TW201825197A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題係對撥水化後之基板以適當之接觸角進行至下個處理。 實施形態之基板處理方法包含有液體處理製程、撥水化製程、乾燥製程、接觸角調整製程。液體處理製程對基板供給含有水分之處理液。撥水化製程對液體處理製程後之基板供給撥水化液。乾燥製程使撥水化製程後之基板乾燥。接觸角調整製程於對乾燥製程後之基板供給塗佈液而於基板上形成膜的塗佈製程之前，因應塗佈製程，調整乾燥製程後之基板的表面之接觸角。

Description

基板處理方法及基板處理裝置

揭示之實施形態係有關於基板處理方法及基板處理裝置。

以往，在半導體之製程，進行藉去除供至基板上之處理液而使基板乾燥的乾燥處理。在此乾燥處理中，有形成於基板上之圖形因處理液之表面張力而損壞之虞。

是故，已知有一種手法，該手法係藉在乾燥處理之前，將撥水化液供至基板而使基板表面撥水化(例如參照專利文獻1)。由於藉使基板表面撥水化，可提高基板表面之接觸角，故可使施加於圖形之力減少。因而，可抑制圖形損壞。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利公報第4455669號

[發明欲解決之問題] 上述乾燥處理後之基板的表面撥水化，而形成為接觸角提高之狀態。在半導體之製程中，有對已撥水化之基板進行例如供給塗佈液而於基板上形成膜之塗佈處理的情形。在塗佈處理中，有供給各種塗佈液之情形，依塗佈液之不同，而有不易對接觸角提高之基板的表面適當地塗佈塗佈液之情形。

實施形態之一態樣的目的在於提供對撥水化後之基板可以適當之接觸角進行至下個處理之基板處理方法及基板處理裝置。 [解決問題之手段]

實施形態之一態樣的基板處理方法包含有液體處理製程、撥水化製程、乾燥製程、接觸角調整製程。液體處理製程對基板供給含有水分之處理液。撥水化製程對液體處理製程後之基板供給撥水化液。乾燥製程使撥水化製程後之基板乾燥。接觸角調整製程於對乾燥製程後之基板供給塗佈液而於基板上形成膜的塗佈製程之前，因應塗佈製程，調整乾燥製程後之基板的表面之接觸角。 [發明之功效]

根據實施形態之一態樣，對撥水化後之基板可以適當之接觸角進行至下個處理。

[用以實施發明之形態] 以下，參照附加圖式，詳細地說明本案揭示之基板處理方法及基板處理裝置的實施形態。此外，此發明並非以以下所示之實施形態限定。

首先，就第1實施形態之基板處理方法的概要，參照圖1來說明。圖1係顯示第1實施形態之基板處理方法的概要之圖。

如圖1所示，在第1實施形態之基板處理方法中，在基板處理系統1，進行液體處理(S1)、撥水化處理(S2)、沖洗處理(S3)、乾燥處理(S4)及接觸角調整處理(S5)，之後，在塗佈顯像裝置5，進行塗佈處理(S6)及顯像處理(S7)。塗佈顯像裝置5係執行一連串之光刻製程的一部分之裝置，塗佈處理(S6)係將感光性塗佈液塗佈於基板之表面的處理。

在液體處理(S1)，進行例如將化學液供至基板以清洗基板之清洗處理、及對清洗處理後之基板供給沖洗液而洗掉殘留於基板上之化學液的沖洗處理。沖洗液為含有水分之處理液、例如DIW(純水)。

在撥水化處理(S2)，藉對液體處理後之基板供給撥水化液，而使基板之表面撥水化。藉使基板之表面撥水化，晶圓W表面之接觸角提高，而可使施加於圖形之力減少。因而，可抑制使基板乾燥之際的圖形損壞之產生。

在沖洗處理(S3)，供給用以洗掉殘留於基板表面之撥水化液的沖洗液。在乾燥處理(S4)，藉去除殘留於基板表面之沖洗液，而使基板乾燥。

在此，以往對乾燥處理後之基板進行塗佈處理(S6)及顯像處理(S7)。然而，乾燥處理後之基板的表面撥水化，而形成為接觸角提高之狀態。在塗佈處理(S6)，有供給各種塗佈液之情形，而有因塗佈液之種類的不同而不易對接觸角提高之基板的表面適當地塗佈塗佈液之情形。

是故，在第1實施形態之基板處理系統1，於搬出乾燥處理後之基板前，進行因應後段之塗佈處理的內容調整乾燥處理後之基板表面的接觸角之接觸角調整處理(S5)。

藉將基板之表面的接觸角調整為可適當地塗佈塗佈液之角度，可在之後的塗佈處理，將塗佈液適當地塗佈於基板之表面。因而，根據第1實施形態之基板處理系統1，對撥水化後之晶圓W可以適當之接觸角進行至下個處理(在此為塗佈處理)。

接著，就第1實施形態之基板處理系統1的概略結構，參照圖2來說明。圖2係顯示第1實施形態之基板處理系統1的概略結構之圖。在以下，為使位置關係明確，而規定相互垂直之X軸、Y軸及Z軸，令Z軸正方向為鉛直向上方向。

如圖2所示，基板處理系統1包含有搬入搬出站2、及處理站3。搬入搬出站2與處理站3相鄰而設。

搬入搬出站2具有載具載置部11、及搬送部12。於載具載置部11載置將複數片半導體晶圓W(以下稱為晶圓W)以水平狀態收容之複數的載具C。

搬送部12與載具載置部11相鄰而設，於內部具有基板搬送裝置13及交接部14。基板搬送裝置13具有保持晶圓W之晶圓保持機構。又，基板搬送裝置13可往水平方向及鉛直方向移動，且可以鉛直軸為中心旋繞，使用晶圓保持機構，在載具C與交接部14之間進行晶圓W之搬送。

處理站3與搬送部12相鄰而設。處理站3具有搬送部15、複數之處理單元16、及複數之接觸角調整部60。複數之處理單元16及接觸角調整部60於搬送部15之兩側並排而設。此外，圖2所示之處理單元16及接觸角調整部60之配置及個數為一例，並不限圖示者。

搬送部15於內部具有基板搬送裝置17。基板搬送裝置17具有保持晶圓W之晶圓保持機構。又，基板搬送裝置17可往水平方向及鉛直方向移動，並且可以鉛直軸為中心旋繞，使用晶圓保持機構，在交接部14、處理單元16及接觸角調整部60之間進行晶圓W之搬送。

處理單元16對以基板搬送裝置17搬送之晶圓W進行預定之基板處理。具體而言，第1實施形態之處理單元16進行上述之液體處理(S1)、撥水化處理(S2)、沖洗處理(S3)及乾燥處理(S4)。處理單元16之結構例後述。

接觸角調整部60對經處理單元16進行乾燥處理(S4)之晶圓W進行上述接觸角調整處理(S5)。接觸角調整部60之結構例後述。

又，基板處理系統1包含有控制裝置4。控制裝置4為例如電腦，具有控制部18及記憶部19。

控制部18包含具有CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)、ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)、輸入輸出埠等之微電腦及各種電路。此微電腦之CPU藉讀取記憶於ROM之程式來執行，而實現後述之控制。

此外，此程式可為記錄於可以電腦讀取之記錄媒體的程式，亦可為從該記錄媒體安裝於控制裝置4之記憶部19的程式。可以電腦讀取之記錄媒體有例如硬碟(HD)、軟性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。

記憶部19以例如RAM、快閃記憶體(Flash Memory)等半導體記憶體元件、或硬碟、光碟等記憶裝置實現。

在如上述構成之基板處理系統1中，首先，搬入搬出站2之基板搬送裝置13從載置於載具載置部11之載具C取出晶圓W，將所取出之晶圓W載置於交接部14。將載置於交接部14之晶圓W以處理站3之基板搬送裝置17從交接部14取出，搬入至處理單元16。

搬入至處理單元16之晶圓W以處理單元16施行液體處理、撥水化處理、沖洗處理及乾燥處理後，以基板搬送裝置17從處理單元16搬出。從處理單元16搬出之晶圓W以基板搬送裝置17搬入至接觸角調整部60，以接觸角調整部60施行接觸角調整處理。

經接觸角調整部60處理之晶圓W以基板搬送裝置17從接觸角調整部60搬出，載置於交接部14。然後，以基板搬送裝置13將載置於交接部14之處理完畢的晶圓W送回至載具載置部11之載具C。

將送回至載具C之晶圓W搬入至塗佈顯像裝置5(參照圖1)，以塗佈顯像裝置5施行上述塗佈處理(S6)及顯像處理(S7)。此外，塗佈顯像裝置5可適宜應用例如記載於日本專利公開公報2011-082352號之塗佈顯像裝置等眾所皆知之裝置。

接著，參照圖3，就處理單元16之概略結構作說明。圖3係顯示處理單元16之結構的示意平面圖。

如圖3所示，處理單元16具有腔室20、基板保持機構30、處理流體供給部40及回收杯50。

腔室20收容基板保持機構30、處理流體供給部40、及回收杯50。於腔室20之頂部設FFU(Fan Filter Unit：風扇過濾單元)21。FFU21於腔室20內形成降流。

基板保持機構30具有保持部31、支柱部32、驅動部33。保持部31將晶圓W保持成水平。支柱部32係於鉛直方向延伸之構件，基端部以驅動部33支撐成可旋轉，在前端部將保持部31支撐成水平。驅動部33使支柱部32繞鉛直軸旋轉。此基板保持機構30藉使用驅動部33使支柱部32旋轉，而使被支柱部32支撐之保持部31旋轉，藉此，使保持於保持部31之晶圓W旋轉。

處理流體供給部40對晶圓W供給處理流體。處理流體供給部40連接於處理流體供給源70。

回收杯50配置成包圍保持部31，藉保持部31之旋轉，捕集從晶圓W飛散之處理液。於回收杯50之底部形成有排液口51，以回收杯50所捕集之處理液從此排液口51排出至處理單元16之外部。又，於回收杯50之底部形成將從FFU21供給之氣體排出至處理單元16之外部的排氣口52。

接著，就處理單元16之具體結構的一例，參照圖4來說明。圖4係顯示處理單元16之結構例的示意圖。

如圖4所示，FFU21藉由閥22連接於降流氣體供給源23。FFU21將從降流氣體供給源23供給之降流氣體(例如乾空氣)吐出至腔室20內。

基板保持機構30具有保持部31、支柱部32、及驅動部33。保持部31設於腔室20之大約中央。於保持部31之上面設從側面保持晶圓W之保持構件311。晶圓W藉此保持構件311以稍微與保持部31之上面拉開間隔之狀態保持水平。此外，晶圓W以形成有圖形之面朝向上方之狀態保持於保持部31。

支柱部32係於鉛直方向延伸之構件，將保持部31支撐成水平。驅動部33為例如馬達，可使支柱部32繞鉛直軸旋轉。

此基板保持機構30藉使用驅動部33使支柱部32旋轉，而使被支柱部32支撐之保持部31旋轉，藉此，使保持於保持部31之晶圓W旋轉。

處理流體供給部40對保持於基板保持機構30之晶圓W供給各種處理液。此處理流體供給部40具有複數個(在此為4個)噴嘴41a~41d、將噴嘴41a~41d支撐成水平之臂42、使臂42旋繞及升降之旋繞升降機構43。

噴嘴41a藉由閥44a及流量調整器45a連接於化學液供給源46a。噴嘴41b藉由閥44b及流量調整器45b連接於DIW供給源46b。噴嘴41c藉由閥44c及流量調整器45c連接於IPA供給源46c。噴嘴41d藉由閥44d及流量調整器45d連接於撥水化液供給源46d。

從噴嘴41a吐出從化學液供給源46a供給之化學液。化學液可使用例如DHF(稀釋氫氟酸)或SC1(氨/過氧化氫/水之混合液)等。從噴嘴41b吐出從DIW供給源46b供給之DIW(純水)。從噴嘴41c吐出從IPA供給源46c供給之IPA(異丙醇)。從噴嘴41d吐出從撥水化液供給源46d供給之撥水化液。

接著，就接觸角調整部60之結構例，參照圖5來說明。圖5係顯示接觸角調整部60之結構例的圖。

如圖5所示，接觸角調整部60具有用以載置晶圓W之載置台61、配置於載置台61之上方的UV燈62、控制UV燈62之輸出的功率控制器63。

接觸角調整部60如上述構成，藉使用UV燈62，在空氣中照射紫外線，而使臭氧氣體產生，藉此臭氧氣體，使載置於載置台61之晶圓W的表面親水化。

控制裝置4之控制部18藉控制功率控制器63，而控制紫外線之照射量，藉此，將晶圓W之表面的接觸角調整為預先設定之預定角度。功率控制器63之控制根據記憶於記憶部19之控制資訊191進行。

在此，就控制資訊191之內容，參照圖6來說明。圖6係顯示控制資訊191之一例的圖。

如圖6所示，控制資訊191係在塗佈顯像裝置5執行之塗佈處理的各內容與接觸角調整部60之控制模式具關聯性的資訊。控制模式至少包含例如從UV燈62照射之紫外線的功率(mW/cm² )、紫外線之照射時間(sec)。舉例而言，在圖6所示之例中，塗佈處理A與功率「X1」及照射時間「Y1」具關聯性，塗佈處理B與功率「X2」及照射時間「Y2」具關聯性。

控制部18選擇例如「塗佈處理A」時，藉控制功率控制器63，而從UV燈62照射X1(mW/cm² )之功率的紫外線Y1(sec)。

如此，接觸角調整部60對晶圓W之表面照射紫外線，控制部18藉控制紫外線之照射量，而將晶圓W之表面的接觸角調整為預先設定之角度。

此外，控制資訊191之「塗佈處理」項目亦可為在塗佈處理使用之塗佈液的種類。即，控制資訊191亦可為塗佈液之各種類與接觸角調整部60之控制模式具關聯性之資訊。塗佈液之種類有例如抗蝕劑、SOC(Spin On carbon：旋塗式碳)、SOG(Spin On Glass：旋塗式玻璃)、BARC(Bottom Anti-Reflective Coating：底部抗反射鍍膜)、TARC(Top Anti-Reflective Coating：頂部抗反射鍍膜)、SC(Immersion Top Coat：沉浸式表塗層)等。

又，控制資訊191之「塗佈處理」項目的選擇以例如輸入部80進行。輸入部80可設於基板處理系統1，亦可設於藉由網路與基板處理系統1連接之終端裝置。

又，在此，控制部18藉控制功率(mW/cm² )及照射時間(sec)兩者，而調整了照射量，控制部18亦可僅控制功率(mW/cm² )及照射時間(sec)其中任一者。

接著，就處理單元16及接觸角調整部60之具體動作，參照圖7、圖8A及圖8B來說明。圖7係顯示處理單元16及接觸角調整部60執行之處理程序的流程圖。又，圖8A係撥水化處理之說明圖，圖8B係接觸角調整處理之說明圖。此外，圖7所示之各處理根據控制部18所行之控制執行。

如圖7所示，首先，基板搬送裝置17(參照圖1)將晶圓W搬入至處理單元16之腔室20內(步驟S101)。晶圓W以圖形形成面朝上之狀態保持於保持構件311(參照圖4)。之後，控制部18控制驅動部33，使基板保持機構30以預定之旋轉速度旋轉。

接著，在處理單元16，進行化學液處理(步驟S102)。在化學液處理，首先，處理流體供給部40之噴嘴41a位於晶圓W之中央上方。之後，藉使閥44a開放預定時間，而對晶圓W之表面供給DHF等化學液。供至晶圓W之表面的化學液藉伴隨晶圓W之旋轉而生的離心力而擴展至晶圓W之表面整面。藉此，清洗晶圓W之表面。之後，在處理單元16，進行第1沖洗處理(步驟S103)。在第1沖洗處理，首先，處理流體供給部40之噴嘴41b位於晶圓W之中央上方，藉使閥44b開放預定時間，而將DIW供至晶圓W之表面。供至晶圓W之表面的DIW藉伴隨晶圓W之旋轉而生的離心力而擴展至晶圓W之表面整面。藉此，以DIW洗掉殘留於晶圓W之表面的化學液。

接著，在處理單元16，進行第1置換處理(步驟S104)。在第1置換處理，首先，處理流體供給部40之噴嘴41c位於晶圓W之中央上方。之後，藉使閥44c開放預定時間，而將IPA供至晶圓W之表面。供至晶圓W之表面的IPA藉伴隨晶圓W之旋轉而生的離心力而擴展至晶圓W之表面整面。藉此，將晶圓W表面之液體置換成與在後段之撥水化處理中吐出至晶圓W之撥水化液具親和性的IPA。此外，由於IPA亦與DIW具親和性，故也易從DIW置換成IPA。

然後，在處理單元16，進行撥水化處理(步驟S105)。在撥水化處理，首先，處理流體供給部40之噴嘴41d位於晶圓W之中央上方。之後，藉使閥44d開放預定時間，而將撥水化液供至晶圓W之表面。供至晶圓W之表面的撥水化液藉伴隨晶圓W之旋轉而生的離心力而擴展至晶圓W之表面整面(參照圖8A)。藉此，矽基與晶圓W表面之OH基結合，而於晶圓W之表面形成撥水膜。

藉於晶圓W之表面形成撥水膜，晶圓W之表面的接觸角從0度上升至α度。此外，α度為大於90度之角度。

接著，在處理單元16，進行第2置換處理(步驟S106)。在第2置換處理，首先，處理流體供給部40之噴嘴41c位於晶圓W之中央上方。之後，藉使閥44c開放預定時間，而將IPA供至晶圓W之表面。供至晶圓W之表面的IPA藉伴隨晶圓W之旋轉而生的離心力而擴展至晶圓W之表面整面。藉此，可以IPA置換殘留於晶圓W之表面的撥水化液。

接著，在處理單元16，進行第2沖洗處理(步驟S107)。在第2沖洗處理，首先，處理流體供給部40之噴嘴41b位於晶圓W之中央上方，藉使閥44b開放預定時間，而將DIW供至晶圓W之表面。供至晶圓W之表面的DIW藉伴隨晶圓W之旋轉而生的離心力而擴展至晶圓W之表面整面。藉此，以DIW洗掉殘留於晶圓W之表面的撥水化液。

此外，在此，第2沖洗處理之一例例示了將DIW供至晶圓W之表面的處理，在第2沖洗處理供至晶圓W之沖洗液不限DIW。舉例而言，第2沖洗處理亦可為將IPA供至晶圓W之表面的處理。此時之第2沖洗處理只要接在第2置換處理後，使處理流體供給部40之噴嘴41c位於晶圓W之中央上方，使閥44c開放預定時間，藉此，將IPA供至晶圓W之表面即可。

接著，在處理單元16，進行乾燥處理(步驟S108)。在乾燥處理，藉增加晶圓W之旋轉速度預定時間，而甩掉殘留於晶圓W之IPA，使晶圓W乾燥。乾燥處理後之晶圓W以基板搬送裝置17從處理單元16搬出而載置於接觸角調整部60之載置台61。

然後，在接觸角調整部60，進行接觸角調整處理(步驟S109)。在接觸角調整處理，對載置於載置台61之晶圓W的表面，從UV燈62照射紫外線。

控制部18藉根據控制資訊191控制接觸角調整部60之功率控制器63，而控制從UV燈62照射之紫外線的照射量。藉此，乾燥處理後之晶圓W的表面之接觸角從α度降低至β度(參照圖8B)。此外，β度為大於0度且在90度以下之角度。

如此，藉將乾燥處理後之晶圓W的接觸角(β度)調整為大於0度且在90度以下之角度，在之後以塗佈顯像裝置5進行之塗佈處理，塗佈液不易被排拒。因此，在塗佈處理，可將塗佈液適當地塗佈於晶圓W之表面。

舉例而言，在塗佈顯像裝置5進行之塗佈處理為對晶圓W塗佈抗蝕劑之處理。塗佈抗蝕劑時，晶圓W之表面的接觸角大多是75度左右為適當。是故，在基板處理系統1，藉使用接觸角調整部60之接觸角調整處理，將晶圓W之表面的接觸角調整為75度。

之後，在接觸角調整部60，進行搬出處理(步驟S110)。在搬出處理，停止晶圓W之旋轉後，以基板搬送裝置17(參照圖1)將晶圓W從接觸角調整部60搬出。當此搬出處理完畢時，1片晶圓W之一連串的基板處理便完畢。

如上述，第1實施形態之基板處理系統1包含有基板保持機構30(旋轉機構之一例)、處理流體供給部40(處理液供給部及撥水化液供給部之一例)、接觸角調整部60、及控制部18。基板保持機構30使晶圓W(基板之一例)旋轉。處理流體供給部40對晶圓W供給DIW(含有水分之處理液的一例)。處理流體供給部40對晶圓W供給撥水化液。接觸角調整部60調整晶圓W之表面的接觸角。控制部18藉控制基板保持機構30、處理流體供給部40及接觸角調整部60，而進行對晶圓W供給DIW之液體處理、對液體處理後之晶圓W供給撥水化液之撥水化處理、使撥水化處理後之晶圓W乾燥的乾燥處理、在對乾燥處理後之晶圓W供給塗佈液而於晶圓W上形成膜的塗佈處理之前，因應塗佈處理調整乾燥處理後之晶圓W的表面之接觸角的接觸角調整處理。

因而，根據第1實施形態之基板處理系統1，對撥水化後之晶圓W可以適當之接觸角進行至下個處理。

(第2實施形態) 在上述第1實施形態中，藉控制從UV燈62照射之紫外線的照射量，而將乾燥製程後之晶圓W的表面之接觸角調整為大於0度且在90度以下之預定角度，接觸角調整處理不限上述例。是故，在第2實施形態中，就接觸角調整處理之另一例作說明。

圖9係顯示第2實施形態之基板處理系統的概略結構之圖。此外，在以下之說明中，對與已說明之部分同樣的部分附上與已說明之部分相同的符號而省略重複之說明。

如圖9所示，第2實施形態之基板處理系統1A包含有接觸角調整部60A。接觸角調整部60A具有UV照射單元60A1、附著處理單元60A2。UV照射單元60A1之結構由於與第1實施形態之接觸角調整部60相同，故省略在此之說明。

就附著處理單元60A2之結構例，參照圖10來說明。圖10係顯示附著處理單元60A2之結構例的示意圖。

如圖10所示，附著處理單元60A2具有用以載置晶圓W之載置台64、配置於載置台64之上方的氣體供給部65。又，附著處理單元60A2具有連接於氣體供給部65之供給管66、藉由供給管66將附著氣體供至氣體供給部65之氣體供給源67、設於供給管66之中途部的閥68及流量調整部69。

附著處理單元60A2如上述構成，而對載置於載置台64之晶圓W從氣體供給部65供給附著氣體。附著氣體為例如HMDS(六甲基二矽氮烷)氣體。藉將此附著氣體供至晶圓W之表面，可將晶圓W之表面疏水化。

控制裝置4A之控制部18A藉控制閥68及流量調整部69至少一者，而控制附著氣體之供給量，藉此，將晶圓W之接觸角調整為預定角度。閥68及流量調整部69之控制根據記憶於記憶部19A之控制資訊192進行。控制資訊192係在塗佈顯像裝置5執行之塗佈處理的各內容(例如塗佈液之種類)與附著氣體之流量(ml/min)、供給時間(sec)等控制模式具關聯性的資訊。

接著，就第2實施形態之接觸角調整處理的內容，參照圖11來說明。圖11係第2實施形態之接觸角調整處理的說明圖。

如圖11所示，在第2實施形態之接觸角調整處理中，進行使用UV照射單元60A1之UV照射處理及使用附著處理單元60A2之附著處理。

首先，在UV照射處理，對載置於載置台61之晶圓W的表面，從UV燈62照射紫外線。

控制部18藉控制UV照射單元60A1之功率控制器63而控制從UV燈62照射之紫外線的照射量，藉此，使乾燥處理後之晶圓W的表面之接觸角從α度降低至0度(或接近0度)(參照圖11上圖)。UV照射處理後之晶圓W以基板搬送裝置17(參照圖9)從UV照射單元60A1搬出，搬入至附著處理單元60A2。

接著，在附著處理單元60A2，進行附著處理。在附著處理，對載置於載置台64之晶圓W的表面，從氣體供給部65供給附著氣體。

控制部18A藉控制附著處理單元60A2之閥68及流量調整部69而控制附著氣體之供給量，藉此，使乾燥處理後之晶圓W的表面之接觸角從0度上升至β度(參照圖11下圖)。β度為大於0度且在90度以下之角度。

舉例而言，在塗佈顯像裝置5進行之塗佈處理為對晶圓W塗佈抗蝕劑之處理時，藉控制部18A根據控制資訊192控制閥68及流量調整部69，而將晶圓W之表面的接觸角調整為75度。

如此，在第2實施形態之接觸角調整處理，以UV照射處理使晶圓W之表面的接觸角暫時降低至0度(或接近0度)後，以附著處理將晶圓W之表面的接觸角調整為大於0度且在90度以下之角度。藉此，在之後的塗佈處理，由於塗佈液不易被排拒，故可適當地將塗佈液塗佈於晶圓W之表面。

此外，在第1實施形態及第2實施形態，在塗佈處理使用之塗佈液為抗蝕劑時，在接觸角調整處理，將晶圓W之表面的接觸角調整為大於0度且在90度以下之角度。

然而，在塗佈處理使用抗蝕劑以外之塗佈液時，例如使用SOC或SOG等作為塗佈液時，亦可執行使用第1實施形態之接觸角調整部60或第2實施形態之UV照射單元60A1，將晶圓W之表面的接觸角調整為0度之處理、即去除在撥水化處理形成於晶圓W之表面的撥水膜之處理作為接觸角調整處理。具體而言，將對應SOC或SOG等之控制模式與「去除撥水膜」具關聯性之資訊作為控制資訊191而記憶於記憶部19。接著，當控制部18選擇與「去除撥水膜」具關聯性之塗佈液時，便執行使乾燥處理後之晶圓W的表面之接觸角為0度之處理作為接觸角調整處理。

又，根據塗佈液之種類，有接觸角宜大於90度之情形。此時，亦可執行維持原狀不作任何處理的處理作為接觸角調整處理。具體而言，將對應接觸角宜大於90度之塗佈液的控制模式與「不作任何處理」具關聯性之資訊作為控制資訊191而記憶於記憶部19。接著，當控制部18選擇與「不作任何處理」具關聯性之塗佈液時，便執行不將乾燥處理後之晶圓W搬送至接觸角調整部60或UV照射單元60A1而遞交至交接部14(參照圖2)之處理作為接觸角調整處理。

又，在上述第1實施形態及第2實施形態中，利用藉紫外線之照射而產生的臭氧，使晶圓W之表面的接觸角降低，使晶圓W之表面的接觸角降低之手段不限上述例。舉例而言，藉對乾燥處理後之晶圓W進行灰化或烘烤，亦可使晶圓W之表面的接觸角降低。此時，基板處理系統只要為具有灰化單元或烘烤單元作為接觸角調整部之結構即可。

(第3實施形態) 另外，用於撥水化處理之撥水化液可藉混合2個處理液(以下記載為第1液及第2液)而得。是故，就第3實施形態之撥水化液供給源46d的結構例，參照圖12來說明。圖12係顯示撥水化液供給源46d之結構例的圖。

如圖12所示，撥水化液供給源46d具有第1槽91a、第2槽91b、第1供給管92a、第2供給管92b、及混合槽93。

第1槽91a儲存第1液，第2槽91b儲存第2液。又，第1供給管92a連接於第1槽91a及混合槽93，第2供給管92b連接於第2槽91b及混合槽93。混合槽93儲存從第1槽91a藉由第1供給管92a供給之第1液及從第2槽91b藉由第2供給管92b供給之第2液。儲存於混合槽93之第1液及第2液在混合槽93混合而形成為撥水化液。

又，撥水化液供給源46d具有第3供給管94、第1泵95a、第2泵95b、第4供給管96、及複數之分歧管97。

第3供給管94將混合槽93分別與第1泵95a及第2泵95b連接。第1泵95a及第2泵95b係例如伸縮泵，經由第3供給管94吸入儲存於混合槽93之撥水化液，將之送出至第4供給管96。送出至第4供給管96之撥水化液藉由分歧管97供至各處理單元16。

第1泵95a及第2泵95b交互動作而不致使對第4供給管96之撥水化液的供給中斷。舉例而言，將撥水化液從第1泵95a送出至第4供給管96之期間，第2泵95b吸入儲存於混合槽93之撥水化液。接著，當第1泵95a結束送出預定量之撥水化液時，便將撥水化液從第2泵95b送出至第4供給管96，在此期間，第1泵95a吸入儲存於混合槽93之撥水化液。

撥水化液於混合第1液與第2液後，經過某程度之時間，使晶圓W之表面撥水化之能力便會喪失。因而，不宜使撥水化液長時間儲存於混合槽93內。因此，混合槽93儲存相當於第1泵95a或第2泵95b可以1次之吸入(送出)動作吸入(送出)之量的量之撥水化液。藉如此進行，可防止撥水化液之惡化。

又，相較於第1槽91a及第2槽91b分別連接泵而將第1液及第2液分別個別供至噴嘴41d之正前方，在噴嘴41d之正前方混合的方法，可防止於第1液與第2液之反應完畢前(即，撥水化液生成前)，以第1液及第2液之狀態供至晶圓W。又，可減少設置之泵的數量。

如此，根據第3實施形態之撥水化液供給源46d，可充分混合第1液與第2液，且可將撥水化能力未喪失之剛混合後的撥水化液供至處理單元16。

(第4實施形態) 在撥水化處理，因供至晶圓W之中央部的撥水化液在到達晶圓W之外周部為止的期間去活化，而有在晶圓W之中央部與外周部接觸角產生差異之虞。亦考慮藉使噴嘴41d掃描，而將去活化前之撥水化液供至晶圓W之外周部，但因不再將撥水化液供至晶圓W之中央部，而有晶圓W之中央部乾燥或晶圓W之中央部的接觸角未充分上升之虞。

是故，在第4實施形態，就可使晶圓W之表面均一地撥水化之噴嘴的結構例，參照圖13A~圖13C來說明。圖13A係顯示第1變形例之噴嘴的結構例之圖，圖13B係顯示第2變形例之噴嘴的結構例之圖，圖13C係顯示第3變形例之噴嘴的結構例之圖。

如圖13A所示，第1變形例之噴嘴47具有第1噴嘴47a及第2噴嘴47b。第1噴嘴47a及第2噴嘴47b連接於個別之臂及旋繞升降機構。

在第1變形例之撥水化處理，舉例而言，將第1噴嘴47a固定於晶圓W的中央上方，而從第1噴嘴47a將撥水化液供至旋轉之晶圓W。又，在第1變形例之撥水化處理中，一面使第2噴嘴47b在包含晶圓W之外周部的預定範圍內擺動，一面從第2噴嘴47b將撥水化液供至旋轉之晶圓W。

根據此第1變形例之撥水化處理，由於對晶圓W之外周部供給去活化前之撥水化液，故可使晶圓W之外周部充分撥水化成與中央部相同。又，根據第1變形例之撥水化處理，由於從第1噴嘴47a將撥水化液供至晶圓W之中央部，故可防止晶圓W之中央部乾燥或晶圓W之中央部的接觸角未充分上升。

又，如圖13B所示，第2變形例之噴嘴48為具有與晶圓W之半徑同等的長度之棒狀噴嘴(所謂之棒式噴嘴)，從沿著晶圓W之徑方向配置的複數之吐出口吐出撥水化液。根據此噴嘴48，可對晶圓W之中央部及外周部同時吐出撥水化液。

在第2變形例之撥水化處理中，對旋轉之晶圓W從噴嘴48供給撥水化液。藉此，可將去活化前之撥水化液供至晶圓W之中央部與外周部。因而，可使晶圓W之表面均一地撥水化。

又，如圖13C所示，第3變形例之噴嘴49係具有與晶圓W同等之徑的圓盤形狀噴嘴，從形成於下面之複數的吐出口吐出撥水化液。根據此噴嘴49，可同時將撥水化液吐出至晶圓W之表面整面。

在第3變形例之撥水化處理，對旋轉之晶圓W從噴嘴49供給撥水化液。藉此，可將去活化前之撥水化液供至晶圓W之表面整面。因而，可使晶圓W之表面均一地撥水化。

進一步之效果及變形例可易由該業者導出。因此，本發明更廣泛之態樣並非限於如以上呈現及記述之特定細節及代表性實施形態。因而，可在不脫離以附加之申請專利範圍及其均等物定義之總括的發明概念之精神或範圍下，進行各種變更。

C‧‧‧載具

S1‧‧‧液體處理

S2‧‧‧撥水化處理

S3‧‧‧沖洗處理

S4‧‧‧乾燥處理

S5‧‧‧接觸角調整處理

S6‧‧‧塗布處理

S7‧‧‧顯像處理

S101‧‧‧步驟

S102‧‧‧步驟

S103‧‧‧步驟

S104‧‧‧步驟

S105‧‧‧步驟

S106‧‧‧步驟

S107‧‧‧步驟

S108‧‧‧步驟

S109‧‧‧步驟

S110‧‧‧步驟

W‧‧‧晶圓

X‧‧‧軸

Y‧‧‧軸

Z‧‧‧軸

1‧‧‧基板處理系統

1A‧‧‧基板處理系統

2‧‧‧搬入搬出站

3‧‧‧處理站

4‧‧‧控制裝置

4A‧‧‧控制裝置

5‧‧‧塗佈顯像裝置

11‧‧‧載具載置部

12‧‧‧搬送部

13‧‧‧基板搬送裝置

14‧‧‧交接部

15‧‧‧搬送部

16‧‧‧處理單元

17‧‧‧基板搬送裝置

18‧‧‧控制部

18A‧‧‧控制部

19‧‧‧記憶部

19A‧‧‧記憶部

20‧‧‧腔室

21‧‧‧FFU

22‧‧‧閥

23‧‧‧降流氣體供給源

30‧‧‧基板保持機構

31‧‧‧保持部

32‧‧‧支柱部

33‧‧‧驅動部

40‧‧‧處理流體供給部

41a‧‧‧噴嘴

41b‧‧‧噴嘴

41c‧‧‧噴嘴

41d‧‧‧噴嘴

42‧‧‧臂

43‧‧‧旋繞升降機構

44a‧‧‧閥

44b‧‧‧閥

44c‧‧‧閥

44d‧‧‧閥

45a‧‧‧流量調整器

45b‧‧‧流量調整器

45c‧‧‧流量調整器

45d‧‧‧流量調整器

46a‧‧‧化學液供給源

46b‧‧‧DIW供給源

46c‧‧‧IPA供給源

46d‧‧‧撥水化液供給源

47‧‧‧噴嘴

47a‧‧‧第1噴嘴

47b‧‧‧第2噴嘴

48‧‧‧噴嘴

49‧‧‧噴嘴

50‧‧‧回收杯

51‧‧‧排液口

52‧‧‧排氣口

60‧‧‧接觸角調整部

60A‧‧‧接觸角調整部

60A1‧‧‧UV照射單元

60A2‧‧‧附著處理單元

61‧‧‧載置台

62‧‧‧UV燈

63‧‧‧功率控制器

64‧‧‧載置台

65‧‧‧氣體供給部

66‧‧‧供給管

67‧‧‧氣體供給源

68‧‧‧閥

69‧‧‧流量調整部

70‧‧‧處理流體供給源

80‧‧‧輸入部

91a‧‧‧第1槽

91b‧‧‧第2槽

92a‧‧‧第1供給管

92b‧‧‧第2供給管

93‧‧‧混合槽

94‧‧‧第3供給管

95a‧‧‧第1泵

95b‧‧‧第2泵

96‧‧‧第4供給管

97‧‧‧分歧管

191‧‧‧控制資訊

192‧‧‧控制資訊

圖1係顯示第1實施形態之基板處理方法的概要之圖。 圖2係顯示第1實施形態之基板處理系統的概略結構之圖。 圖3係顯示處理單元之結構的示意平面圖。 圖4係顯示處理單元之結構例的示意圖。 圖5係顯示接觸角調整部之結構例的圖。 圖6係顯示控制資訊之一例的圖。 圖7係顯示處理單元及接觸角調整部執行之處理程序的流程圖。 圖8A係撥水化處理之說明圖。 圖8B係接觸角調整處理之說明圖。 圖9係顯示第2實施形態之基板處理系統的概略結構之圖。 圖10係顯示附著處理單元之結構例的示意圖。 圖11係第2實施形態之接觸角調整處理的說明圖。 圖12係顯示撥水化液供給源之結構例的圖。 圖13A係顯示第1變形例之噴嘴的結構例之圖。 圖13B係顯示第2變形例之噴嘴的結構例之圖。 圖13C係顯示第3變形例之噴嘴的結構例之圖。

Claims (14)

1. 一種基板處理方法，其包含有： 液體處理製程，其對基板供給含有水分之處理液； 撥水化製程，其對該液體處理製程後之基板供給撥水化液； 乾燥製程，其使該撥水化製程後之基板乾燥；及 接觸角調整製程，其於對該乾燥製程後之基板供給塗佈液而於該基板上形成膜的塗佈製程之前，因應該塗佈製程，調整該乾燥製程後之基板的表面之接觸角。
2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中， 該接觸角調整製程將該乾燥製程後之基板的表面之接觸角調整為可適當地塗佈該塗佈液之角度。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之基板處理方法，其中， 該接觸角調整製程執行從包含不對該乾燥製程後之基板進行任何處理的處理、調整為預先設定之接觸角的處理、或去除在該撥水化製程形成於該基板之表面的撥水膜之處理當中至少2個處理的選項中選擇之1個處理。
4. 如申請專利範圍第3項之基板處理方法，其中， 該接觸角調整製程因應該塗佈液之種類從該選項中選擇1個處理。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之基板處理方法，其中， 該接觸角調整製程藉於使該乾燥製程後之基板的表面親水化後，對已親水化之基板的表面供給疏水化氣體，而將該基板之表面的接觸角調整為預先設定之角度。
6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之基板處理方法，其中， 該接觸角調整製程對該乾燥製程後之基板的表面照射紫外線，藉控制紫外線之照射量，而將該乾燥製程後之基板的表面之接觸角調整為預先設定之角度。
7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之基板處理方法，其中， 該塗佈製程係在一連串之光刻製程中將感光性之該塗佈液塗佈於該接觸角調整製程後之基板的表面。
8. 一種基板處理裝置，其包含有： 旋轉機構，其用以使基板旋轉； 處理液供給部，其用以對該基板供給含有水分之處理液； 撥水化液供給部，其用以對該基板供給撥水化液； 接觸角調整部，其用以調整該基板之表面的接觸角；及 控制部，其藉控制該旋轉機構、該處理液供給部、該撥水化液供給部及該接觸角調整部，而進行對該基板供給該處理液之液體處理、對該液體處理後之基板供給該撥水化液之撥水化處理、使該撥水化處理後之基板乾燥的乾燥處理、於對該乾燥處理後之基板供給塗佈液而於該基板上形成膜的塗佈處理之前，進行因應該塗佈處理，調整該乾燥處理後之基板的表面之接觸角的接觸角調整處理。
9. 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置，其中， 該接觸角調整處理將該乾燥處理後之基板的表面之接觸角調整為可適當地塗佈該塗佈液之角度。
10. 如申請專利範圍第8項或第9項之基板處理裝置，其中， 該控制部從包含不對該乾燥處理後之基板進行任何處理的處理、調整為預先設定之接觸角的處理、或去除在該撥水化處理形成於該基板之表面的撥水膜之處理當中至少2個處理的選項中選擇，並使該接觸角調整部執行所選擇之1個處理。
11. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中， 該控制部因應該塗佈液之種類，從該選項中選擇1個處理。
12. 如申請專利範圍第8項至第11項中任一項之基板處理裝置，其中， 該接觸角調整處理使該乾燥處理後之基板的表面親水化後，對已親水化之基板的表面供給疏水化氣體，藉此，將該基板之表面的接觸角調整為預先設定之角度。
13. 如申請專利範圍第8項至第11項中任一項之基板處理裝置，其中， 該接觸角調整處理係對該乾燥處理後之基板的表面照射紫外線，藉控制紫外線之照射量，而將該乾燥處理後之基板的表面之接觸角調整為預先設定之角度。
14. 如申請專利範圍第8項至第13項中任一項之基板處理裝置，其中， 該塗佈處理係在一連串之光刻製程中將感光性之該塗佈液塗佈於該接觸角調整處理後之基板的表面之處理。