TWI494988B - 基板處理方法、程式、電腦記憶媒體及基板處理裝置 - Google Patents

Description

基板處理方法、程式、電腦記憶媒體及基板處理裝置

本發明係關於形成有高斥水性膜之基板之處理方法、程式、電腦記憶媒體及基板處理裝置。

例如半導體元件製程中，於光微影步驟內，依序進行在例如半導體晶圓(以下稱「晶圓」)上塗布光阻液而形成光阻膜之光阻塗布處理、使該光阻膜曝光為既定圖案之曝光處理、與使經曝光之光阻膜顯影之顯影處理等，在晶圓上形成既定光阻圖案。

上述光阻膜之顯影處理中，有下列方法廣為人知：在使曝光處理後之晶圓旋轉之狀態下自噴嘴對晶圓中心部供給顯影液，藉由離心力在晶圓上使顯影液擴散，藉此使晶圓上的光阻膜顯影。進行如此之顯影處理時，需使顯影液擴散，俾使顯影液遍佈晶圓表面整體。

又，作為光阻材料有時會使用斥水性高者。使用斥水性高的光阻材料時，顯影液對光阻膜之可濕潤性低，故使晶圓旋轉時顯影液無法遍佈晶圓全面，因此於未正常顯影處會頻繁發生解析不良或開口不良之顯影缺陷。

因此，例如專利文獻1中，作為使用斥水性高的光阻時減少顯影缺陷之方法，有人提倡實行以下第1步驟至第3步驟之顯影方法。亦即，首先於第1步驟，為提高顯影液對光阻膜之可濕潤性作為表面處理液對晶圓中心部供給純水，接著使晶圓繞著鉛直軸旋轉，於晶圓表面形成純水之液體膜。接著於第2步驟，在形成液體膜後使基板旋轉並同時對基板中心部供給顯影液。於此第2步驟，已藉由純水使晶圓表面易於濕潤，故於表面處理液未充分遍佈處亦遍佈有顯影液。藉由此第1步驟與第2步驟，進行以純水與顯影液預先使晶圓表面整體濕潤之所謂預濕處理，提升於顯影時對晶圓表面供給之顯影液之可濕潤性。其後，於第3步驟使晶圓旋轉並同時對晶圓供給顯影液，藉此經供給之顯影液於在第2步驟供給之顯影液上濕潤地擴散，使光阻顯影。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2009-33053號公報

然而，即使在使用上述專利文獻1之方法時，有時依經塗布之光阻種類仍依然會發生顯影缺陷。又，本案發明人等就此點調查確認顯影缺陷如圖16所示主要係於晶圓中心部發生。

又，顯影缺陷於晶圓中心部發生，故本案發明人等進行推測，認為此顯影缺陷原因在於在由噴嘴供給之純水抵達晶圓之位置，例如圖17所示在晶圓W與純水P之間會形成微細氣泡A，因此氣泡會妨礙光阻膜R與於下一步驟供給之顯影液接觸。

鑑於上述情事，本發明之目的在於藉由消除在基板上供給表面處理液時於基板與表面處理液之間產生之氣泡，減少基板表面上的缺陷。

為達成該目的，本發明係一種基板處理方法，在形成有高斥水性膜之基板表面上供給表面處理液，其特徵在於包含：液滴形成步驟，在該基板停止的狀態、或者該基板以對其表面上供給之表面處理液會形成液滴之程度的轉速進行旋轉的狀態下，於該基板周邊部一處由噴嘴供給表面處理液，形成該表面處理液之液滴；及液滴移動步驟，其後，持續供給該表面處理液並同時令該噴嘴自基板周邊部朝基板中心部移動，藉此使形成於基板周邊部之液滴朝基板中心部移動。

依本發明，首先於基板周邊部一處供給表面處理液時，於所供給之表面處理液抵達基板之位置形成液滴，並在液滴與基板之間產生微細氣泡。其後，持續供給表面處理液並同時令噴嘴朝基 板中心部移動，藉此使於基板周邊部形成之液滴朝基板中心部移動，故可使介在於基板與表面處理液之間之氣泡於液滴外部露出而消失。因此依本發明，不會因在基板上供給表面處理液時於基板與表面處理液之間產生之氣泡，導致例如光阻膜與顯影液之接觸受到妨礙。因此，可減少基板表面上的缺陷。

於該液滴形成步驟供給表面處理液之位置，亦可係於該液滴形成步驟所形成之表面處理液之液滴與於該液滴移動步驟朝中心部移動之表面處理液之液滴以俯視觀之不相干涉之位置。

於該液滴形成步驟供給表面處理液之位置，亦可在該噴嘴移動速度為250mm/sec~1000mm/sec時，自基板中心部起算距離為60mm~100mm，在該噴嘴移動速度為200mm/sec~未滿250mm/sec時，自基板中心部起算距離為60mm~80mm。

又，該表面處理液亦可係純水。

按照依另一觀點之本發明，可提供一種程式，為藉由基板處理裝置實行該基板處理方法在控制該基板處理裝置之控制部電腦上動作。

且按照依又一觀點之本發明，可提供一種可讀取之電腦記憶媒體，收納有該程式。

且按照依再一觀點之本發明係一種基板處理裝置，在形成有高斥水性膜之基板表面上供給表面處理液，其特徵在於包含：噴嘴，在基板上供給表面處理液；噴嘴移動機構，使該噴嘴移動；及控制部，控制該噴嘴及該噴嘴移動機構之動作；且該控制部控制該噴嘴與該噴嘴移動機構，俾於在該基板停止的狀態、或者該基板以對其表面上供給之表面處理液會形成液滴之程度的轉速進行旋轉的狀態下，藉由該噴嘴於基板周邊部一處供給表面處理液以形成該表面處理液之液滴，其後，持續供給該表面處理液並同時令該噴嘴自基板周邊部朝基板中心部移動，藉此使形成於基板周邊部之液滴朝基板中心部移動。

該控制部亦可控制該噴嘴與該噴嘴移動機構，俾藉由該噴嘴 對基板周邊部供給表面處理液時，藉由以該噴嘴對基板周邊部供給表面處理液而形成之表面處理液之液滴與令該噴嘴位置移動至基板中心部時朝基板中心部移動之表面處理液之液滴以俯視觀之不相干涉。

於基板周邊部供給該表面處理液之位置亦可在該噴嘴移動速度為250mm/sec~1000mm/sec時，自基板中心部起算距離為60mm~100mm，在該噴嘴移動速度為200mm/sec~未滿250mm/sec時，自基板中心部起算距離為60mm~80mm。

又，該表面處理液亦可係純水。

依本發明，藉由消除在基板上供給表面處理液時於基板與表面處理液之間產生之氣泡，可減少基板表面上的缺陷。

以下說明關於本發明實施形態。圖1係顯示依本實施形態作為基板處理裝置之顯影處理裝置1之構成概略之縱剖面圖。圖2係顯示顯影處理裝置1之構成概略之橫剖面圖。又，本實施形態中，作為基板使用之晶圓W之直徑為300mm。

顯影處理裝置1如圖1所示具有處理容器10。於處理容器10內中心部設有作為固持晶圓W並使其旋轉之旋轉固持部之旋轉吸盤20。旋轉吸盤20具有水平上表面，於該上表面設有抽吸例如晶圓W之抽吸口(未經圖示)。藉由自此抽吸口抽吸可在旋轉吸盤20上吸附固持晶圓W。

旋轉吸盤20具有包含例如馬達等之吸盤驅動機構21，藉由該吸盤驅動機構21可旋轉至既定速度。且於吸盤驅動機構21設有缸筒等昇降驅動源，旋轉吸盤20可上下動。

於旋轉吸盤20周圍設有承接而回收自晶圓W飛散或落下之液體之杯22。杯22之下表面連接將回收之液體排出之排出管23與使杯22內蒙氣排氣之排氣管24。

如圖2所示於杯22X方向負方向(圖2下方向)側形成有沿Y方向 (圖2左右方向)延伸之軌條30。軌條30自例如杯22Y方向負方向(圖2左方向)側外方形成至Y方向正方向(圖2右方向)側外方。於軌條30安裝有例如二根臂31、32。

第1臂31支持如圖1及圖2所示對晶圓W供給顯影液之顯影液噴嘴33。於顯影液噴嘴33例如圖3所示設有在其下端面例如長度L1為8~15mm，寬L2為0.1~1mm之帶狀噴吐口33a。

第1臂31藉由圖2所示之噴嘴驅動部34可在軌條30上任意移動。藉此，顯影液噴嘴33可自設置於杯22Y方向正方向側外方之待命部35移動至杯22內晶圓W之中心部上方，且可在該晶圓W表面上沿晶圓W之徑向移動。且第1臂31可藉由噴嘴驅動部34任意昇降，調整顯影液噴嘴33之高度。

顯影液噴嘴33如圖1所示連接連通顯影液供給源36之供給管37。於顯影液供給源36內儲存有顯影液。於供給管37設有包含控制顯影液流動之閥或流量調節部等之供給設備群組38。

第2臂32支持作為表面處理液供給純水之純水噴嘴40。第2臂32可藉由圖2所示作為噴嘴移動機構之噴嘴驅動部41在軌條30上任意移動，可使純水噴嘴40自設於杯22Y方向負方向側外方之待命部42移動至杯22內晶圓W之中心部上方。且藉由噴嘴驅動部41第2臂32可任意昇降，可調節純水噴嘴40之高度。

純水噴嘴40如圖1所示連接連通純水供給源43之供給管44。於純水供給源43內儲存有純水。於供給管44設有包含控制純水流動之閥或流量調節部等之供給設備群組45。又，以上構成中，供給顯影液之顯影液噴嘴33與供給純水之純水噴嘴40雖分別由不同臂支持，但亦可由同一臂支持，藉由該臂移動之控制，控制顯影液噴嘴33與純水噴嘴40之移動與供給時機。

上述旋轉吸盤20之旋轉動作與上下動作、藉由噴嘴驅動部34移動顯影液噴嘴33之移動動作、藉由供給設備群組38供給顯影液噴嘴33顯影液之供給動作、藉由噴嘴驅動部41移動純水噴嘴40之移動動作、藉由供給設備群組45供給純水噴嘴40純水之供給動作等驅動系動作由控制部50控制。控制部50可藉由包含例如CPU或 記憶體等之電腦構成，藉由實行記憶於例如記憶體之程式於顯影處理裝置1實現顯影處理。又，顯影處理裝置1中用以實現顯影處理之各種程式中使用記憶於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等記憶媒體H，且自該記憶媒體H安裝至控制部50者。

其次，說明關於如以上構成之顯影處理裝置1中進行之顯影處理的程序。圖4係顯示相關顯影處理的主要步驟之例之流程圖。

進行顯影處理時，首先藉由未圖示之運送機構將晶圓W送入顯影處理裝置1之處理容器10內(圖4之步驟S1)。經送入顯影處理裝置1之晶圓W首先由旋轉吸盤20吸附固持。於送入處理容器10之晶圓W預先形成有斥水性光阻膜，且經施行曝光處理。形成於晶圓W之光阻膜中使用於該光阻膜表面水的接觸角在例如85度以上者。且用以使此光阻膜顯影之顯影液相對於純水之可濕潤性大於對光阻膜之可濕潤性。

接著，在顯影處理前先進行所謂預濕處理。此所謂預濕處理係用以縮小對晶圓W表面供給顯影液時之接觸角，使顯影液易於擴散之處理。具體而言，係指形成於晶圓W表面之光阻膜斥水性高，顯影處理中即使供給顯影液該顯影液亦難以均一地擴散至晶圓W表面整體時，在供給顯影液前先對光阻膜供給對顯影液可濕潤性佳之液體。

進行預濕處理時，首先藉由第2臂32將待命部42之純水噴嘴40移動至晶圓W周邊部上方(圖4之步驟S2)。又，所謂晶圓W周邊部係指自晶圓中心恰遠離例如既定距離X之位置。

其次，在晶圓W停止之狀態下，自純水噴嘴40對晶圓W周邊部以100~1000ml/min之流量，本實施形態中係以例如400ml/min之流量供給純水(圖4之步驟S3)。此純水之供給係在純水噴嘴40於晶圓W周邊部既定位置停止之狀態下進行。又，自純水噴嘴40供給純水時晶圓W與純水噴嘴40之高度方向距離設定為例如1~30mm。如此藉由在使純水噴嘴40與晶圓W停止之狀態下供給純水對晶圓W周邊部之一處供給純水。藉此，如圖5所示，於晶圓W 周邊部形成純水P之液滴Pa。此時，如圖5所示，在對晶圓W供給之純水P抵達之位置，亦即於晶圓W純水噴嘴40之鉛直下方位置，在供給之純水P之液滴Pa與光阻膜R之間會產生微細氣泡A。

形成液滴之步驟後，接著在自純水噴嘴40持續供給純水P之狀態下，例如圖6所示使純水噴嘴40朝對應晶圓W中心部之位置，例如以250mm/sec之移動速度移動(圖4之步驟S4)。此時，形成於晶圓W周邊部之純水P之液滴Pa藉由純水P具有之表面張力，伴隨著自純水噴嘴40供給之純水P之移動朝晶圓W中心部移動。其結果，如圖7所示，形成於晶圓W周邊部之液滴Pa朝晶圓W中心部移動。又，液滴Pa雖因此純水噴嘴40之移動而移動，但於液滴Pa與光阻膜R之間產生之氣泡A未移動，例如圖6所示停留於該處。其結果，晶圓W周邊部之氣泡A伴隨著液滴Pa之移動消失，且於晶圓W中心部形成氣泡A不介在之液滴Pa。又，為如上述藉由使液滴Pa移動使介在於液滴Pa與光阻膜R之間之所有氣泡A消失，需於晶圓W周邊部中適當之位置開始來自純水噴嘴40純水P之供給。具體而言，圖5所示形成於晶圓W周邊部之液滴Pa宜形成於與圖7所示移動至晶圓W中心部之液滴Pa以俯視觀之不相干涉之位置。此因例如圖8所示，形成於晶圓W周邊部之液滴Pa1與移動至晶圓W中心部後之液滴Pa2相干涉時，位於干涉區域之氣泡A1呈不露出至液滴Pa1外部而停留於內部之狀態，即使液滴Pa1移動該區域之氣泡A1亦不消失。又，在此所謂干涉非意指實際上液滴Pa1與液滴Pa2相干涉，而係指形成液滴Pa1之區域與形成液滴Pa2之區域以俯視觀之至少一部分重疊，不包含例如該區域端部彼此抵接之狀態。

又，上述使液滴Pa移動之步驟中，純水噴嘴40一旦移動至晶圓W中心部，其後，即停止自純水噴嘴40供給純水(圖4之步驟S5)。又，步驟S4中使純水噴嘴40移動時之移動速度不限定於上述250mm/sec，可根據與晶圓W周邊部中開始供給純水P之位置之相關關係任意設定。依本案發明人等，已藉由試驗確認若純水噴嘴40之移動速度為250mm/sec~1000mm/sec時，晶圓W周邊部中純水噴嘴40開始供給純水P之位置自晶圓W中心部起算之距離X為 60mm~100mm，純水噴嘴40之移動速度為200mm/sec~未滿250mm/sec時，晶圓W周邊部中純水噴嘴40開始供給純水P之位置自晶圓中心部起算之距離X為60mm~80mm，即可適當地使氣泡A消失。關於此試驗之實施例容後詳述。

其次，使純水噴嘴40自晶圓W中心部上方移動至待命部42並待命，其後，使顯影液噴嘴33移動至晶圓W中心部上方。接著，自顯影液噴嘴33朝晶圓W中心部噴吐顯影液例如1秒期間，並使晶圓W以例如逆時針方式旋轉，使轉速上昇至1500rpm(圖4之步驟S6)。作為轉速上昇之時機，係緊接在自例如顯影液噴嘴33供給之顯影液到達晶圓W後。又，藉由使晶圓W旋轉，晶圓W中心部之液滴Pa會想朝晶圓W周緣部擴散。此時，於晶圓W表面形成有斥水性高的光阻膜R故晶圓W表面對純水P具有高斥水性，但已藉由液滴Pa預先於晶圓W中心部確保一定量純水P，故純水P會想在晶圓W表面均一擴散。又，例如圖9所示，自顯影液噴嘴33供給之顯影液D與此純水P之液滴Pa一齊朝晶圓W周緣部擴散，或是在已擴散之純水P上表面擴散，故會於晶圓W面內均一擴散。此時，純水P用作為用以使顯影液D於晶圓W面內均一擴散之表面處理液。

使晶圓W旋轉，使顯影液D於晶圓W表面擴散後，使晶圓W反轉。本實施形態中，例如使晶圓W之旋轉方向自逆時針切換為順時針，以1500rpm之轉速旋轉。與此同時自顯影液噴嘴33再次供給顯影液D1秒期間，顯影液D朝晶圓W周緣部擴散(圖4之步驟S7)。以此步驟S7結束預濕處理。如此，藉由顯影液D於晶圓W全面擴散，提升其次進行之顯影處理步驟中供給之顯影液D對晶圓W之可濕潤性。又，步驟S7中對晶圓W中心部供給顯影液D時令晶圓W旋轉方向反轉係為防止顯影液D接觸光阻膜R經曝光之部位時自該曝光部位溶出之溶解物偏向晶圓W表面一部分而附著。

就此點詳述即知，本發明人等已掌握通常來自光阻膜R之溶解物雖會因顯影處理後之清洗處理，隨著接觸光阻膜R之液體的pH接近7而自光阻膜R之曝光部位溶出，但即使在係顯影初期階段，已接觸顯影液之階段，例如圖10所示溶解物61亦會自光阻膜R之曝 光部位60之表層R1溶出，因該溶解物61附著於晶圓W表面，顯影液D對晶圓W表面之接觸角降低。又，於此顯影初期階段，因顯影液D與曝光部位60之接觸時間短，僅光阻膜R表層因顯影液D被溶解。又，於對晶圓W中心部供給顯影液D時若晶圓W之旋轉方向維持一方向，此溶解物61即會例如圖10所示相對於晶圓W表面偏向附著。亦即，一方向之力會因晶圓W開始旋轉時之加速而對溶解物61作用，溶解物61自係光阻膜R之曝光部位60之例如圖案部朝係未曝光部位62之非圖案部衝出，而溶解物61對未曝光部位62之附著力強，暫且附著於未曝光部位62之溶解物61會持續維持附著於未曝光部位62。特別是，溶解物61之附著力大於晶圓W旋轉時之離心力，故即使使晶圓W旋轉溶解物61附著之偏向仍無法消除。

又，如上述，此溶解物61與光阻膜R之間對顯影液D之接觸角不同，故若如此於溶解物61之附著產生偏向，接觸角於晶圓W面內會出現差異。因此，如上述，藉由使晶圓W之旋轉方向反轉使反方向之力對溶解物61作用，自曝光部位60衝出之溶解物61例如圖11所示於未曝光部位62中溶解物61未附著之一側亦附著之。藉此，降低或是消除溶解物61附著之偏向，橫跨晶圓W表面整體降低接觸角。又，此溶解物61於顯影之初期階段，具體而言係接觸顯影液D再過例如7秒即不溶出，故需於此時間內切換晶圓W之旋轉方向。

其次，說明關於預濕處理後接著進行之顯影處理。首先，使顯影液噴嘴33自對應經施行預濕處理之晶圓W中心部之位置移動至晶圓W周緣部上方(圖4之步驟S8)。又，使晶圓W以例如500rpm之轉速旋轉，如圖12所示自顯影液噴嘴33對晶圓W供給顯影液D(圖4之步驟S9)。其後，在持續自顯影液噴嘴33供給顯影液D之狀態下自晶圓W周緣部移動至對應晶圓W中心部之位置(圖4之步驟S10)。換言之，使顯影液D之供給點自晶圓W周緣部移動至晶圓W中心部。使顯影液噴嘴33自晶圓W周緣部移動至晶圓W中心部時所需之時間為例如約2秒。藉此，呈漩渦狀對晶圓W表面供給顯影液D，藉此可無間隙地對晶圓W表面塗布顯影液D。此時，晶圓W 之表面對顯影液D之接觸角小，亦即呈可濕潤性高之狀態，故顯影液D均一遍佈於晶圓W表面整體，藉此可穩定地進行顯影處理。

其後，顯影液噴嘴33如圖13所示於晶圓W中心部上方供給顯影液D既定時間，例如5秒，其後停止噴吐動作而朝待命部35退避(圖4之步驟S11)。又，亦可在停止自顯影液噴嘴33供給顯影液D後停止晶圓W之旋轉例如45秒期間，以進行靜止顯影。

與顯影液噴嘴33之退避並行，純水噴嘴40朝晶圓W中心部上方移動。接著，自純水噴嘴40對晶圓W中心部供給純水，清洗晶圓W表面(圖4之步驟S12)。此時晶圓W之轉速為例如500rpm，自純水噴嘴40供給之純水P自晶圓W中心朝周緣擴散而洗掉顯影液D。藉此晶圓W表面之pH接近7，溶解物61自曝光部位60溶出，藉由純水P將其洗掉。其後，停止供給純水P，使純水噴嘴40朝待命部42退避，使晶圓W以例如2000rpm之轉速旋轉既定時間，進行晶圓W之旋轉乾燥(圖4之步驟S13)。其後，藉由運送機構(未經圖示)自顯影處理裝置1運送晶圓W，結束一連串之顯影處理。

依以上實施形態，首先作為表面處理液對晶圓W周邊部之一處供給純水P，故於經供給之純水P抵達晶圓W之位置形成液滴Pa，並在液滴Pa與晶圓W之間產生微細氣泡A。又，持續供給純水P並同時使純水噴嘴40朝晶圓W中心部移動，藉此使形成於晶圓W周邊部之液滴Pa朝晶圓中心部移動，故介在於晶圓W與純水P之間之氣泡A會隨純水P之移動消失。因此依本發明，不因在晶圓W上供給純水P時於晶圓W與純水P之間產生之氣泡A於顯影處理步驟中光阻膜R與顯影液D之接觸被妨礙。因此，可減少基板表面上的缺陷。

且藉由進行預濕處理提升晶圓W與顯影液D之可濕潤性，故可減少對晶圓W供給顯影液D時顯影液D自晶圓W濺起。藉此，可防止污染顯影處理裝置1。且顯影液D易於擴散，故亦可減少顯影液D之使用量。且亦易於在晶圓W表面盛裝顯影液D，此時可以少量顯影液進行盛裝。

又，以上實施形態中，雖係在停止旋轉晶圓W之狀態下對晶 圓W周邊部供給純水P，但亦可以對晶圓W供給之純水P會形成液滴Pa之程度的轉速，例如10prm使其旋轉，供給純水P。

且依以上實施形態，在使純水P之液滴Pa移動至晶圓W中心部後，對晶圓W中心部供給顯影液D並同時使晶圓W之旋轉方向反轉，故自曝光部位60溶出之溶解物61以不偏向之方式附著於未曝光部位62，故橫跨晶圓W表面整體降低顯影液D之接觸角。藉此，於顯影時對晶圓W供給之顯影液D易於均一擴散至晶圓W全面。其結果，即使形成於晶圓W之光阻膜R之斥水性高，亦可以高均一性對晶圓W表面整體進行顯影處理，可減少解析不良之顯影缺陷。

以上實施形態中，雖使形成於晶圓W周邊部之純水P之液滴Pa朝晶圓W中心部移動，其後藉由停止供給純水P於晶圓W中心部形成液滴Pa，但所謂於中心部形成液滴Pa非嚴格意指僅於晶圓W中心部形成液滴Pa，亦包含例如使液滴Pa移動至晶圓W中心部後持續供給純水P，藉此於晶圓W全面形成液滴Pa之情形。換言之，至少於晶圓W中心部形成液滴Pa即可。

且以上實施形態中，雖於進行預濕處理之步驟S7內使晶圓W反轉，但本發明不限定於此，亦可在步驟S7中供給顯影液D時，以與步驟S6中旋轉方向相同之旋轉方向使晶圓W旋轉，使顯影液D朝晶圓W周緣部擴散。

又，以上實施形態中，雖於預濕處理後之顯影處理內使晶圓W旋轉，使顯影液D於晶圓W全面擴散，但亦可使用例如具有與晶圓W直徑相同或其以上長度之噴吐口之長條顯影液噴嘴，使該顯影液噴嘴供給顯影液D並同時自晶圓W一端部朝另一端部移動，藉此在晶圓上塗布顯影液D。若使用長條顯影液噴嘴對斥水性高的光阻膜供給顯影液，因晶圓與顯影液之接觸角大故顯影液易於朝周圍飛散，因此飛散之顯影液而產生二次污染，故以往對斥水性高的光阻膜供給顯影液時不使用長條顯影液噴嘴。此點因依本發明藉由進行預濕處理提升顯影液與晶圓W之可濕潤性而可使用以往不使用之長條顯影噴嘴。

【實施例】

作為實施例，進行本發明之顯影處理方法時，分別使供給純水P並同時使純水噴嘴40移動時之移動速度在50mm/sec~1000mm/sec之範圍內變化，使於晶圓W周邊部純水噴嘴40開始供給純水P時之位置與晶圓W中心部之間之距離X在40mm~140mm之範圍內變化，就移動至晶圓W中心部後液滴Pa之狀態進行確認試驗。又，用於試驗之晶圓W之直徑為300mm，自純水噴嘴40純水P之供給量為400ml/min。顯示試驗結果於圖14。圖14中，將使純水噴嘴40移動時，液滴Pa不破碎或呈橢圓形而移動至晶圓W中心部之情形評價為良好，以○表示。且分別就液滴Pa呈橢圓形或液滴Pa呈破碎狀態時以△表示，將液滴Pa雖未破碎或呈橢圓形，但形成於晶圓W周邊部之液滴Pa與移動至晶圓W中心部之液滴Pa相干涉時以▽表示。

如圖14所示，純水噴嘴40開始供給純水P之位置係自晶圓W中心部起算40mm之位置時，無論純水噴嘴40之移動速度為何形成於晶圓W周邊部之液滴Pa與移動至晶圓W中心部後之液滴Pa皆會相干涉。此係因開始供給純水P之位置過度靠近晶圓W中心部側。此時，於液滴Pa相干涉之區域氣泡A不露出至液滴Pa外部而呈停留於內部之狀態，即使藉由移動液滴Pa該區域之氣泡A亦無法消失，此殘餘之氣泡A會成為顯影缺陷的原因。因此，於晶圓W周邊部純水噴嘴40開始供給純水P之位置宜遠離晶圓W中心60mm以上。

另一方面，經確認於自晶圓W中心起遠離超過100mm之位置開始供給純水P時，移動至晶圓W中心部後的液滴Pa形狀呈橢圓形或液滴Pa呈破碎狀態。液滴Pa呈橢圓形或破碎時，即使使液滴Pa移動至晶圓W中心部，液滴Pa亦可能留在於晶圓W周邊部形成液滴Pa之區域，此時氣泡A亦殘留於該區域。因此，自晶圓W消除所有氣泡A時，於晶圓W周邊部純水噴嘴40開始供給純水P之位置宜遠離晶圓W中心60mm~100mm。

其次，經確認純水噴嘴40之移動速度在例如150mm/sec以下時，自純水噴嘴40開始供給純水P之位置即使遠離晶圓W中心部60mm~100mm，移動至晶圓W中心部後之液滴Pa形狀仍呈橢圓 狀。吾人認為此係因純水噴嘴40之移動速度低，故用以藉由純水P具有之表面張力使形成於晶圓W周邊部之液滴Pa朝晶圓W中心部加速之力弱，無法完全使液滴Pa移動至晶圓W中心部。因此，純水噴嘴40之移動速度宜為200mm/sec~1000mm/sec。又，如圖14所示，移動速度為200mm/sec時，開始供給純水P之位置宜遠離晶圓W中心60~80mm。

因此依以上結果，已確認若純水噴嘴40之移動速度為250mm/sec~1000mm/sec時，於晶圓W周邊部純水噴嘴40開始供給純水P之位置與晶圓W中心部之距離X為60mm~100mm，純水噴嘴40之移動速度為200mm/sec~未滿250mm/sec時，於晶圓W周邊部純水噴嘴40開始供給純水P之位置與晶圓中心部之距離為60mm~80mm，即可使液滴Pa良好地移動至晶圓W中心部，藉此可自晶圓W上適當地使氣泡A消失。

又，進行顯影處理時，在圖14中為○之條件下供給純水P，結果確認於圖16中於晶圓W中心部確認顯影缺陷處如圖15所示，於中心部未發生顯影缺陷。且確認即使在晶圓W對應純水噴嘴40移動軌跡之位置，換言之，在晶圓W上液滴Pa通過之部分亦未發生顯影缺陷。

以上雖已參照附圖並同時說明關於本發明較佳實施形態，但本發明不限定於相關例。明顯地，只要係熟悉該技藝者於申請專利範圍所記載之構想範疇內應可想到各種變更例或修正例，吾人應理解關於此等者當然亦屬於本發明之技術性範圍。本發明不限於此例可採取各種態樣。例如於對表面形成有經疏水化的膜的基板供給純水或氨溶液等清洗用化學液或其他蝕刻液等處理液時亦可適用本發明。且上述實施形態雖係對晶圓進行顯影處理之例，但本發明亦可適用於基板係晶圓以外之FPD(平面顯示器)、光罩用倍縮光罩等其他基板時。

【產業上利用性】

本發明於使例如在半導體晶圓等基板上形成之光阻膜顯影時有用。

A、A1‧‧‧氣泡

D‧‧‧顯影液

H‧‧‧記憶媒體

Pa、Pa1、Pa2‧‧‧液滴

P‧‧‧純水

R1‧‧‧表層

R‧‧‧光阻膜

S1~S13‧‧‧步驟

W‧‧‧晶圓

X‧‧‧距離

1‧‧‧顯影處理裝置

10‧‧‧處理容器

20‧‧‧旋轉吸盤

21‧‧‧吸盤驅動機構

22‧‧‧杯

23‧‧‧排出管

24‧‧‧排氣管

30‧‧‧軌條

31、32‧‧‧臂

33‧‧‧顯影液噴嘴

33a‧‧‧噴吐口

34、41‧‧‧噴嘴驅動部

35、42‧‧‧待命部

36‧‧‧顯影液供給源

37、44‧‧‧供給管

38、45‧‧‧供給設備群組

40‧‧‧純水噴嘴

43‧‧‧純水供給源

50‧‧‧控制部

60‧‧‧曝光部位

61‧‧‧溶解物

62‧‧‧未曝光部位

L1‧‧‧長度

L2‧‧‧寬度

圖1係顯示依本實施形態之顯影處理裝置構成概略之縱剖面圖。

圖2係顯示依本實施形態之顯影處理裝置構成概略之橫剖面圖。

圖3係顯影液噴嘴之立體圖。

圖4係顯示顯影處理主要步驟之流程圖。

圖5係示意顯示對晶圓周邊部供給純水之狀態之說明圖。

圖6係示意顯示對晶圓供給純水並同時使純水噴嘴朝晶圓中心部移動之狀態之說明圖。

圖7係示意顯示純水液滴朝晶圓中心部移動之狀態之說明圖。

圖8係示意顯示在晶圓上形成純水液滴之狀態之說明圖。

圖9係示意顯示純水與顯影液朝晶圓周緣部擴散之情形之說明圖。

圖10係示意顯示因顯影液溶解之光阻溶解物自光阻膜溶出之情形之說明圖。

圖11係示意顯示因顯影液溶解之光阻溶解物自光阻膜溶出之情形之說明圖。

圖12係示意顯示對晶圓周緣部供給顯影液之情形之說明圖。

圖13係示意顯示對晶圓中心部供給顯影液之情形之說明圖。

圖14係純水噴嘴之移動速度、純水之供給開始位置及液滴狀態之關係顯示表。

圖15係顯示使用依本實施形態之顯影處理方法進行顯影之晶圓表面狀態之說明圖。

圖16係顯示於晶圓中心部發生顯影缺陷之情形之說明圖。

圖17係示意顯示於晶圓上的光阻膜與純水之間產生氣泡之狀態之說明圖。

A．．．氣泡

Pa．．．液滴

P．．．純水

R．．．光阻膜

W．．．晶圓

40．．．純水噴嘴

Claims (9)

1. 一種基板處理方法，在形成有高斥水性膜之基板表面上供給表面處理液，其特徵在於包含：液滴形成步驟，在該基板停止的狀態、或者該基板以對其表面上供給之表面處理液會形成液滴之程度的轉速進行旋轉的狀態下，由噴嘴供給表面處理液到該基板周邊部之一處，形成該表面處理液之液滴；及液滴移動步驟，其後，持續供給該表面處理液並同時令該噴嘴自基板周邊部朝基板中心部移動，藉此使形成於基板周邊部之液滴朝基板中心部移動。
2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，在該液滴形成步驟供給表面處理液之位置，係在該液滴形成步驟所形成之表面處理液之液滴與在該液滴移動步驟朝中心部移動之表面處理液之液滴，位在俯視觀之不相干涉之位置。
3. 如申請專利範圍第2項之基板處理方法，其中，於該液滴形成步驟供給表面處理液之位置，在該噴嘴移動速度為250mm/sec~1000mm/sec時，係自基板中心部起算距離為60mm~100mm；而在該噴嘴移動速度為200mm/sec~未滿250mm/sec時，係自基板中心部起算距離為60mm~80mm。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法，其中，該表面處理液係純水。
5. 一種可讀取之電腦記憶媒體，收納有程式，該程式係基於藉由基板處理裝置實行如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板處理方法的目的，可在控制該基板處理裝置之控制部電腦上動作。
6. 一種基板處理裝置，在形成有高斥水性膜之基板表面上供給表面處理液，其特徵為包含：噴嘴，在基板上供給表面處理液；噴嘴移動機構，使該噴嘴移動；及控制部，控制該噴嘴及該噴嘴移動機構之動作；且該控制部控制該噴嘴與該噴嘴移動機構，俾於在該基板停 止的狀態、或者該基板以對其表面上供給之表面處理液會形成液滴之程度的轉速進行旋轉的狀態下，藉由該噴嘴於基板周邊部一處供給表面處理液以形成該表面處理液之液滴，其後，持續供給該表面處理液並同時令該噴嘴自基板周邊部朝基板中心部移動，藉此使形成於基板周邊部之液滴朝基板中心部移動。
7. 如申請專利範圍第6項之基板處理裝置，其中，該控制部控制該噴嘴與該噴嘴移動機構，俾於藉由該噴嘴對基板周邊部供給表面處理液時，藉由利用該噴嘴對基板周邊部供給表面處理液而形成之表面處理液之液滴與令該噴嘴位置移動至基板中心部時朝基板中心部移動之表面處理液之液滴，以俯視觀之不相干涉。
8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，於基板周邊部供給該表面處理液之位置在該噴嘴移動速度為250mm/sec~1000mm/sec時，自基板中心部起算距離為60mm~100mm；而在該噴嘴移動速度為200mm/sec~未滿250mm/sec時，自基板中心部起算距離為60mm~80mm。
9. 如申請專利範圍第6至8項中任一項之基板處理裝置，其中，該表面處理液為純水。