涂敷處理方法和涂敷處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及在基板涂敷涂敷液的涂敷處理方法、計算機存儲介質和涂敷處理裝置。
【背景技術】
[0002]例如在半導體器件的制造工藝中的光刻步驟中依次進行:例如作為基板的半導體晶片(以下稱為“晶片”)上涂敷規定的涂敷液，形成防反射膜和抗蝕劑膜這樣的涂敷膜的涂敷處理;將抗蝕劑膜曝光為規定的圖案的曝光處理;和對曝光后的抗蝕劑膜進行顯影的顯影處理等，在晶片上形成規定的抗蝕劑圖案。
[0003]在上述的涂敷處理中，大多使用所謂的旋轉涂敷法，S卩:從噴嘴對旋轉中的晶片的中心部供給涂敷液，利用離心力在晶片上使涂敷液擴散，由此在晶片上形成涂敷膜。在這樣的涂敷處理中，為了涂敷膜的面內均勻性和涂敷液的使用量削減，在供給涂敷液之前進行預濕潤處理，即:在晶片上涂敷稀釋劑等的溶劑來改善晶片的濡濕性。預濕潤處理中的溶劑的涂敷也通過對晶片的中心部供給溶劑、使晶片旋轉、使晶片上的溶劑擴散來進行。
[0004]但是，關于對晶片的中心部供給溶劑的方法，在晶片的中央部與外周部濡濕性的改善的程度容易不同，其結果是，難以使涂敷膜的面內均勻性在所希望的范圍內。因此，提案有一邊在預濕潤處理中使晶片以低速旋轉，一邊在該晶片的中心部與外周部之間的位置供給溶劑，使溶劑在晶片上以環狀擴散，之后，從晶片的中心部供給涂敷液的方法(專利文獻I)。依據這樣的方法，能夠在晶片的中心部與外周部中使涂敷液對晶片的濡濕性均勻，能夠在晶片上形成面內均勻的涂敷膜。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2003-136010號公報
【發明內容】
[0008]發明想要解決的技術問題
[0009]但是，在半導體器件的制造工藝中，在晶片上形成涂敷膜的階段中，在大多數情況下，在晶片上預先形成有基底膜。因此，在預濕潤處理中使用的溶劑的對于基底膜的濡濕性(基底膜與溶劑的接觸角)根據基底膜的種類而不同。并且，在溶劑對基底膜的濡濕性差的情況(基底膜與溶劑的接觸角大的情況)下，即使對晶片的中心部與外周部之間的位置供給溶劑，也難以在晶片上將溶劑維持為環狀。
[0010]具體而言，如圖20所示，供給到晶片W的外周部的溶劑Q，由于表面張力而向晶片W的中心部移動，或者靠晶片W的中心部的溶劑由于離心力而向晶片W的外周方向移動而不均衡(偏于一方)。如此一來，因晶片W上的溶劑的不均衡，特別是在晶片W的外周部產生涂敷膜的膜厚分布不均衡的問題。
[0011]本發明是鑒于上述問題而完成的發明，目的在于提供當在基板上涂敷涂敷液時，將涂敷液的供給量抑制為少量，并且在基板面內均勻地涂敷涂敷液。
[0012]用于解決技術問題的技術方案
[0013]為了達成上述的目的，本發明為一種在基板上涂敷涂敷液的方法，該涂敷處理方法的特征在于，包括:向基板上供給上述涂敷液的溶劑，在該基板的外周部環狀地形成上述溶劑的液膜的溶劑液膜形成步驟;一邊使基板以第一轉速旋轉，一邊將上述涂敷液供給到基板的中心部的涂敷液供給步驟;和使上述基板以比上述第一轉速快的第二轉速旋轉，使上述涂敷液在基板上擴散的涂敷液擴散步驟，在上述溶劑液膜形成步驟或者上述涂敷液擴散步驟中直至上述涂敷液與上述溶劑的液膜接觸之前持續進行上述溶劑的供給。
[0014]依據本發明，在基板的外周部環狀地形成涂敷液的溶劑的液膜，并且一邊在使基板以第一轉速旋轉一邊向基板的中心部供給涂敷液，接著，使基板以第二轉速旋轉而使涂敷液在基板上擴散。并且，使溶劑的供給直至涂敷液與溶劑的液膜接觸前持續進行，換言之，在涂敷液接觸溶劑前，停止溶劑的供給。由此，直至涂敷液與溶劑即將接觸之前，能夠將該溶劑的液膜的形狀維持為良好的圓環狀。其結果是，能夠抑制基板上的溶劑的不均衡，使涂敷液在基板面內均勻地擴散，能夠形成面內均勻地涂敷膜。
[0015]在上述溶劑液膜形成步驟中，使上述基板以超過Orpm且為第一轉速以下的轉速旋轉的狀態下，使供給上述溶劑的溶劑供給噴嘴位于基板的外周部，同時從該溶劑供給噴嘴供給上述溶劑，將上述溶劑的液膜形成為環狀。
[0016]在上述溶劑液膜形成步驟中，使上述基板靜止或者以超過Orpm且為第一轉速以下的轉速旋轉的狀態下，使供給上述溶劑的溶劑供給噴嘴沿著基板的外周部移動，同時從該溶劑供給噴嘴供給上述溶劑，將上述溶劑的液膜形成為環狀。
[0017]上述溶劑供給噴嘴設置有多個。
[0018]在上述涂敷液擴散步驟開始前，向俯視時位于溶劑供給噴嘴與基板中心之間的位置吹送干燥氣體，確保在上述溶劑的液膜與上述涂敷液之間具有的間隙。
[0019]在上述溶劑液膜形成步驟中，在從基板的中心在半徑方向上離開30mm?10mm的位置從上述溶劑供給噴嘴供給上述溶劑。
[0020]上述溶劑的供給持續進行直至上述涂敷液的外周端部與上述環狀的溶劑的液膜的內周端部的距離成為5mm?60mm。
[0021]在上述溶劑液膜形成步驟中，向基板的中心部供給上述溶劑，形成該溶劑的積液，接著，使基板旋轉從而使上述溶劑在基板上擴散，在基板的整個面形成上述溶劑的液膜，接著，向基板的中心部吹送干燥氣體，從基板的中心部除去上述溶劑的液膜，由此環狀地形成上述溶劑的液膜。
[0022]在上述溶劑液膜形成步驟之前，在使上述基板以超過Orpm且為第一轉速以下的轉速旋轉的狀態下，進行預濕潤步驟，該預濕潤步驟是使供給上述溶劑的溶劑供給噴嘴位于基板的外周部，同時從該溶劑供給噴嘴供給上述溶劑，之后使上述基板的轉速加速為超過第一轉速，使上述溶劑向上述基板的外周部擴散的步驟。
[0023]在上述預濕潤步驟中，在使上述溶劑向上述基板的外周部擴散的期間，停止來自上述溶劑供給噴嘴的溶劑的供給。
[0024]基于其它的觀點的本發明提供計算機能夠讀取的存儲有程序，上述程序用于通過涂敷處理裝置執行上述的涂敷處理方法，在控制該涂敷處理裝置的控制部的計算機上進行工作的程序。
[0025]并且，基于另一觀點的本發明提供一種涂敷處理裝置，其在基板上涂敷涂敷液，該涂敷處理裝置的特征在于，包括:保持基板并使基板旋轉的基板保持部；向基板上供給上述涂敷液的涂敷液供給噴嘴；向基板上供給上述涂敷液的溶劑的溶劑供給噴嘴;使上述涂敷液供給噴嘴移動的第一移動機構;使上述溶劑供給噴嘴移動的第二移動機構;和控制部，其控制上述基板保持部、上述涂敷液供給噴嘴、上述溶劑供給噴嘴、上述第一移動機構和上述第二移動機構，使得:向基板上供給上述涂敷液的溶劑，在該基板的外周部環狀地形成上述溶劑的液膜，一邊使基板以第一轉速旋轉，一邊向基板的中心部供給上述涂敷液，使上述基板以比上述第一轉速快的第二轉速旋轉，使上述涂敷液在基板上擴散。
[0026]也可以包括向基板上吹送干燥氣體的干燥氣體噴嘴;和使上述干燥氣體噴嘴移動的第三移動機構。
[0027]還包括支承部，其安裝有上述溶劑供給噴嘴，在上述基板上以通過上述基板的中心的鉛垂軸為旋轉軸自由旋轉;和使上述支承部旋轉的旋轉驅動機構，利用上述旋轉驅動機構使上述支承部旋轉，同時從上述溶劑供給噴嘴供給上述溶劑，由此在上述基板的外周部環狀地形成上述溶劑的液膜。
[0028]發明效果
[0029]依據本發明，在基板上涂敷涂敷液時，能夠將涂敷液的供給量抑制為少量，并且能夠在基板面內均勻地涂敷涂敷液。
【附圖說明】
[0030]圖1是表示本實施方式的基板處理系統的構成的概略的俯視圖。
[0031 ]圖2是表示本實施方式的基板處理系統的構成的概略的正視圖。
[0032]圖3是表示本實施方式的基板處理系統的構成的概略的后視圖。
[0033]圖4是表示抗蝕劑處理裝置的結構的概略的縱截面圖。
[0034]圖5是表示抗蝕劑處理裝置的結構的概略的橫截面圖。
[0035]圖6是說明晶片處理的主要的步驟的流程圖。
[0036]圖7是表示抗蝕劑涂敷處理中的晶片的轉速和各設備的動作的時序圖。
[0037]圖8是表示在晶片的外周部環狀地形成溶劑的液膜