持控制部113对旋转保持部30进行控制，以便使晶圆w的转速为第二转速ω2以下，从而将液膜lf保持在表面wa上。作为其一个例子，液膜保持控制部113也可以对旋转保持部30进行控制，以便使晶圆w的旋转停止。
105.在步骤s11中，液膜保持控制部113维持步骤s10的执行后的状态(晶圆w的转速成为第二转速ω2以下的状态)而等待第三处理时间的经过。在此期间内，由于液膜lf中的显影液df而显影进一步进行。第三处理时间能够利用预先的设置条件适当设定。第三处理时间例如是10秒～30秒，也可以是15秒～25秒。
106.接着，控制器100依次执行步骤s12～s14。在步骤s12中，清洗控制部114对冲洗液供给部50进行控制，以便利用喷嘴输送机构56输送喷嘴51，将喷嘴51配置在晶圆w的旋转中心rc上。
107.在步骤s13中，清洗控制部114对旋转保持部30以及冲洗液供给部50进行控制，以便对表面wa上的显影液df进行冲洗。例如清洗控制部114一边对旋转保持部30进行控制，以使晶圆w以比第三转速ω3高的第四转速ω4旋转、一边对冲洗液供给部50进行控制，以便从罐52向喷嘴51输送冲洗液cf而向表面wa的中央部供给(参照图11的(a))。第四转速ω4能够利用预先的设置条件适当设定。第四转速ω4例如是500rpm～2000rpm。供给到表面wa上的冲洗液cf在离心力的作用下一边向外周wb侧蔓延一边冲洗显影液df(参照图11的(b))。之后，清洗控制部114对冲洗液供给部50进行控制，以使冲洗液cf的供给停止。
108.在步骤s14中，干燥控制部115对旋转保持部30进行控制，以便去除表面wa上的液体。例如干燥控制部115对旋转保持部30进行控制，以使晶圆w以比第四转速ω4高的第五转速ω5旋转(参照图11的(c))。第五转速ω5例如是1500rpm～3000rpm。通过以上步骤完成显
影处理顺序。
109.〔本实施方式的效果〕
110.本实施方式的显影处理顺序包括：在使晶圆w以第一转速旋转、使接液面43与表面wa相对的状态下，从喷出口42向表面wa供给显影液，一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动，从而在表面wa上形成显影液的液膜；在液膜形成在表面wa上之后，在来自喷出口42的显影液的供给停止了的状态下，使晶圆w以比第一转速低的第二转速旋转；在使晶圆w以第二转速旋转之后，使晶圆w以比第一转速高的第三转速旋转；在使晶圆w以第三转速旋转之后，使晶圆w的转速为第二转速以下，从而将液膜保持在表面wa上。
111.根据该显影处理顺序，在液膜的形成过程中，从喷出口42供给到表面wa的显影液与接液面43接触。通过接液面43与表面wa之间的相对运动，显影液在它们之间被搅拌。因此，接液面43与表面wa之间的显影的进行速度的均匀性提高。
112.在形成液膜后，在晶圆w的转速从第一转速降低到第二转速之后，提高到比第一转速高的第三转速。通过使晶圆w的转速从第一转速下降到第二转速，显影液偏向晶圆w的旋转中心rc侧，通过使晶圆w的转速从第二转速提高到第三转速，显影液向晶圆w的外周wb侧蔓延。在向外周wb侧蔓延前，暂且偏向旋转中心rc侧，从而蔓延到外周wb侧之际的显影液的动能增加，因此，旋转中心rc侧的显影液更切实地向外周wb侧散布。由此，在液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性提高了的状态下，该液膜保持在表面wa上。因此，在液膜的形成后，显影的进行速度的均匀性也提高。
113.这样，在液膜的形成过程以及液膜的形成后这两者，显影的进行速度的均匀性提高，因此，能够更切实地抑制显影的进行量由于基板上的位置的不同而产生偏差。
114.也可以是，在一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动、从而在表面wa上形成液膜之际，使喷嘴41从外周wb侧向旋转中心rc侧移动。在该情况下，旋转中心rc侧的显影液的供给后于外周wb侧的显影液的供给进行，因此，在刚形成液膜之后，成为随着靠近旋转中心rc而显影液的鲜度较高的状态。因此，在使晶圆w以第三转速旋转之际鲜度较低的外周wb侧的显影液被鲜度较高的旋转中心rc侧的显影液置换。存在与显影液的鲜度变高相应地显影液的浓度的均匀性也变高的倾向，因此，通过利用鲜度较高的显影液置换鲜度较低的显影液，液膜中的显影液的浓度的均匀性进一步提高。由此，显影的进行速度的均匀性能够进一步提高。
115.也可以是还包括：在液膜形成在表面wa上之后，在晶圆w以第二转速进行的旋转完成之前，使接液面43与表面wa分开。在该情况下，在晶圆w以第二转速进行的旋转完成之前，通过使接液面43与表面wa之间变宽，能够更切实地使液膜中的显影液偏向旋转中心rc侧。因此，在使晶圆w以第三转速旋转之际液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性能够进一步提高。
116.使接液面43与表面wa分开也可以包括：以第一速度使接液面43与表面wa分开到第一距离；在保持着使接液面43与表面wa分开到第一距离的状态之后，以比第一速度低的第二速度使接液面43进一步分开。在该情况下，在以第一速度使接液面43与表面wa分开到第一距离之后，通过保持接液面43与表面wa之间的距离，接液面43与液膜之间的接触面被缩小。之后，通过以比第一速度低的第二速度使接液面43进一步分开，在接液面43与液膜分开之际的显影液的破碎受到抑制。由此，在接液面43与液膜分开之际显影液难以残留于接液
面43，因此，来自与液膜分开的接液面43的液体滴落的产生受到抑制。因此，在使晶圆w以第三转速旋转之际液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性能够进一步提高。
117.第一距离也可以是可在显影液的液膜与接液面43之间形成液柱的距离。在该情况下，在使接液面43与表面wa分开到第一距离的过程中，在防止了显影液的破碎的状态下，接液面43与液膜之间的接触面被更切实地缩小。因此，在接液面43与液膜分开之际能够更切实地防止显影液残留于接液面43。
118.也可以是，在一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动、从而在表面wa上形成液膜之际，使喷嘴41的移动速度在中途变更。在该情况下，通过变更喷嘴41的移动速度，能够使液膜的旋转中心rc侧的显影液的量更切实地最优化。因此，在使晶圆w以第三转速旋转之际能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
119.也可以是，在一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动、从而在表面wa上形成液膜之际，与喷出口42靠近旋转中心rc相应地使喷嘴41的移动速度降低。在该情况下，在刚形成液膜之后，与液膜的外周wb侧的显影液的量相比，液膜的旋转中心rc侧的显影液的量变多。因此，在使晶圆w以第三转速旋转之际旋转中心rc侧的显影液更切实地向外周wb侧散布，因此，能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
120.也可以是，在一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动、从而在表面wa上形成液膜之际，在中途变更来自喷出口42的显影液的喷出量。在该情况下，通过变更来自喷出口42的显影液的喷出量，能够使液膜的旋转中心rc侧的显影液的量更切实地最优化。因此，在使晶圆w以第三转速旋转之际能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
121.也可以是，在一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动、从而在表面wa上形成液膜之际，与喷出口42靠近旋转中心rc相应地使来自喷出口42的显影液的喷出量增加。在该情况下，在刚形成液膜之后，与液膜的外周wb侧的显影液的量相比，液膜的旋转中心rc侧的显影液的量变多。因此，在使晶圆w以第三转速旋转之际使旋转中心rc侧的显影液更切实地向外周wb侧散布，因此，能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
122.也可以是，在一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动、从而在表面wa上形成液膜之际，以喷出口42从旋转中心rc偏离的位置为终点使喷嘴41移动。在该情况下，能够利用使喷嘴41的移动停止的位置来调节液膜的旋转中心rc侧的显影液的量。例如，通过在喷出口42到达晶圆w的旋转中心之前使喷嘴41的移动停止，能够减少旋转中心rc侧的显影液的量。另一方面，通过使喷嘴41移动直到喷出口42通过旋转中心rc为止，能够增加液膜的旋转中心rc侧的显影液的量。因此，能够利用使喷嘴41的移动停止的位置使液膜的旋转中心rc侧的显影液的量更切实地最优化。因而，在使晶圆w以第三转速旋转之际能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
123.也可以是，在一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动、从而在表面wa上形成液膜之际，以喷出口42从旋转中心rc偏离、且旋转中心rc通过接液面43的位置为终点使喷嘴41移动。在该情况下，即使是在使喷嘴41的移动停止在喷出口42从旋转中心rc偏离的位置的情况下，喷嘴41的接液面43相对的范围也遍布表面wa的整个区域。因此，能够将显影液更切实地涂敷到旋转中心rc。因而，在使晶圆w以第三转速旋转之际能够更切实地提高
液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
124.也可以是，在一边使接液面43与显影液接触一边使喷嘴41移动、从而在表面wa上形成液膜之际，使喷嘴41移动到喷出口42通过旋转中心rc为止。在该情况下，在刚形成液膜之后，与液膜的外周wb侧的显影液的量相比，液膜的旋转中心rc侧的显影液的量变多。因此，在使晶圆w以第三转速旋转之际旋转中心rc侧的显影液更切实地向外周wb侧散布，因此，能够更切实地提高液膜的膜厚以及液膜中的显影液的浓度的均匀性。
125.以上，对实施方式进行了说明，但本技术未必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。例如，在上述的实施方式中，例示了在液膜形成在晶圆w的表面wa上之际使喷嘴41从外周wb侧向旋转中心rc侧移动的情况，但与此相反，也可以是，在液膜形成在晶圆w的表面wa上之际使喷嘴41从旋转中心rc侧向外周wb侧移动。
126.处理对象的基板并不限于半导体晶圆，例如也可以是玻璃基板、掩模基板、fpd(flat panel display，平板显示器)等。
127.【实施例】
128.接下来，示出了显影处理顺序的实施例以及比较例，但本发明并不限定于此处所示的例子。
129.〔准备晶圆的样品〕
130.在多张晶圆w之上形成抗蚀剂膜，以分步重复方式对该抗蚀剂膜实施了曝光处理。各次曝光(日文：
ショット
)的曝光条件设定成以等间隔形成宽度约45nm的线状图案。
131.〔实施例〕
132.对实施了曝光处理的晶圆w实施上述的实施方式的显影处理，在晶圆w的表面wa上形成了抗蚀剂图案。
133.〔比较例1〕
134.省略上述的步骤s06、s07，其他与实施例1同样地在晶圆w的表面wa上形成了抗蚀剂图案。即、在比较例1中，在形成液膜后，没有使晶圆w的转速降低成第二转速。
135.〔比较例2〕
136.省略上述的步骤s06～s09，其他与实施例1同样地在晶圆w的表面wa上形成了抗蚀剂图案。即、在比较例2中，在形成液膜后，没有使晶圆w的转速降低成第二转速，也没有使晶圆w的转速上升到第三转速。
137.〔每次曝光间的线宽度的偏差的评价〕
138.对于通过实施例、比较例1、2制作成的抗蚀剂图案，每次曝光设定9处测定点，在各测定点测定了线宽度。将通过对每次曝光计算出线宽度的平均值而获得的线宽度数据组作为母集团，计算出标准偏差，将标准偏差的三倍的值作为第一偏差的评价值计算出。
139.〔每次曝光内的线宽度的偏差的评价〕
140.对于通过实施例、比较例1、2制作成的抗蚀剂图案，每次曝光设定9处测定点，在各测定点测定了线宽度。将通过该测定而获得的全部的线宽度数据作为母集团而计算出标准偏差，将标准偏差的三倍作为第二偏差的评价值计算出。
141.〔偏差评价值的比较结果〕
142.比较例1的晶圆w与比较例2的晶圆w相比，第一偏差评价值约小40％。根据该结果确认了：通过在形成液膜后将晶圆w的转速提高到第三转速而调整液膜的状态，能够抑制显
影的进行量的偏差。
143.实施例1的晶圆w与比较例1的晶圆w相比，第一偏差评价值约小9％。根据该结果确认了：在形成液膜后在使晶圆w的转速提高到第三转速之前，通过暂且降低到第二转速，能够进一步抑制显影的进行量的偏差。
144.实施例1的晶圆w与比较例1的晶圆w相比，第二偏差评价值约小5％。根据该结果确认了：在形成液膜后在使晶圆w的转速提高到第三转速之前，通过暂且降低到第二转速，也能够进一步抑制显影的进行量的每次曝光内的偏差。