專利名稱：涂敷處理方法、涂敷處理裝置和計(jì)算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板的涂敷處理方法、基板的涂敷處理裝置和計(jì)算機(jī)可 讀取的存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
例如，在半導(dǎo)體器件的制造工藝的光刻工序中，依次進(jìn)行例如在晶 片上涂敷抗蝕劑液而形成抗蝕劑膜的抗蝕劑涂敷處理、將抗蝕劑膜曝光 成預(yù)定的圖形的曝光處理、對曝光后的抗蝕劑膜進(jìn)行顯影的顯影處理 等，在晶片上形成預(yù)定的抗蝕劑圖形。在上述的抗蝕劑涂敷處理中，較多地采用所謂的旋轉(zhuǎn)涂敷法從噴 嘴向高速旋轉(zhuǎn)的晶片的中心部供給抗蝕劑液，利用離心力使抗蝕劑液在 晶片上擴(kuò)散，從而在晶片的表面上涂敷抗蝕劑液。在該旋轉(zhuǎn)涂敷法中， 作為均勻地涂敷抗蝕劑液的方法，提出如下方法例如向高速旋轉(zhuǎn)的晶 片供給抗蝕劑液，然后，暫時(shí)使晶片的旋轉(zhuǎn)減速，使晶片上的抗蝕劑液 平坦化，然后再次提高晶片的旋轉(zhuǎn)，使晶片上的抗蝕劑液干燥(參照曰 本國特開2007-115936號公報(bào))。但是，伴隨著半導(dǎo)體器件電路的進(jìn)一步微細(xì)化，抗蝕劑涂敷處理中 的抗蝕劑膜的薄膜化不斷發(fā)展。另外，抗蝕劑液價(jià)格高，需要盡可能減 少使用量。從該觀點(diǎn)也考慮減少抗蝕劑液對晶片的供給量，但是，此時(shí) 若如以往那樣向高速旋轉(zhuǎn)的晶片的中心供給抗蝕劑液，則有時(shí)抗蝕劑液 向晶片的中心向外側(cè)方向急劇擴(kuò)散，在晶片的中心附近能夠形成條紋狀 的涂敷斑。當(dāng)形成這種涂敷斑時(shí)，例如曝光處理中焦點(diǎn)偏移，最終在晶 片上無法形成所希望尺寸的抗蝕劑圖形。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的是在使用旋轉(zhuǎn)涂敷法將抗 蝕劑液等的涂敷液涂敷到晶片等的基板上的情況下，即使涂敷液的涂敷 量為少量，也能夠?qū)⑼糠笠壕鶆虻赝糠蟮交迕鎯?nèi)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是基板的涂敷處理方法，具有第一工=序，在使基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從噴嘴向該基板的中心部噴出涂敷液，將涂敷液涂敷在基板上；第二工序，在第一工序之后，對基板的旋轉(zhuǎn)減速， 使基板持續(xù)旋轉(zhuǎn)；第三工序，在第二工序之后，對基板的旋轉(zhuǎn)加速，使 基板上的涂敷液干燥。并且，在所述第一工序之前，以第一速度的恒定 速度使基板旋轉(zhuǎn)，在所述第一工序中，使在開始前為所述第一速度的基 板的旋轉(zhuǎn)逐漸加速，使得在開始后其速度連續(xù)地變動，在結(jié)束時(shí)，使基 板的旋轉(zhuǎn)的加速度逐漸減少，使基板的旋轉(zhuǎn)收斂為比所述第一速度快的 第二速度。如本發(fā)明那樣，通過在第一工序中使基板的旋轉(zhuǎn)速度連續(xù)地變動， 從而即使在減少涂敷液的涂敷量的情況下，也能夠均勻地對涂敷液進(jìn)行 涂敷。因此，在基板上能夠形成更薄的涂敷膜。另外，也能夠降低成本。所述第 一工序中的由噴嘴進(jìn)行的涂敷液的噴出繼續(xù)進(jìn)行到所述第 二工序的中途，在結(jié)束該涂敷液的噴出時(shí)，通過噴嘴的移動使涂敷液的 噴出位置從基板的中心部偏移也可以。所述噴嘴的移動可以與所述第一工序的結(jié)束同時(shí)開始。并且，在這 里所說的"同時(shí)，，也包括第一工序結(jié)束時(shí)前后0.5秒以內(nèi)的幾乎同時(shí)的情況。本發(fā)明是基板的涂敷處理裝置，具有旋轉(zhuǎn)保持部，保持基板并使 其旋轉(zhuǎn)；噴嘴，向基板噴出涂敷液；控制部，控制所述旋轉(zhuǎn)控制部和所 述噴嘴的動作。并且，該控制部執(zhí)行第一工序、第二工序和第三工序， 該第 一工序在使基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從噴嘴向該基板的中心部噴出涂敷 液，將涂敷液涂敷在基板上，該第二工序在第一工序之后對基板的旋轉(zhuǎn) 減速，使基板持續(xù)旋轉(zhuǎn)，該笫三工序在笫二工序之后對基板的旋轉(zhuǎn)加速， 使基板上的涂敷液干燥；并且，控制所述旋轉(zhuǎn)保持部和所述噴嘴的動作， 使得在所述第一工序之前，以第一速度的恒定速度使基板旋轉(zhuǎn)，在所述 第一工序中，使在開始前為所述第一速度的基板的旋轉(zhuǎn)逐漸加速，使得 在開始后其速度連續(xù)地變動，在結(jié)束時(shí)，使基板的旋轉(zhuǎn)的加速度逐漸減 少，使基板的旋轉(zhuǎn)收斂為比所述第 一速度快的第二速度。該涂敷處理裝置還具有使所述噴嘴從基板中心部的上方沿基板的 徑向移動的噴嘴移動機(jī)構(gòu)，所述控制部繼續(xù)進(jìn)行所述第一工序中的由噴 嘴進(jìn)行的涂敷液的噴出，直到所述第二工序的中途，在該第二工序中使 涂敷液的噴出結(jié)束時(shí)，使噴嘴移動而使涂敷液的噴出位置從基板的中心
部偏移。所述噴嘴的移動可以與所述第一工序的結(jié)束同時(shí)開始。 根據(jù)另一觀點(diǎn)的本發(fā)明，提供一種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)，為利用涂敷處理裝置執(zhí)行上述涂敷處理方法，存儲在控制該涂敷處理裝置的控制部的計(jì)算機(jī)上動作程序。


圖1是表示涂敷顯影處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的概略的平面圖。 圖2是涂敷顯影處理系統(tǒng)的主視圖。圖3是涂敷顯影處理系統(tǒng)的后視圖。圖4是表示抗蝕劑涂敷裝置的結(jié)構(gòu)的概略的縱向剖面的說明圖。 圖5是表示抗蝕劑涂敷裝置的結(jié)構(gòu)的概略的橫向剖面的說明圖。 圖6是表示抗蝕劑涂敷處理的主要工序的流程圖。 圖7是表示抗蝕劑涂敷處理的各工序中的晶片的旋轉(zhuǎn)速度的曲線圖。圖8 (a)是表示使用本實(shí)施方式的涂敷處理方法時(shí)的、用于均勻地 涂敷抗蝕劑液的抗蝕劑液的噴出量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表，圖8(b)是表示 使用以往的涂敷處理方法時(shí)的、用于均勻地涂敷抗蝕劑液的抗蝕劑液的 噴出量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。圖9 ( a)是表示使用以往的涂敷處理方法時(shí)的抗蝕劑液的擴(kuò)展方式 的說明圖，圖9 (b)是表示使用本實(shí)施方式中的涂敷處理方法時(shí)的抗蝕 劑液的擴(kuò)展方式的說明圖。圖10是表示使第一噴嘴移動而使抗蝕劑液的噴出位置從晶片的中 心部偏移的狀態(tài)的"i兌明圖。圖11是表示使抗蝕劑液的噴出位置偏移時(shí)的抗蝕劑涂敷處理的各 工序中的晶片的旋轉(zhuǎn)速度的曲線圖。圖12是表示使用本實(shí)施方式中的涂敷處理方法時(shí)的晶片面內(nèi)的抗 蝕劑膜的厚度的測定結(jié)果的曲線圖。圖13是表示使用各種涂敷處理方法時(shí)的晶片面內(nèi)的抗蝕劑膜的厚 度偏差度的曲線圖。圖14是表示使用驗(yàn)證例1的涂敷處理方法時(shí)的晶片面內(nèi)的抗蝕劑 膜的厚度的測定結(jié)果的曲線圖。
圖15是表示使用驗(yàn)證例2的涂敷處理方法時(shí)的晶片面內(nèi)的抗蝕劑 膜的厚度的測定結(jié)果的曲線圖。圖16是表示改變噴嘴移動時(shí)的晶片的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)的晶片中心附近 的抗蝕劑膜的厚度的偏差度的曲線圖。圖17是改變噴嘴偏移的距離時(shí)的晶片中心附近的抗蝕劑膜的厚度 的偏差度的曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面，針對本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖l是表示搭載有本 實(shí)施方式的涂敷處理裝置的涂敷顯影處理系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的概略的平面 圖，圖2是涂敷顯影處理系統(tǒng)1的主視圖，圖3是涂敷顯影處理系統(tǒng)1 的后視圖。如圖1所示，涂敷顯影處理系統(tǒng)1例如具有將盒工作臺(cassette station) 2、處理工作臺3、接口工作臺5—體連接的結(jié)構(gòu)，其中，盒工 作臺2用于從外部向涂敷顯影處理系統(tǒng)1以盒為單位搬入搬出多張晶片 W;處理工作臺3具有在光刻工序中單張式地實(shí)施預(yù)定處理的多個(gè)各種 處理裝置；接口工作臺5在與相鄰于處理工作臺3的曝光裝置4之間進(jìn) 行晶片W的交接。在盒工作臺2上設(shè)置有盒裝載臺10,在該盒裝載臺IO上能夠在X 方向(圖1中的上下方向)呈一列地裝載有多個(gè)盒C。在盒工作臺2上 設(shè)置有能夠在搬送路徑11上沿著X方向移動的晶片搬送裝置12。晶片 搬送裝置12也能夠在容納于盒C中的晶片W的排列方向(Z方向垂 直方向(vertical direction))自由移動，能夠有選擇地訪問盒C.內(nèi)的多 張晶片W。另外，晶片搬送裝置12能夠圍繞垂直方向的軸(e方向)旋 轉(zhuǎn)，并能夠?qū)笫龅奶幚砉ぷ髋_3的第三處理裝置組G3的各處理裝置 訪問并搬送晶片W。處理工作臺3具有呈多級配置有多個(gè)處理裝置的、例如5個(gè)處理裝 置組Gl ~G5。在處理工作臺3的X方向負(fù)方向(圖1中的下方)側(cè)， 從盒工作臺2側(cè)向接口工作臺5側(cè)依次配置有第一處理裝置組Gl和第 二處理裝置組G2。在處理工作臺3的X方向正方向(圖1中的上方) 側(cè)，從盒工作臺2側(cè)向接口工作臺5側(cè)依次配置有第三處理裝置組G3、 第四處理裝置組G5和第五處理裝置組G5。在第三處理裝置組G3和第 四處理裝置組G4之間設(shè)置有第一搬送裝置20。第一搬送裝置20能夠 對第一處理裝置組Gl、第三處理裝置組G3和第四處理裝置組G4內(nèi)的 各裝置有選擇地訪問并搬送晶片W。在第四處理裝置組G4和第五處理 裝置G5之間設(shè)置有第二搬送裝置21。第二搬送裝置21能夠?qū)Φ诙?理裝置組G2、第四處理裝置組G4和第五處理裝置組G5內(nèi)的各裝置有 選擇地訪問并搬送晶片W。如圖2所示，在第一處理裝置組G1中從下方開始呈五級依次重疊 著向晶片W供給預(yù)定的液體來進(jìn)行處理的液體處理裝置、例如作為本 實(shí)施方式的涂敷處理裝置的抗蝕劑涂敷裝置30、 31、 32、形成防止曝光 處理時(shí)的光的反射的反射防止膜的底涂(bottom coating)裝置33、 34。 在第二處理裝置組G2中從下方開始呈五級依次重疊著液體處理裝置、 例如向晶片W供給顯影液進(jìn)行顯影處理的顯影處理裝置40~44。另外， 在第一處理裝置組G1和第二處理裝置組G2的最下級，分別設(shè)置有用于 向各處理裝置G1、 G2內(nèi)的上述液體處理裝置供給各種處理液的化學(xué)室 50、 51。例如，如圖3所示，在第三處理裝置組G3中從下方開始呈9級依 次重疊著將晶片W裝載到調(diào)溫板上進(jìn)行晶片W的溫度調(diào)節(jié)的調(diào)溫裝置 60、用于進(jìn)行晶片W的交接的過渡裝置61、調(diào)溫裝置62 64和對晶片 W進(jìn)行加熱處理的加熱處理裝置65 ~ 68。在第四處理裝置組G4中從下方開始呈十級依次重疊著例如調(diào)溫裝 置70、在抗蝕劑涂敷處理后對晶片W進(jìn)行加熱處理的預(yù)烘焙裝置71 ~ 74和在顯影處理后對晶片W進(jìn)行加熱處理的后烘焙裝置75 ~ 79。在第五處理裝置組G5中從下方開始呈十級依次重疊著對晶片W進(jìn) 行熱處理的多個(gè)熱處理裝置、例如調(diào)溫裝置80~83、在曝光后對晶片W 進(jìn)行加熱處理的曝光后烘焙裝置84 ~ 89。如圖l所示，在第一搬送裝置20的X方向正方向側(cè)配置有多個(gè)處 理裝置，例如，如圖3所示，從下方開始呈二級依次重疊著用于對晶片 W進(jìn)行疏水化處理的粘附裝置90、 91。如圖1所示，在第二搬送裝置 21的X方向正方向側(cè)，配置有例如有選擇地僅對晶片W的邊緣部進(jìn)行 曝光的周邊曝光裝置92。例如，如圖l所示，在接口工作臺5上設(shè)置有在X方向延伸的搬送 路徑100上移動的晶片搬送裝置101、緩沖盒102。晶片搬送裝置101
能夠在z方向上移動且也能夠在e方向上旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)εc接口工作臺5相鄰的曝光裝置4、緩沖盒102和笫五處理裝置組G5的各裝置進(jìn)行訪 問來搬送晶片W。此外，本實(shí)施方式的曝光裝置4是進(jìn)行例如浸液曝光處理的裝置， 在晶片W的表面滯留有液體、例如純水的液膜的狀態(tài)下，能夠隔著該 純水的液膜對晶片W表面的抗蝕劑膜進(jìn)行曝光。接著，針對上述的抗蝕劑涂部裝置30~32的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4 是表示抗蝕劑涂部裝置30的結(jié)構(gòu)的概略的縱向剖面的說明圖，圖5是 表示抗蝕劑涂部裝置30的結(jié)構(gòu)的概略的橫向剖面的說明圖。如圖4所示，抗蝕劑涂部裝置30具有殼體120,在該殼體120內(nèi)的 中央部設(shè)置有保持晶片W并使其旋轉(zhuǎn)的作為旋轉(zhuǎn)保持部的旋轉(zhuǎn)卡盤 (spin chuck) 130。旋轉(zhuǎn)卡盤130具有水平的上表面，該上表面上設(shè)置 有例如吸引晶片W的吸引口 (未圖示)。通過來自該吸引口的吸引， 從而能夠?qū)⒕琖吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤130上。旋轉(zhuǎn)卡盤130具有例如包括馬達(dá)等的卡盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)131,通過該卡 盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)131而能夠以預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)。另外，在卡盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)131 上設(shè)置有氣缸等的升降驅(qū)動源，從而旋轉(zhuǎn)卡盤130能夠上下移動。此外， 旋轉(zhuǎn)卡盤130的旋轉(zhuǎn)速度被后述的控制部160控制。在旋轉(zhuǎn)卡盤130的周圍設(shè)置有阻擋并回收從晶片W飛散或落下的 液體的杯132。在杯132的下表面上連接著排出回收的液體的排出管133 和對杯132內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行排氣的排氣管134。如圖5所示，在杯132的X方向負(fù)方向(圖5的下方)側(cè)，形成有 沿Y方向(圖5的左右方向)延伸的導(dǎo)軌140。導(dǎo)軌140從例如杯132 的Y方向負(fù)方向(圖5的左方向)側(cè)的外方形成到Y(jié)方向正方向(圖5 的右方向)側(cè)的外方。在導(dǎo)軌140上設(shè)置有例如兩條臂141、 142。如圖4和圖5所示，在第一臂141上支撐著噴出作為涂敷液的抗蝕 劑液的第一噴嘴143。第一臂141通過圖5示出的噴嘴驅(qū)動部144而能 夠在導(dǎo)軌140上自由移動。由此，第一噴嘴143能夠從在杯132的Y方 向正方向側(cè)的外方設(shè)置的待機(jī)部145移動至杯132內(nèi)的晶片W的中心部 上方，進(jìn)而，能夠在該晶片W的表面上沿著晶片W的徑向移動。另外， 第一臂141能夠通過噴嘴驅(qū)動部144自由升降，能夠調(diào)整第一噴嘴143 的高度。此外，在本實(shí)施方式中，由上述第一臂141和噴嘴驅(qū)動部144
構(gòu)成"噴嘴移動機(jī)構(gòu)"。如圖4所示，在第一噴嘴143上連接著與抗蝕劑液供給源146連通 的供給管147。在本實(shí)施方式中的抗蝕劑液供給源146中貯存著用于形 成例如較薄的抗蝕劑膜、例如150nm以下的抗蝕劑膜的低粘度的抗蝕劑 液。另外，在供給管147上設(shè)置有閥148,通過該閥148的開閉，能夠 打開或關(guān)閉抗蝕劑液的噴出。在第二臂142上支撐著噴出抗蝕劑液的溶劑的第二噴嘴150。第二 臂142通過例如圖5示出的噴嘴驅(qū)動部151能夠在導(dǎo)軌140上自由移動， 而能夠使第二噴嘴150從在杯132的Y方向負(fù)方向側(cè)的外方設(shè)置的待機(jī) 部152移動到杯132內(nèi)的晶片W的中心部上方。另外，第二臂142通過 噴嘴驅(qū)動部151能夠自由升降，從而能夠調(diào)節(jié)第二噴嘴150的高度。如圖4所示，在第二噴嘴150上連接著與溶劑供給源153連通的供 給管154。此外，在以上的結(jié)構(gòu)中，噴出抗蝕劑液的第一噴嘴143和噴 出溶劑的第二噴嘴150被不同的臂支撐，但是也可以被同 一個(gè)的臂支撐， 通過該臂的移動控制，來控制第一噴嘴143和第二噴嘴150的移動和噴 出定時(shí)。上述旋轉(zhuǎn)卡盤130的旋轉(zhuǎn)動作、由噴嘴移動部144進(jìn)行的第一噴嘴 143的移動動作、由閥148進(jìn)行的第一噴嘴143的抗蝕劑液的噴出的打 開/關(guān)閉動作、由噴嘴驅(qū)動部151進(jìn)行的第二噴嘴150的移動動作等驅(qū)動 系統(tǒng)的動作被控制部160控制。控制部160由具有例如CPU或存儲器等 的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過執(zhí)行例如存儲在存儲器中的程序，從而能夠?qū)崿F(xiàn)抗 蝕劑涂部裝置30中的抗蝕劑涂部處理。此外，用于實(shí)現(xiàn)抗蝕劑涂敷裝 置30中的抗蝕劑涂敷處理的各種程序例如存儲在計(jì)算機(jī)可讀取的CD 等存儲介質(zhì)H中，采用從該存儲介質(zhì)H安裝到控制部160的程序。此外，抗蝕劑涂部裝置31、 32的結(jié)構(gòu)與上述的抗蝕劑涂敷裝置30 相同，故省略說明。接著，將在如上構(gòu)成的抗蝕劑涂敷裝置30進(jìn)行的涂敷處理工藝和 在涂敷顯影處理系統(tǒng)1整體進(jìn)行的晶片處理的工藝一起進(jìn)行說明。首先，通過圖1示出的晶片搬送裝置12從盒裝載臺IO上的盒C內(nèi) 逐張取出未處理的晶片W,并依次搬送到處理工作臺3。晶片W被搬送 到處理工作臺3的屬于第三處理裝置組G3的調(diào)溫裝置60,溫度被調(diào)節(jié) 到預(yù)定溫度。然后，晶片W被第一搬送裝置20搬送到例如底涂裝置34，
形成反射防止膜。然后，晶片W被第一搬送裝置20依次搬送到例如加 熱處理裝置65、調(diào)溫裝置70,在各處理裝置中實(shí)施預(yù)定的處理。然后， 晶片W被第一搬送裝置20搬送到例如抗蝕劑涂敷裝置30。圖6是表示抗蝕劑涂敷裝置30中的涂敷處理的主要工序的流程圖。 圖7是表示該涂敷處理的各工序中的晶片W的旋轉(zhuǎn)速度的曲線圖。首先，搬入到抗蝕劑涂敷裝置30后，如圖4所示，晶片W被吸附 保持在旋轉(zhuǎn)卡盤130上。接著，待機(jī)部152的第二噴嘴150利用第二臂 142移動到晶片W的中心部上方。接著，在例如晶片W停止的狀態(tài)下， 從第二噴嘴150噴出預(yù)定量的溶劑，向晶片W的中心部供給溶劑(圖6 的溶劑噴出工序S1)。然后，如圖7所示，通過旋轉(zhuǎn)卡盤130將晶片W 以例如500rpm左右的第一速度VI旋轉(zhuǎn)，晶片W上的溶劑擴(kuò)散到晶片 W的整個(gè)表面，在晶片W的表面上涂敷溶劑(圖6的溶劑擴(kuò)散工序S2)。 例如此時(shí)，通過第一臂141將待機(jī)部145的第一噴嘴143移動到晶片W 的中心部上方。然后，開啟閥148，如圖7所示，從第一噴嘴143開始噴出抗蝕劑 液，開始向晶片W的中心部供給抗蝕劑液。這樣一來，開始抗蝕劑液 的涂敷工序S3 (本發(fā)明中的第一工序)。在該涂敷工序S3中，晶片W 的旋轉(zhuǎn)速度從第一速度VI提高到高速的、例如2500rpm左右的第二速 度V2。在涂敷工序S3開始前處于第一速度VI的晶片W的旋轉(zhuǎn)被緩緩 加速，以便其后速度連續(xù)地順利地變動。此時(shí)，晶片W的旋轉(zhuǎn)加速度 例如從零逐漸增加。并且，在涂f:工序S3結(jié)束時(shí)，晶片W的旋轉(zhuǎn)加速 度逐漸減少，晶片W的旋轉(zhuǎn)速度順利地達(dá)到第二速度V2。這樣一來， 在涂敷工序S3時(shí)，晶片W的旋轉(zhuǎn)速度呈S字狀從第一速度VI變動至 第二速度V2。在該涂敷工序S3中，供給到晶片W的中心部的抗蝕劑液因離心力 而擴(kuò)散到晶片W的整個(gè)表面，在晶片W的表面上涂敷抗蝕劑液。此外， 在本實(shí)施方式中，抗蝕劑液使用例如薄膜涂敷用的、例如粘度為2cp以 下的液體。當(dāng)預(yù)定時(shí)間的抗蝕劑液的涂敷工序S3結(jié)束時(shí)，如圖7所示，晶片 W的旋轉(zhuǎn)減速至低速的、例如300rpm的第三速度V3,晶片W上的抗 蝕劑液被均勻地平坦化(圖6的平坦化工序S4(本發(fā)明中的第二工序))。當(dāng)預(yù)定時(shí)間的平坦化工序S4結(jié)束時(shí)，如圖7所示，晶片W的旋轉(zhuǎn)
被加速到中速的、例如1500卬m左右的第四速度V4，晶片W上的抗蝕 劑液被干燥(圖6的干燥工序S5(本發(fā)明中的第三工序))。這樣一來， 在晶片W上形成較薄的抗蝕劑膜。在晶片W干燥結(jié)束后，停止晶片W的旋轉(zhuǎn)，從旋轉(zhuǎn)卡盤130上搬 出晶片W,結(jié)束一系列的抗蝕劑涂敷處理。抗蝕劑涂敷處理后，晶片W被第一搬送裝置20搬送至例如預(yù)烘焙 裝置71而被預(yù)烘焙。接著，晶片W被第二搬送裝置21依次搬送到周邊 曝光裝置92、調(diào)溫裝置83,在各裝置中實(shí)施預(yù)定的處理。然后，晶片 W被接口工作臺5的晶片搬送裝置101搬送至曝光裝置4而被浸液曝光。 然后，晶片W被晶片搬送裝置101搬送至例如曝光后烘焙裝置84,在 曝光后被烘焙，之后，被第二搬送裝置21搬送至調(diào)溫裝置81進(jìn)行調(diào)節(jié) 溫度。然后，晶片W被搬送至顯影處理裝置40,將晶片W上的抗蝕劑 膜顯影。顯影后，晶片W被第二搬送裝置21搬送至后烘焙裝置75進(jìn)行 后烘焙。然后，晶片W被搬送至調(diào)溫裝置63進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。然后，晶 片W被第一搬送裝置20搬送至過渡裝置61，由晶片搬送裝置12送回 至盒C， 一系列的處理結(jié)束。根據(jù)以上的實(shí)施方式，在涂敷工序S3中，使在開始前具有第一速 度V1的晶片W的旋轉(zhuǎn)逐漸加速，以便在開始后其速度連續(xù)地變動，在 結(jié)束時(shí)，使晶片W的旋轉(zhuǎn)的加速度逐漸減少，使晶片W的旋轉(zhuǎn)收斂到 第二速度V2,所以即使在涂敷少量涂敷液的情況下，也能夠抑制涂敷 斑。因此，能夠減少抗蝕劑液的使用量，能夠形成更薄的膜。另外，能 夠?qū)崿F(xiàn)成本的削減。在這里，示出證實(shí)用本實(shí)施方式的涂敷處理方法得到的效果的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果。圖8是針對如本實(shí)施方式那樣在涂敷工序S3時(shí)呈S字狀控制晶 片W的速度的情況(圖8的(a))和如以往那樣在涂敷工序時(shí)從初始 就將晶片W的速度提高至高速度的情況(圖8的(b))調(diào)查能夠均勻 地涂敷抗蝕劑液時(shí)的抗蝕劑液的噴出量的圖。該實(shí)驗(yàn)是使用直徑為 300mm的晶片W并改變結(jié)束時(shí)的晶片的旋轉(zhuǎn)速度(第二速度V2 )的設(shè) 定而進(jìn)行的。圖中的"OK"表示抗蝕劑液順暢地涂敷到晶片W整個(gè)表面， "NG，，表示發(fā)生涂敷斑等。如圖8(b)所示，在以往的涂敷處理方法中，為了均勻地涂敷抗蝕 劑液，抗蝕劑液的噴出量需要1.2ml左右。另外，如圖8(a)所示，在
本實(shí)施方式的涂敷處理方法中，即使抗蝕劑液的噴出量為l.lml左右， 也能夠適當(dāng)?shù)赝糠罂刮g劑液。從該實(shí)-瞼能夠確認(rèn)，根據(jù)本實(shí)施方式的涂敷處理方法，與以往的方 法相比，即使抗蝕劑液為少量，也能夠均勻地涂敷到晶片面內(nèi)。另外，在使用本實(shí)施方式的涂敷處理方法的情況下，作為即使是少 量的抗蝕劑液也能夠抑制涂敷斑的理由之一，如下的情況能夠推測。例 如如以往那樣在涂敷工序時(shí)使晶片W的旋轉(zhuǎn)速度一口氣上升而使晶片 W從初始就以高速旋轉(zhuǎn)的情況下，如圖9(a)所示，抗蝕劑液R^:供 給到晶片W的中心部后，馬上就對該抗蝕劑液R施加4交強(qiáng)的離心力。 因此，抗蝕劑液R向外側(cè)方向不纟見則地條紋狀地?cái)U(kuò)展。在抗蝕劑液R為 少量的情況下，之后在抗蝕劑液R擴(kuò)展到晶片W的整個(gè)表面時(shí)，條紋 狀的斑殘留成涂敷斑。另一方面，如本實(shí)施方式那樣，在呈S字狀控制 晶片W的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，如圖9 (b)所示那樣抗蝕劑液被供給到 晶片W的中心部后，晶片W的旋轉(zhuǎn)速度保持低速而不怎么變動，所以 不會施加較強(qiáng)的離心力，抗蝕劑液R均勻地?cái)U(kuò)展到外側(cè)方向。另外，由 于之后晶片W的旋轉(zhuǎn)速度連續(xù)地變動，所以晶片W上的抗蝕劑液R順 暢地?cái)U(kuò)展，即使抗蝕劑液為少量，認(rèn)為也不會發(fā)生涂敷斑。在以上的實(shí)施方式中，涂敷工序S3中的第一噴嘴143對抗蝕劑液 的噴出持續(xù)進(jìn)行到平坦化工序S4的中途，在結(jié)束該抗蝕劑液的噴出時(shí)， 使第一噴嘴143移動，使抗蝕劑液的噴出位置從晶片W的中心部偏移 也可以。例如，與涂敷工序S3結(jié)束的同時(shí)，第一噴嘴143在如圖IO所示那 樣繼續(xù)噴出抗蝕劑液R的狀態(tài)下，從晶片W的中心部A的上方沿晶片 W的徑向移動預(yù)定i 巨離例如5mm以上、更優(yōu)選5 30mm左右。由此， 晶片W表面上的抗蝕劑液的噴出位置P從晶片W的中心部A偏移。此 外，此時(shí)的晶片W的旋轉(zhuǎn)速度變更至低速的、100rpm左右的第三速度 V3。第一噴嘴143在從晶片W的中心部A的上方偏移預(yù)定距離的地方 停止，此時(shí)關(guān)閉閥148,停止抗蝕劑液的噴出。然后，晶片W繼續(xù)以第 三速度V3旋轉(zhuǎn)，晶片W上的抗蝕劑液^皮均勻地平坦化。也就是，如圖 11所示，抗蝕劑液的噴出乂人抗蝕劑液的涂敷工序S3進(jìn)行到抗蝕劑液的 平坦化工序S4的中途，在該平坦化工序S4中抗蝕劑液的噴出結(jié)束時(shí)， 第一噴嘴143移動，抗蝕劑液的噴出位置P從晶片W的中心部A偏移。 根據(jù)本例，例如第一噴嘴143斷液時(shí)的抗蝕劑液下落到以平坦化工 序S4的低速度旋轉(zhuǎn)的晶片W上，所以防止該抗蝕劑液的迅速干燥。除 此之外，該抗蝕劑液下落到從晶片W的中心部A偏移的位置P,所以受 到比晶片W的中心部更強(qiáng)的離心力而適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展到晶片面內(nèi)。其結(jié)果 是，即使在噴出第一噴嘴143噴出結(jié)束時(shí)的不穩(wěn)定的量或形狀的抗蝕劑 液的情況下，也不會在晶片W的中心部附近形成涂敷斑，即使在使用 少量的抗蝕劑液的情況下，最終在晶片W的整個(gè)表面也能夠形成均勻 的抗蝕劑膜。以下示出證實(shí)該效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在圖12中示出對使用上述實(shí)施方式的涂敷處理方法時(shí)的晶片面內(nèi) 的抗蝕劑膜的厚度測定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從該實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠確認(rèn)在晶片W 的中心部不會發(fā)生抗蝕劑膜厚度的波動，抗蝕劑膜在晶片面內(nèi)均勻地形 成。另外，圖13是表示使用各種涂敷處理方法時(shí)的晶片中心附近的抗 蝕劑膜的厚度的偏差度(3o)的曲線圖。從圖13也能夠確認(rèn)使用本 實(shí)施方式的涂敷處理方法的情況(本發(fā)明的情況)與不使噴嘴從晶片W 的中心部移動的比較例的情況相比，抗蝕劑膜的厚度偏差飛躍性地d、到 0.5nm以下。在這里，本實(shí)施方式中，將抗蝕劑液的噴出結(jié)束定時(shí)設(shè)定在平坦化 工序S4的中途，在該抗蝕劑液的噴出結(jié)束時(shí)，通過第一噴嘴143的移 動而使抗蝕劑液的噴出位置P偏移，對于此時(shí)的抗蝕劑液的噴出結(jié)束定 時(shí)是否恰當(dāng)以及抗蝕劑液的噴出位置P的偏移是否需要進(jìn)行驗(yàn)證。在圖14表示測定如下情況下的晶片面內(nèi)的抗蝕劑膜的厚度的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果在涂敷工序S3中使噴嘴移動，使抗蝕劑液的噴出位置P從晶片 W的中心部偏移，與涂敷工序S3結(jié)束的同時(shí)，結(jié)束抗蝕劑液的噴出， 也就是，將抗蝕劑液的噴出結(jié)束定時(shí)作為涂敷工序S3的結(jié)束時(shí)，進(jìn)行 抗蝕劑液的噴出位置P的偏移。另夕卜，在圖13中表示此時(shí)的(驗(yàn)證例1) 的晶片中心附近的抗蝕劑膜的厚度的偏差度(3d)。圖15表示在將噴嘴固定在晶片W的中心部上方的狀態(tài)下測定如下 情況下的晶片面內(nèi)的抗蝕劑膜的厚度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果從涂敷工序S3到平 坦化工序S4的中途進(jìn)行抗蝕劑液的噴出，也就是，將抗蝕劑液的噴出 結(jié)束定時(shí)設(shè)在平坦化工序S4的中途，不進(jìn)行抗蝕劑液的噴出位置P的 偏移。在圖13中表示此時(shí)的(驗(yàn)證例2)的晶片中心附近的抗蝕劑膜的 厚度的偏差度(3a)。
根據(jù)圖13以及圖14示出的驗(yàn)證例1能夠確認(rèn)若在涂敷工序S3 中使抗蝕劑液的噴出位置P偏移、且使抗蝕劑液的噴出結(jié)束，則晶片W 的中心附近的抗蝕劑液的膜厚顯著波動，晶片面內(nèi)的膜厚偏差度液極端 地變大?？紤]這是因?yàn)閲姵龅骄行牟康目刮g劑液沒有充分?jǐn)U展而干燥。根據(jù)圖13以及圖15示出的驗(yàn)證例2能夠確認(rèn)若不使抗蝕劑液的 噴出位置P偏移而進(jìn)行抗蝕劑液的噴出直到平坦化工序S4的中途，則 晶片W的中心附近的抗蝕劑膜的膜厚與以往例相比沒有變化，晶片面 內(nèi)的膜厚偏差度也沒有改善。因此能夠確認(rèn)如本實(shí)施方式那樣，將抗蝕劑液的噴出進(jìn)行到平坦 化工序S4的中途，且在抗蝕劑液的噴出結(jié)束時(shí)，使抗蝕劑液的噴出位 置P從晶片W的中心部偏移，從而從初始就能夠飛躍性地提高晶片面 內(nèi)的抗蝕劑膜的均勻性。圖16是表示改變第一噴嘴143移動時(shí)的晶片W的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)的晶 片中心附近的抗蝕劑膜厚度的偏差度(3cj)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如圖16所示， 可知在1000rpm以下的情況下，抗蝕劑膜的厚度的偏差度為0.5nm以 下的極小的值。因此，如以上實(shí)施方式那樣，在使噴嘴143從晶片W的 中心部A上偏移時(shí)，通過使晶片W的旋轉(zhuǎn)速度為1000rpm以下，從而 能夠飛躍性地改善抗蝕劑膜的厚度的偏差。此外，關(guān)于噴嘴移動時(shí)的晶 片W的旋轉(zhuǎn)速度，當(dāng)考慮在平坦化工序S4中使膜平坦化的情況時(shí)，優(yōu) 選為50rpm以上。圖17是表示改變第一噴嘴143的偏移量時(shí)的晶片中心附近的抗蝕 劑膜的厚度的偏差度(3o)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如圖17所示可知在偏移5mm 以上的情況下，抗蝕劑膜的厚度的偏差度變?yōu)?.5nm以下的極小的值。 因此，如以上實(shí)施方式那樣，通過使抗蝕劑膜的噴出位置P從晶片W的 中心部A偏移5mm以上，從而能夠飛if夭性地改善晶片W面內(nèi)的抗蝕劑 膜的厚度的偏差。在以上的實(shí)施方式中，第一噴嘴143的移動開始時(shí)與涂敷工序S3 的結(jié)束時(shí)是同時(shí)的，但是，該移動開始定時(shí)也可以在涂敷工序S3結(jié)束 前。這樣一來，能夠在更早的階段結(jié)束第一噴嘴143的移動，相應(yīng)地， 能夠在平坦化工序S4的更早的階段結(jié)束抗蝕劑液的噴出。其結(jié)果是， 由于能夠減少整個(gè)工序的抗蝕劑液的使用量，所以能夠降低成本。此外，
當(dāng)考慮抗蝕劑液向整個(gè)晶片表面擴(kuò)散時(shí)，笫一噴嘴143的移動在涂敷工序S3的50%以上結(jié)束時(shí)開始也可以。在以上的實(shí)施方式中，干燥工序S5在預(yù)先設(shè)定的一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行， 但是，也可以至少在干燥工序S5時(shí)，通過傳感器持續(xù)地檢測晶片W上 的抗蝕劑液的膜厚，在膜厚沒有變動的時(shí)刻結(jié)束干燥。當(dāng)抗蝕劑液干燥 時(shí)，能夠確認(rèn)膜厚收斂、變?yōu)楹愣?，所以根?jù)該方法，能夠正確把握干 燥的終點(diǎn)。另外，在該情況下，由于能夠根據(jù)例如抗蝕劑液的種類或晶 片W干燥時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度單獨(dú)地管理干燥時(shí)間，所以不需要如以往那樣 較長地設(shè)定干燥時(shí)間，能夠更早地將晶片處理轉(zhuǎn)移到下一個(gè)工序。其結(jié) 杲是，能夠提高晶片處理的能力。以上參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并 不限于該例。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說應(yīng)該清楚在技術(shù)方案記載的范 圍內(nèi)，能夠想到各種變更例或修正例，關(guān)于這些，當(dāng)然都屬于本發(fā)明的 技術(shù)范圍內(nèi)。例如在以上的實(shí)施方式中，以抗蝕劑液的涂敷處理為例進(jìn)行了說 明，但是本發(fā)明也能夠適用于除抗蝕劑液之外的其他涂敷液、例如形成 反射防止膜、SGO( Spin On Glass:旋涂玻璃)膜、SOD( Spin On Dielectric: 旋涂介電材料)膜等的涂敷液的涂敷處理。另外，在以上的實(shí)施方式中 是對晶片W進(jìn)行涂敷處理的例子，但是，本發(fā)明也能夠適用于除晶片 以外的例如FPD (平板顯示器)、光掩模用的掩模標(biāo)線等其他基板的涂 敷處理。本發(fā)明在使用少量的涂敷液以沒有涂敷斑的方式來對涂敷液進(jìn)行 涂敷時(shí)是有用的。
權(quán)利要求
1. 一種基板的涂敷處理方法，其特征在于，具有第一工序，在使基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從噴嘴向該基板的中心部噴出涂敷液，將涂敷液涂敷在基板上；第二工序，在第一工序之后，使基板的旋轉(zhuǎn)減速，并使基板持續(xù)旋轉(zhuǎn)；第三工序，在第二工序之后，使基板的旋轉(zhuǎn)加速，使基板上的涂敷液干燥，在所述第一工序之前，以第一速度的恒定速度使基板旋轉(zhuǎn)，在所述第一工序中，使在開始前為所述第一速度的基板的旋轉(zhuǎn)逐漸加速，使得在開始后其速度連續(xù)地變動，在結(jié)束時(shí)，使基板的旋轉(zhuǎn)的加速度逐漸減少，使基板的旋轉(zhuǎn)收斂為比所述第一速度快的第二速度。
2. 如權(quán)利要求1的涂敷處理方法，其特征在于，所述第 一工序中的由噴嘴進(jìn)行的涂敷液的噴出繼續(xù)進(jìn)行到所述第 二工序的中途，在結(jié)束該涂敷液的噴出時(shí)，通過噴嘴的移動4吏涂敷液的 噴出位置從基板的中心部偏移。
3. 如權(quán)利要求2的涂敷處理方法，其特征在于，所述噴嘴的移動與所述第 一 工序的結(jié)束同時(shí)開始。
4. 一種基板的涂敷處理裝置，其特征在于，具有 保持基板并使其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)保持部， 向基板噴出涂敷液的噴嘴，控制部，執(zhí)行第一工序、第二工序和第三工序，該第一工序在利用 所述旋轉(zhuǎn)保持部使基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從噴嘴向該基板的中心部噴出涂 敷液，將涂敷液涂敷在基板上，該第二工序在笫一工序之后使基板的旋 轉(zhuǎn)減速，并使基板持續(xù)旋轉(zhuǎn)，該第三工序在第二工序之后使基板的旋轉(zhuǎn) 加速，使基板上的涂敷液干燥；并且，控制所述旋轉(zhuǎn)保持部和所述噴嘴 的動作，使得在所述第一工序之前，以第一速度的恒定速度使基板旋轉(zhuǎn)， 在所述第一工序中，使在開始前為所述第一速度的基板的旋轉(zhuǎn)逐漸加 速，使得在開始后其速度連續(xù)地變動，在結(jié)束時(shí)，使基板的旋轉(zhuǎn)的加速 度逐漸減少，使基板的旋轉(zhuǎn)收斂為比所述第一速度快的第二速度。
5. 如權(quán)利要求4的涂敷處理裝置，其特征在于，還具有使所述噴嘴從基板中心部的上方沿基板的徑向移動的噴嘴 移動機(jī)構(gòu)，所述控制部繼續(xù)進(jìn)行所述第 一 工序中的由噴嘴進(jìn)行的涂敷液的噴 出，直到所述笫二工序的中途，在該第二工序中使涂敷液的噴出結(jié)束時(shí)， 使噴嘴移動而使涂敷液的噴出位置從基板的中心部偏移。
6. 如權(quán)利要求5的涂敷處理裝置，其特征在于，所述噴嘴的移動與所述第 一 工序的結(jié)束同時(shí)開始。
7. —種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)，存儲在控制該涂敷處理裝置的 控制部的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行動作的程序，以利用涂敷處理裝置執(zhí)行涂敷處理 方法，其特征在于，所述涂敷處理方法具有第一工序，在使基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從噴 嘴向該基板的中心部噴出涂敷液，將涂敷液涂敷在基板上；第二工序， 在第一工序之后，使基板的旋轉(zhuǎn)減速，并使基板持續(xù)旋轉(zhuǎn)；第三工序， 在第二工序之后，使基板的旋轉(zhuǎn)加速，使基板上的涂敷液干燥， 在所述第 一工序之前，以第 一速度的恒定速度使基板旋轉(zhuǎn)， 在所述第一工序中，使在開始前為所述第一速度的基板的旋轉(zhuǎn)逐漸 加速，使得在開始后其速度連續(xù)地變動，在結(jié)束時(shí)，使基板的旋轉(zhuǎn)的加 速度逐漸減少，使基板的旋轉(zhuǎn)收斂為比所述第一速度快的笫二速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂敷處理方法、涂敷處理裝置和計(jì)算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)。一種基板的涂敷處理方法，具有第一工序，在使基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從噴嘴向該基板的中心部噴出涂敷液，將涂敷液涂敷在基板上；第二工序，在第一工序之后，對基板的旋轉(zhuǎn)減速，使基板持續(xù)旋轉(zhuǎn)；第三工序，在第二工序之后，對基板的旋轉(zhuǎn)加速，使基板上的涂敷液干燥，其中，在第一工序之前，以第一速度的恒定速度使基板旋轉(zhuǎn)，在第一工序中，使在開始前具有第一速度的基板的旋轉(zhuǎn)逐漸加速，以便在開始后其速度連續(xù)地變動，在結(jié)束時(shí)，使基板的旋轉(zhuǎn)的加速度逐漸減少，使基板的旋轉(zhuǎn)達(dá)到比第一速度快的第二速度。
文檔編號H01L21/00GK101398627SQ20081016193
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日
發(fā)明者井關(guān)智弘, 吉原孝介, 高柳康治 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社