塗布、顯影裝置和塗布、顯影方法
2023-05-17 21:21:31 5
專利名稱：塗布、顯影裝置和塗布、顯影方法
技術領域：
本發明涉及一種在基板表面上塗布抗蝕劑液，使浸曝光後的基板顯影的塗布、顯影裝置和塗布、顯影方法。
背景技術：
在半導體裝置或LCD的製造過程中，利用稱為光刻的技術，對被處理基板進行抗蝕劑處理。該技術是通過例如在半導體晶片(以下稱為「晶片」)上塗布抗蝕劑液，在該晶片表面上形成抗蝕劑，利用光掩模對該抗蝕劑膜進行曝光後，進行顯影處理，得到所希望的圖案的一系列的工序進行的。
作為該曝光技術，有在基板表面上以形成使光透過的液相的狀態下，進行曝光的方法(以下稱為「液浸曝光」)(專利文獻1)。利用圖11簡單地說明進行該液浸曝光的曝光裝置。在利用未圖示的保持機構，保持水平姿勢的晶片W的上方，以與晶片W的表面隔開間隙且相對的方式配置曝光構件1。在上述曝光構件1的中央前端部，介設有透鏡10，在該透鏡10的外周側分別設有用於供給在晶片W表面形成液層的溶液、例如純水的供給口11，和用於吸引回收供給到晶片W的純水的吸引口12。在這種情況下，通過從上述供給口11向晶片W的表面供給純水，同時，由吸引口12回收該純水，可在透鏡10和晶片W表面之間形成液膜(純水膜)。於是，由於從未圖示的光源發出光，該光通過該透鏡10，透過該液膜，照射在晶片W上，將規定的迴路圖案複製在抗蝕劑上。
接著，例如如圖12所示，在透鏡10和晶片W的表面之間形成液膜的狀態下，沿橫方向滑動移動曝光構件1，將該曝光構件1配置在與下一個複製區域(拍攝(shot)區域)13對應的位置上，通過重複進行照射光的動作，在晶片W的表面，依次複製規定的迴路圖案。另外，記載的拍攝區域13比實際的大。
在進行上述液浸曝光時，在晶片W上塗布抗蝕劑液後、進行液浸曝光前，為了抑制抗蝕劑的溶出，同時使液浸曝光時的抗蝕劑難以殘留在晶片W的表面，研究在晶片W的表面上形成撥水性的保護膜的方案。
另一方面，一旦顆粒附著在液浸曝光前的晶片W的表面，則由於顆粒進入液浸曝光時用的液膜內，在這種狀態下，如果向晶片W的表面上照射光，規定的迴路圖案不能複製在抗蝕劑上，成為顯影缺陷的原因。因此，研究在進行液浸曝光前，用洗淨液、例如純水洗淨形成有保護膜的晶片W的表面，除去附著在晶片W表面上的顆粒的方案。
然而，如果作為洗淨液的純水與在晶片W的表面上形成的保護膜接觸浸透，引起作為抗蝕劑膜中溶劑組分的交聯劑向保護膜提升，使保護膜和抗蝕劑膜混合等現象。這裡純水浸透至保護膜中的程度(浸透距離I)根據Lucas-Washburn式由下述(1)式表示。此外，在(1)式中，d為膜中的毛細管直徑，y為表面張力，θ為接觸角，η為粘度，t為液體與基板表面接觸的時間。
I＝(d·y·cosθ/2η)1/2·t(1)另一方面，在洗淨晶片W的表面後，至將該晶片W搬入曝光裝置中的時間，各晶片W間存在差異，由於接觸角θ從保護膜與純水接觸的時刻開始經過時間而變化，因此在晶片W之間，在接觸角θ存在差異的狀態下進行液浸曝光。並且，一旦純水與保護膜接觸，即使以後除去純水，也同樣引起該現象。這樣，如果接觸角θ存在差異，從(1)式可知，純水對保護膜的浸透度不一致，導致抗蝕劑變質的程度各異。結果，存在對於顯影后得到的圖案線寬在晶片W之間產生差異的問題。另外，不在形成有抗蝕劑膜的晶片W的表面形成撥水性的保護膜，而在晶片W的表面形成撥水性的抗蝕劑膜，在用洗淨液洗淨該抗蝕劑膜表面時，也產生與上述相同的問題。
專利文獻1日本特開2005-175079號公報
發明內容
本發明是考慮這種問題而完成的，其目的在於提供一種在基板上形成抗蝕劑膜，在其表面上形成液層，對液浸曝光後的基板進行顯影處理的裝置，能夠抑制由抗蝕劑膜的變質引起的基板間的差異的技術。
本發明為一種塗布、顯影裝置，在基板上塗布抗蝕劑液形成抗蝕劑膜，對液浸曝光後的基板進行顯影處理，其特徵在於，包括洗淨部，洗淨形成有抗蝕劑膜的基板的表面；搬送構件，從該洗淨部取出基板，搬送至用於進行液浸曝光的曝光裝置中；和控制部，控制上述搬送構件，使得在上述洗淨部中，從洗淨液與基板表面接觸的時刻至將該基板搬入曝光裝置中的時間為預先設定的設定時間。上述設定時間為設定的時間，使得從將上述洗淨液供給到上述基板表面的時刻開始的經過時間與該基板表面上洗淨液的接觸角之間的關係中，在接觸角的降低速度與剛剛接觸後相比大幅度減少的時間帶內，對基板進行液浸曝光。
如果以從將上述洗淨液供給到基板表面的時刻開始的經過時間為橫軸，以基板表面上洗淨液的接觸角為縱軸，則接觸角與時間同時減小，接觸角初始時大幅度減小，但不久該曲線臥為橫向。這裡，上述設定時間可設定為在橫臥區域內的某個時刻，或者也可包含大於開始進入該區域的時刻的情況。
在上述塗布、顯影裝置中，其結構也可以為，設有待機部，用於使基板在上述洗淨部和曝光構件之間的搬送路徑上待機；在待機部中進行時間調整，使得上述搬送構件的基板搬送時間為設定時間。在這種情況下，上述控制部控制搬送構件，使得在從曝光裝置接收基板的搬入指令的時刻，當從該基板中上述洗淨液開始接觸的時刻測量的測量時間大於設定時間時，將該基板搬入曝光裝置中；另外，當上述測量時間小於設定時間時，使該基板在待機部中待機。
另外，在上述塗布、顯影裝置中，其結構也可以為，包括保護膜形成部，在抗蝕劑膜上塗布藥液，形成用於在液浸曝光時保護基板表面的撥水性保護膜。洗淨部用於洗淨該保護膜的表面。此外，其結構也可以為，包括加熱部，用於加熱處理在上述保護膜形成部中塗布有藥液的基板；搬送構件，用於將在該加熱部中加熱處理後的基板搬送至洗淨部；和控制部，進行控制，使得從在該加熱部中基板的加熱處理結束後的時刻至開始對該基板進行上述洗淨的時間為預先設定的設定時間。
在上述塗布、顯影裝置中，在使上述抗蝕劑膜為撥水性的情況下，其結構也可以為，包括加熱部，用於加熱處理塗布有抗蝕劑液的基板；搬送構件，用於將在該加熱部中加熱處理後的基板搬送至洗淨部；和控制部，進行控制，使得從在該加熱部中基板的加熱處理結束後的時刻至開始在上述洗淨部中對該基板進行洗淨的時間為預先設定的設定時間。
並且，在上述塗布、顯示裝置中，其結構也可以為，設有待機部，使基板在上述加熱部和洗淨部之間的搬送路徑上待機；上述控制部控制搬送構件，使得利用基板在該待機部中待機，調整從基板加熱結束時刻至基板洗淨開始時刻的時間。
此外，本發明為一種塗布、顯影方法，其在基板上塗布抗蝕劑液，對液浸曝光後的基板進行顯影處理，其特徵在於，包括下列工序在基板表面形成抗蝕劑膜的工序；然後，用洗淨液洗淨基板表面的洗淨工序；利用搬送構件，將在該工序中洗淨後的基板搬送至用於進行液浸曝光的曝光裝置中的工序；和控制上述搬送構件，使得從上述洗淨液與基板表面接觸的時刻至將該基板搬入曝光裝置的時間為設定時間的工序。上述設定時間為預先設定的時間，使得從將上述洗淨液供給到上述基板表面的時刻開始的經過時間與該基板表面上洗淨液的接觸角之間的關係中，在接觸角的降低速度與剛剛接觸後相比大幅度減少的時間帶內，對基板進行液浸曝光。
在上述中，希望接觸角的降低速度，在相對於洗淨液與基板表面剛剛接觸大幅度減小的時間帶，為剛剛接觸的接觸角降低速度的1/3以下。
根據本發明，如上所述，在對基板進行洗淨後，管理至液浸曝光的時間，因此即使從洗淨至液浸曝光的時間在基板間存在少許差異，由於液浸曝光時基板表面的接觸角大致一致，可使液體對基板表面的撥水性保護膜或抗蝕劑膜的浸透程度一致。由於這樣，因為基板表面的變質程度大致相同，可抑制基板間所得到的抗蝕劑圖案的線寬的差異。
另外，通過管理，使得加熱處理塗布有保護膜用的藥液或抗蝕劑液的基板後，至開始液浸曝光前的洗淨的時間為預先設定的設定時間，可使基板間環境氛圍氣體的水分吸附量一致，因此可抑制由於該水分量的吸附量的差異引起的基板表面的變質的差異。
圖1為表示本發明的塗布、顯影裝置的實施方式的平面圖。
圖2為表示本發明的塗布、顯影裝置的實施方式的立體圖。
圖3為表示上述塗布、顯影裝置的接口(interface)部的立體示意圖。
圖4為表示上述塗布、顯影裝置的晶片搬送路徑的平面圖。
圖5為表示設置在上述接口部內的洗淨部的截面示意圖和正視示意圖。
圖6為表示設置在上述接口部內的待機部截面示意圖。
圖7為表示經過時間的接觸角變化的說明圖。
圖8為表示與晶片表面接觸的洗淨液的狀態的說明圖。
圖9為表示本發明的實施方式作用的流程圖。
圖10為說明本發明的實施方式作用的說明圖。
圖11為表示用於使晶片液浸曝光的曝光構件的說明圖。
圖12為表示利用上述曝光構件，使晶片表面液浸曝光的狀態的說明圖。
符號說明W半導體晶片；B3接口部；B4曝光裝置；28a第一搬送室；28b第二搬送室；3保護膜形成單元；31A主搬送部；31B輔助搬送部；37搬入臺；38搬出臺；40洗淨部；41待機部；55洗淨液供給噴嘴；62供給路；63洗淨液供給部；78氣體供給部；80排氣部；9控制部；91第一程序；92第二程序；V1～V4、V10閥。
具體實施例方式
參照圖1和圖2，簡單地說明將曝光裝置與本發明的實施方式的塗布、顯影裝置連接的系統的整體結構。圖1和圖2中的B1為用於搬入搬出密閉容納有例如13片基板的載體2的載體站，在該載體站B1上設置有可以排列載置多個載體2的載置部20；從上述放置部20看，設在前方的壁面上的開閉部21；和通過開閉部21，從載體2取出晶片W用的交換構件A1。
由筐體22包圍的處理塊(block)B2與上述盒式載置部B1的後側連接。在該處理塊B2上，從前面依次交替配列設置有使加熱、冷卻系單元多段化的擱板單元U1、U2、U3，和主搬送構件A2、A3，該主臂作為在液體處理部U4、U5的各單元間進行晶片W的交換的基板搬送構件。另外，主搬送構件A2、A3設置在由間隔壁23所包圍的空間內，該間隔壁由從載體站B1看配置在前後方向的擱板單元U1、U2、U3側的一面部，後述的例如右側的液體處理單元U4、U5側一面部，和構成左側的一面部的背面部構成。另外，圖1和圖2中的24、25為各單元中使用的處理液的溫度調節裝置，或具有溫溼度調節用的導管(duct)等的溫溼度調節單元。
上述液體處理單元U4、U5為的結構為，例如如圖2所示的在抗蝕劑液或顯影液等藥液容納部26上，分多段、例如5段疊層用於在晶片W的表面塗布抗蝕劑液的塗布單元(COT)30，用於在形成有抗蝕劑膜的晶片W的表面上形成撥水性的保護膜的作為保護膜形成部的保護膜形成單元(TC)3，用於在晶片W的表面塗布顯影液的顯影單元(DEV)27，和反射防止膜形成單元(BARC)等。另外，上述的擱板單元U1、U2、U3的結構為，分多段、例如10段疊層用於進行在液體處理單元U4、U5中進行的處理的前處理和後處理的各種單元。其組合包括加熱(熔焙)晶片W的加熱單元，冷卻晶片W的冷卻單元等。
曝光裝置B4通過接口部B3與上述處理塊B2的擱板單元U3的後側連接。下面，參照圖1、圖2和圖3說明接口部B3。接口部B3由設在處理塊B2和曝光裝置B4之間的前後的第一搬送室28a和第二搬送室28b構成，分別設有主搬送部31A和輔助搬送部31B。這些主搬送部31A和輔助搬送部31B為基板搬送構件。主搬送部31A由可自由升降且圍繞垂直軸自由轉動的基體32和設在該基體32上可自由進退的臂33構成。在第一搬送室28a中，隔著主搬送部31A，在從載體站B1側看的左側上，設有用於只選擇地使晶片W的邊緣部曝光的邊緣曝光裝置(WEE)和一次收納多片、例如25片晶片W的緩衝盒(SBU)。同樣在右側設有交換單元(TRS2)。
如圖4所示，上述主搬送部31A具有將載置在擱板單元U3的交換單元(TRS1)中的曝光前的晶片W依次搬送至邊緣曝光裝置(WEE)、緩衝盒(SBU)和洗淨部40中，同時，將由輔助搬送部31B載置在交換單元(TRS2)上的曝光後的晶片W搬送至加熱單元(PEB)中的作用。
上述輔助搬送部31B的結構為，由於導向機構35的工作，可自由升降且可圍繞垂直軸自由轉動的基體34沿左右方向移動，並在該基體34上設置可自由進退的臂36。在第二搬送室28b中，在從載體站B1側看的輔助搬送部31B的左側，配置有用於在液浸曝光前洗淨晶片W表面的洗淨部40，和配置在該洗淨部40上側、使在上述洗淨部40中洗淨後的晶片W待機的待機部41。如圖4所示，該輔助搬送部31B具有將洗淨部40內的晶片W依次搬送至待機部41、曝光裝置B4的搬入臺37上，同時，將曝光裝置B4的搬出臺38上的晶片W搬送至交換單元(TRS2)中的作用。另外，根據來自後述的控制部9的指令，由未圖示的控制器控制上述主搬送部31A和輔助搬送部31B的驅動。
下面，利用圖5，簡單地說明上述洗淨部40的構造。圖5中的50為構成基板保持部的旋轉卡盤，為可通過真空吸附水平地保持晶片W的結構。該旋轉卡盤50可利用驅動部51圍繞垂直方向轉動，並可以升降。另外，在旋轉卡盤50的周圍設有包圍從晶片W跨越旋轉卡盤50的側面部分的罩(cup)52。在該罩52的底面上設有包含排氣管53和排水管54等的排液部。
另外，圖5中的55為用於向晶片W的大致轉動中心供給洗淨液的洗淨液供給噴嘴。該洗淨液供給噴嘴55為，利用移動機構56，沿著沿處理容器57的長度方向(Y方向)設置的導軌58，在設在罩52的一端側外側的待機區域59和向晶片W的大致轉動中心供給洗淨液的位置之間，可自由移動而且可自由升降的結構。此外，上述洗淨液供給噴嘴55還經由供給路62，與用於供給洗淨液、例如純水的洗淨液供給部63連接。在上述供給路62上介設有閥V10。並且，圖5中的60為在面對處理容器57的主搬送部31A的搬入區域的面上形成的晶片W的搬入搬出口，設有開閉閘門61。另外，圖5中的64為在面對處理容器57的輔助搬送部31B的搬入區域的面上形成的晶片W的搬入搬出口，設有開閉閘門65。
接著，利用圖6，簡單地說明上述待機部41的結構。圖6中的70為筐體。該筐體70的結構為，具有多段、例如4段的載置臺71，在該放置臺71上載置晶片W。並且，在這個例子中，配置有晶片W的區域互相分隔氛圍氣體。在各分隔區域(放置晶片W的配置區域)中的筐體70的前面側，形成有由開閉閘門72自由開閉的晶片W的搬入搬出口73。另外，在各載置臺71上，在周邊方向形成三個用於支承晶片W的背面側的突起74。該突起74設在不與主搬送部31A的臂33幹涉的位置上，可與通過上述搬入搬出口73進入的主搬送部31A之間進行晶片W的交換。
另外，在各分隔區域中的筐體70的後面側和前面側，分別形成有氣體供給口75和氣體排出口76。用於向筐體70的氛圍氣體內供給作為溫溼度調整用的清洗(purge)氣體的空氣或氮氣(N2)等的氣體供給部78，經由氣體供給管77，與上述氣體供給口75連接。用於排出供給至筐體70內的清洗氣體的排氣部80，經由氣體排出管79，與上述氣體排出口76連接。並且，圖6中的V1～V4為閥。
於是，通過溫度與曝光裝置B4內的處理溫度相同的清洗氣體從筐體70的後面側向前面側(在圖6中，從右側向左側)流動，可使筐體70的氛圍氣體的溫度與曝光裝置B4內的處理溫度相同。另外，通過利用未圖示的加溼器將加溼至例如60～80％的清洗氣體供給到筐體70內，可使洗淨後的晶片W表面殘餘的霧慢慢地乾燥，抑制汙垢附著在晶片W表面，同時可使各個晶片W的表面的狀態接近相同的狀態。
如圖4所示，在上述塗布、顯影裝置中具有控制上述主搬送部31A和輔助搬送部31B的驅動的控制部9。該控制部9具有用於控制輔助搬送部31B的第一程序91，使得從在上述洗淨部40中洗淨液與晶片W表面接觸的時刻至將該晶片W搬入曝光裝置B4中的時間為設定時間(在本例中，詳細而言，不短於設定時間)。該第一程序91具有控制輔助搬送部31B的步驟組，使得檢測例如洗淨液與晶片W表面接觸的時刻，為取得圖5所示的洗淨液供給管62的閥V10的開指令的時刻，從該時刻開始，使設在控制部9內的定時器工作，同時，一旦使來自洗淨部40晶片W在待機部41中待機，從曝光裝置B4側接受作為搬入許可信號的搬入準備(in ready)信號時，如果定時器時間已到(如果經過設定時間)，則從待機部41中取出該晶片W，搬送至搬入臺37；另外，如果定時器未到時間，則不從待機部41中取出該晶片W，而使其待機至時間已到。
這裡，說明上述設定時間。如圖7所示，在洗淨部40中洗淨液與晶片W的表面剛剛接觸的接觸角經過一定時間，同時以大的速度降低減少(區域A)，當達到某一時間時，接觸角的降低速度與前比較大幅度減少，幾乎為定值(區域B)。例如，在圖7中，區域A的時間Ta例如為50秒。並且，根據保護膜的材質，該時間不同。因為晶片W與洗淨液接觸的時刻相當於圖7的圖形的零點，因此設定時間Ta使得液浸曝光的開始時刻位於區域B中。因此，也可以將時間Ta設定為從圖7的零點至開始進入區域B時(接近區域A和區域B的邊界的時刻)的時間。將使晶片W從待機部41通過搬入臺37搬送至曝光裝置B4，至開始液浸曝光的一點點時間計算在內，結果，可以設定液浸曝光的時機，使其位於區域B內。所謂相對於洗淨液與晶片W表面的剛剛接觸的接觸角的降低速度大幅度減小的時間，為剛剛接觸的接觸角的降低速度的例如1/3以下的時間帶。
此外，如圖8所示，滴在晶片W表面上的洗淨液的接觸角的測定方法利用洗淨液頂點的高度h和洗淨液的半徑r，通過θ＝2arctan(h/r)求出，通過求出各時刻的接觸角，求出洗淨液的接觸角隨時間的變化。後述的測量時間Tb為從在洗淨部40中洗淨液與晶片W的表面接觸時開始，將該晶片搬入待機部41，至在該待機部41從曝光裝置B4接收晶片W的搬入指令(搬入準備信號)時的時間。另外，根據保護膜的種類，洗淨液對保護膜的浸透程度不同，即根據保護膜的種類，圖7所示的接觸角隨時間變化的曲線不同，所以預先取得每一種保護膜接觸角隨時間變化曲線的數據，使用與在晶片W的表面上形成的保護膜種類對應的接觸角隨時間變化曲線的數據，決定設定時間即可。
另外，上述控制部9具有第二程序92。該第二程序92用於控制主搬送部31A，使得在加熱處理(煅燒處理)在晶片W的表面上形成的撥水性保護膜後，至由洗淨部40開始洗淨的時間一致。具體而言，包括控制主搬送部31A的步驟群，使得利用例如定時器管理各晶片W的焙烘處理結束時刻(從加熱板抬起晶片W時的時機)，在邊緣曝光裝置(WEE)中，晶片W的邊緣部分的曝光結束時，一旦使其在緩衝盒(SBU)中待機，當定時器時間到時(從焙烘處理結束時刻，經過設定時間時)，從緩衝盒(SBU)中取出，搬入洗淨部40。
該第一程序91和第二程序92收容在存儲介質中，例如軟盤(FD)、存儲器卡、光碟(CD)、磁光碟(MO)等，安裝在作為控制部9的計算機中。此外，圖4中的93為總線，CPU94等與該總線93連接。
接著，說明上述實施方式的作用。這裡先簡單地說明上述塗布、顯影裝置中晶片的流動。首先，一旦從外部將收納有晶片W的載體2載置在載置臺20上，與開閉部21一起，取下載體2的蓋體，利用交換構件A1，取出晶片W。另外，通過構成擱板單元U1的一段的交換單元(未圖示)，使晶片W向主搬送構件A2交換，在擱板單元U1～U3內的一個擱板上，進行作為塗布處理的前處理的例如疏水化處理、冷卻處理。然後，在塗布單元(COT)30中，將抗蝕劑液塗布在晶片W的表面後，在作為保護膜形成部的保護膜形成單元(TC)3中，在形成有抗蝕劑膜的晶片W的表面上形成撥水性膜。另外，有時在反射防止膜形成單元(BARC)中，在晶片W的表面上形成反射防止膜，代替疏水化處理。另外，還有時在抗蝕劑膜上形成反射防止膜，在其上形成上述保護膜。其次，利用構成擱板單元U1～U3的一個擱板的加熱單元(PAB)加熱(焙烘處理)晶片W，並且在冷卻後，經過擱板單元U3的交換單元(TRS1)搬入接口部B3中。在該接口部B3中，晶片W由主搬送部31A搬送至邊緣曝光構件(WEE)→緩衝盒(SBU)→洗淨部40。載置在洗淨部40中的晶片W，如後所述，利用輔助搬送部31B搬送至洗淨部40→待機部41→曝光裝置B4，在該曝光裝置B4中進行液浸曝光。如上所述，曝光後的晶片W利用主搬送部31A和輔助搬送部31B，搬送至交換單元(TRS2)→擱板單元U3的加熱單元(PEB)中。另外，晶片W在構成液體處理單元U5的一個擱板的顯影單元(DEV)中，通過向晶片W的表面供給顯影液，使抗蝕劑顯影，可形成規定圖案形狀的抗蝕劑掩模。然後，利用交換構件A1，使晶片W回到載置臺20上的原來的載體2中。
上面，對於從加熱單元(PAB)向洗淨部40的晶片W的搬送，如上所述，一旦將晶片W搬入緩衝盒(SBU)中，通過調整在這裡待機的時間，可以使從加熱單元(PAB)向洗淨部40的搬送時間一致。即，進行管理，使得至從加熱單元(PAB)搬入緩衝盒(SBU)的最大時間(在控制流程中設想各種情況，最需要時間的情況下的該時間)為設定時間，主搬送部31A將晶片W搬入緩衝盒(SBU)中，使主搬送部31A的臂33退縮時，如果從該晶片W在加熱單元(PAB)中加熱結束時刻開始的經過時間為設定時間，則接著使主搬送部31A的臂33伸出，從緩衝盒(SBU)取出晶片W，搬送至洗淨部40；但是如果沒達到設定時間，則使晶片W在緩衝盒(SBU)中待機，在達到設定時間時，從緩衝盒(SBU)搬送至洗淨部40，這樣，從加熱結束時刻至洗淨開始的時間為預先決定的設定時間。
下面，說明從洗淨部40至曝光裝置B4的搬送流程。首先，如上所述，利用主搬送部31A，將載置在緩衝盒(SBU)中的晶片W搬入洗淨部40內(步驟S10)。在該洗淨部40中，利用主搬送部31A的臂33，經由搬入搬出口60，將晶片W搬入處理容器57內，交換到旋轉卡盤50。另外，打開閥V10，開始從洗淨液供給噴嘴55向該晶片W的大致的轉動中心供給洗淨液，閥V10的開指令使控制部9內的定時器開始工作(步驟S11)。然後，使旋轉卡盤50轉動，利用離心力，使上述洗淨液在晶片W的徑向方向擴展，這樣，將上述洗淨液供給至在晶片W表面上形成的全體保護膜上，進行洗淨(步驟S12)。然後，為了在一定程度上乾燥晶片W，使晶片W轉動，進行甩開洗淨液的旋轉乾燥。接著，輔助搬送部31B的臂36經由搬入搬出口64接收旋轉卡盤50上的晶片(步驟S13)，將該晶片W搬入待機部41中(步驟S14)。
然後，利用開閉閘門72關閉上述搬入搬出口74，利用清洗氣調整筐體70內氛圍氣體的溫度和溼度，進行晶片W的保護膜的管理。
然後，在將晶片W搬入待機部40中後，如果將來自曝光裝置B4的晶片W搬入的指令(搬入準備信號)傳送至控制部9(步驟S15)，上述控制部9在至從曝光裝置B4接收晶片W的搬入指令(搬入準備信號)時刻中，判斷定時器是否時間已到(步驟S16)，如果時間已到，即從晶片W上洗淨液開始接觸的時間測量的測量時間Tb大於設定時間Ta(Tb＞Ta)時，將指令輸出至輔助搬送部31B，使得從待機部41取出該晶片W，搬送至曝光裝置B4側的搬入臺37上，進行該搬送(圖10(a))。另外，如果定時器時間未到，即測量時間Tb小於設定時間Ta(Tb＜Ta)時，將指令輸出至輔助搬送部31B，使該晶片W在待機部41中待機；然後，如果定時器時間已到，即如果測量時間Tb超過設定時間Ta，則從待機部41取出該晶片W，搬送至曝光裝置B4側的搬入臺37(圖10(b))。
搬送至曝光裝置B4的晶片W，如背景技術中利用圖11和圖12所述那樣，在晶片W的表面上形成液膜，並且通過將光照射在晶片W上，使得透過該液膜，可依次將規定的迴路圖案複製在抗蝕劑上(步驟S17)。
根據上述實施方式，在洗淨部40中，對晶片W的表面形成的撥水性保護膜進行洗淨後，利用控制部9中具有的控制程序91，通過使晶片W在待機部40中待機，如上所述地管理至在曝光裝置B4中液浸曝光的時間，所以即使在晶片W之間的從洗淨至液浸曝光的時間存在少許差異，由於將液浸曝光時的晶片W表面的接觸角收納在圖7的區域B內，因此洗淨液對晶片W表面的撥水性保護膜的浸透程度一致。由此，由於晶片W表面的變質程度大致相同，可抑制得到的抗蝕劑圖案的線寬在晶片W之間的差異，結果，有助於抑制圖案線寬的差異。
另外，如上所述，通過利用控制部9中具有的控制程序92進行管理，使晶片W在緩衝盒(SBU)中待機，使得在加熱單元(PAB)中加熱處理塗布有保護膜用的藥液的晶片W後，至在開始在洗淨部40中進行液浸曝光前的洗淨的時間為預先設定的設定時間，可使晶片W間環境氛圍氣體的水分吸附量一致，因此可抑制由水分量吸附量的差異引起的晶片W表面的變質的差異。
此外，在上述實施方式中，洗淨形成有撥水性保護膜的晶片W，但也可以洗淨形成撥水性抗蝕劑膜的晶片W。
此外，在上述例子中，利用主搬送部31A將晶片W搬入洗淨部40中，但也可以通過交換單元(TRS2)，將邊緣曝光結束後的晶片W交換至輔助搬送部31B，利用該輔助搬送部31B將晶片W搬入洗淨部40內。另外，在上述例子中，在接口部B3的第二搬送室28b中設置有一個洗淨部40，但不限於這個例子，也可以為在第二搬送室28中設置多個洗淨部40的結構。在這個例子中，可採取利用圖5說明的在上下設置多段洗淨部40的結構。
權利要求
1.一種塗布、顯影裝置，在基板上塗布抗蝕劑液形成抗蝕劑膜，對液浸曝光後的基板進行顯影處理，其特徵在於包括洗淨部，洗淨形成有抗蝕劑膜的基板的表面；搬送構件，從該洗淨部取出基板，搬送至用於進行液浸曝光的曝光裝置中；和控制部，控制所述搬送構件，使得在所述洗淨部中，從洗淨液與基板表面接觸的時刻至將該基板搬入曝光裝置中的時間為預先設定的設定時間，所述設定時間為設定的時間，使得從將所述洗淨液供給到所述基板表面的時刻開始的經過時間與該基板表面上洗淨液的接觸角之間的關係中，在接觸角的降低速度與剛剛接觸後相比大幅度減少的時間帶內，對基板進行液浸曝光。
2.如權利要求1所述的塗布、顯影裝置，其特徵在於設有待機部，用於使基板在所述洗淨部和曝光裝置之間的搬送路徑上待機，在待機部中進行時間調整，使得所述搬送構件的基板搬送時間為設定時間。
3.如權利要求1或2所述的塗布、顯影裝置，其特徵在於所述控制部控制搬送構件，使得在從曝光構件接收基板的搬入指令的時刻，當從該基板中所述洗淨液開始接觸的時刻測量的測量時間大於設定時間時，將該基板搬入曝光裝置中，另外，當所述測量時間小於設定時間時，使該基板在待機部中待機。
4.如權利要求1或2所述的塗布、顯影裝置，其特徵在於包括保護膜形成部，在抗蝕劑膜上塗布藥液，形成用於在液浸曝光時保護基板表面的撥水性保護膜，洗淨部用於洗淨該保護膜的表面。
5.如權利要求4所述的塗布、顯影裝置，其特徵在於，包括加熱部，用於加熱處理在所述保護膜形成部中塗布有藥液的基板；搬送構件，用於將在該加熱部中加熱處理後的基板搬送至洗淨部；和控制部，進行控制，使得從在該加熱部中基板的加熱處理結束後的時刻至開始對該基板進行所述洗淨的時間為預先設定的設定時間。
6.如權利要求1或2所述的塗布、顯影裝置，其特徵在於所述抗蝕劑膜為撥水性。
7.如權利要求6所述的塗布、顯影裝置，其特徵在於，包括加熱部，用於加熱處理塗布有抗蝕劑液的基板；搬送構件，用於將在該加熱部中加熱處理後的基板搬送至洗淨部；和控制部，進行控制，使得從在該加熱部中基板的加熱處理結束後的時刻至開始在所述洗淨部中對該基板進行洗淨的時間為預先設定的設定時間。
8.如權利要求5所述的塗布、顯影裝置，其特徵在於設有待機部，使基板在所述加熱部和洗淨部之間的搬送路徑上待機；所述控制部控制搬送構件，使得利用基板在該待機部中待機，調整從基板加熱結束時刻至基板洗淨開始時刻的時間。
9.如權利要求1所述的塗布、顯影裝置，其特徵在於接觸角的降低速度，在相對於洗淨液與基板表面剛剛接觸後大幅度減小的時間帶，為剛剛接觸後的接觸角降低速度的1/3以下。
10.一種塗布、顯影方法，其在基板上塗布抗蝕劑液，對液浸曝光後的基板進行顯影處理，其特徵在於包括在基板表面形成抗蝕劑膜的工序；然後，用洗淨液洗淨基板表面的洗淨工序；利用搬送構件，將在該工序中洗淨後的基板搬送至用於進行液浸曝光的曝光裝置中的工序；和控制所述搬送構件，使得從所述洗淨液與基板表面接觸的時刻至將該基板搬入曝光裝置的時間為設定時間的工序，所述設定時間為預先設定的時間，使得從將所述洗淨液供給到所述基板表面的時刻開始的經過時間與該基板表面上洗淨液的接觸角之間的關係中，在接觸角的降低速度與剛剛接觸後相比大幅度減少的時間帶內，對基板進行液浸曝光。
11.如權利要求10所述的塗布、顯影方法，其特徵在於在設置於所述洗淨部和曝光裝置之間的搬送路徑上的待機部中，進行使利用所述搬送構件的基板搬送時間為設定時間的時間調整。
12.如權利要求10或11所述的塗布、顯影方法，其特徵在於控制所述搬送構件的工序為，在從曝光裝置接收基板的搬入指令的時刻，從該基板上的所述洗淨液的接觸開始時刻測量的測量時間大於設定時間時，將該基板搬入曝光裝置中，另外，當所述測量時間小於設定時間時，使該基板在待機部待機。
13.如權利要求10或11所述的塗布、顯影方法，其特徵在於包括保護膜形成部，在抗蝕劑膜上塗布藥液，形成用於在液浸曝光時保護基板表面的撥水性保護膜，洗淨部用於洗淨該保護膜的表面。
14.如權利要求13所述的塗布、顯影方法，其特徵在於，包括加熱處理在所述保護膜形成部中塗布有藥液的基板的工序；將加熱處理後的基板搬送至洗淨部的工序；和進行控制的工序，使得從基板的加熱處理結束後的時刻至開始對該基板在所述洗淨部中進行洗淨的時間為預先設定的設定時間。
15.如權利要求10或11所述的塗布、顯影方法，其特徵在於所述抗蝕劑膜為撥水性。
16.如權利要求15所述的塗布、顯影方法，其特徵在於設有用於加熱處理塗布有抗蝕劑液的基板的加熱部，包括將在該加熱部中加熱處理後的基板搬送至洗淨部的工序；和進行控制的工序，使得從基板的加熱處理結束後的時刻至開始對該基板在所述洗淨部中進行洗淨的時間為預先設定的設定時間。
17.如權利要求14所述的塗布、顯影方法，其特徵在於設有使基板在所述加熱部和洗淨部之間的搬送路徑上待機的待機部，包括進行控制的工序，使得利用基板在所述待機部中待機，調整從基板加熱結束後的時刻至基板洗淨開始的時刻的時間。
18.如權利要求10所述的塗布、顯影方法，其特徵在於接觸角的降低速度，在相對於洗淨液與基板表面剛剛接觸後大幅度減小的時間帶，為剛剛接觸的接觸角降低速度的1/3以下。
全文摘要
本發明提供一種塗布、顯影裝置，在基板上塗布抗蝕劑液形成抗蝕劑膜，對於在其表面上形成液層、液浸曝光後的基板進行顯影處理，抑制由抗蝕劑膜的變質引起的晶片間的差異。在上述裝置中，設有洗淨形成有抗蝕劑膜的基板的表面的洗淨部；和從上述洗淨部取出基板，搬送至用於進行液浸曝光的曝光裝置中的搬送構件。控制上述搬送構件，使得在上述洗淨部中，從洗淨液與基板表面接觸的時刻至將該基板搬入曝光裝置中的時間為預先設定的設定時間，即，在從將上述洗淨液供給到上述基板表面的時刻開始的經過時間與該基板表面上洗淨液的接觸角變化的關係中，在接觸角的降低速度與剛剛接觸後相比大幅度減小的時間帶內，對基板進行液浸曝光。
文檔編號H01L21/027GK1975578SQ200610162930
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月29日 優先權日2005年11月29日
發明者石田省貴, 山本太郎 申請人:東京毅力科創株式會社