专利名称：涂覆、显影装置和基板的背面清洁方法
技术领域：
本发明涉及在圆形的基板的表面涂覆抗蚀剂膜、将该抗蚀剂膜曝光、显影的涂覆、 显影装置中，对基板的背面进行清洁的技术、以及利用清洁刷对进行疏水化处理的基板的 背面周边部进行清洁的方法。
背景技术：
在半导体晶片(以下称为晶片)上形成抗蚀剂图案的工序，在涂覆、显影装置上连 接曝光装置进行，但是伴随着图案的细微化，基板的背面的颗粒会对曝光造成影响。即，一 旦基板的背面附着有颗粒，将基板吸附在载置台上时，由于该颗粒，会导致基板弯曲，曝光 时焦点不能对合。因此，在基板上形成抗蚀剂膜、对曝光后的基板进行显影处理的涂覆、显 影装置中，很有必要保持基板的背面的清洁。因此，本申请人在专利文献1中提出了对晶片的背面进行清洁的清洁装置。该清 洁装置，向吸附保持在旋转卡盘上的晶片的背面供给清洁液，使晶片旋转，同时使清洁刷旋 转(自转)，对晶片W的背面进行清洗，使晶片以例如500rpm IOOOrpm的高速旋转，以使 包含颗粒的清洗液S不会在晶片W的表面蔓延，使清洁液从晶片W的周边部飞散。另一方面，为了对应于更狭窄的图案，研究了在晶片的表面形成液层、进行曝光的 液浸曝光法。并且，作为在液浸曝光时增大晶片表面的疏水性(拨水性)的方法之一，已知 有在晶片的表面的抗蚀剂膜上形成称为保护膜等的拨水性膜的方法。由于该保护膜也在抗 蚀剂膜的周边部被溶剂除去、晶片表面露出的部位形成，因此为了防止保护膜的剥离，优选 例如在涂覆抗蚀剂液前对晶片的表面进行疏水化处理。由于该疏水化处理使用HMDS(六甲 基二硅烷)气体，该气体蔓延到晶片的背面周边部，因此该部位也进行疏水化处理。但是，如图17所示，如果利用清洁刷30对经过疏水化处理后的晶片W的背面周边 部进行清洁，清洁液S就会被疏水化部分的拨水力弹开而导致分裂。该现象在晶片W高速 旋转的情况下特别显著，如果如上所述在使晶片以500rpm IOOOrpm的旋转速度旋转的状 态下对其进行清洁，在晶片W的背面与刷30之间不会形成清洁液S的液膜，刷30与晶片W 的背面直接接触。因此，刷30由于磨损而产生磨损渣，形成颗粒，出现晶片W的背面被污染 的问题。专利文献1 日本特开2008-177541号公报(段落编号0043、0044)
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种在基板上形成抗蚀剂膜、 对曝光后的基板进行显影处理的涂覆、显影装置中，即使在基板的背面周边部的疏水性很 高的情况下，也能够良好地对基板的背面进行清洁，从而抑制曝光时的不良。此外，其他目 的在于提供在利用清洁刷对进行疏水化处理的基板的背面周边部进行清洁时，抑制清洁刷 的磨损而降低颗粒附着的方法。本发明的涂覆、显影装置的特征在于，具备抗蚀剂处理部，用于在圆形的基板的表面涂覆抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜；周边膜除去部，除去上述基板的表面的周边部的抗蚀 剂膜；疏水化处理部，向涂覆抗蚀剂液之前或通过上述除去部除去抗蚀剂膜之后的基板供 给疏水化用的流体，至少对上述基板的表面的周边部进行疏水化处理；背面清洁部，对疏水 化处理和抗蚀剂膜的形成完成后的基板的背面进行清洁；和显影处理部，对进行背面的清 洁、并进一步进行图案形成用的曝光后的基板进行显影处理。其中，所述背面清洁部，具备 基板保持部，将基板保持水平并使其绕着铅直轴旋转；清洁刷，一边自转，一边对通过上述 基板保持部旋转的基板的背面进行清洁；清洁液供给部，在利用该清洁刷清洁时，向上述基 板的背面供给清洁液；和控制部，输出控制信号，使得在对上述基板的背面侧的至少周边部 进行清洁时，该基板的转速在SOrpm以下。基板的转速的下限没有特别限定，从生产率的观 点出发，优选为IOrpm 80rpm。作为本发明的具体结构，能够举出具备保护膜形成部的结构，该保护膜形成部用 于在利用上述疏水化处理部进行了疏水化处理并且利用上述周边除去部除去了抗蚀剂膜 的周边部后的基板的表面，形成用于在液浸曝光时保护抗蚀剂膜的拨水性的保护膜；和上述清洁刷配置在比来自上述清洁液供给部的清洁液的供给位置更靠近基板的 旋转方向的下游侧的位置的结构。本发明的涂覆、显影方法的特征在于，包括在圆形的基板的表面涂覆抗蚀剂液而 形成抗蚀剂膜的工序；除去上述基板的表面的周边部的抗蚀剂膜的工序；向涂覆抗蚀剂液 之前或者除去基板的表面的周边部的抗蚀剂膜之后的基板供给疏水化用的流体，至少对上 述基板的表面的周边部进行疏水化处理的工序；对疏水化处理和抗蚀剂膜的形成完成后的 基板的背面进行清洁的背面清洁工序；和对进行背面的清洁、并进一步进行图案形成用的 曝光后的基板进行显影处理的工序，其中，上述背面清洁工序，将基板保持水平并使其绕着 铅直轴旋转，并且向基板的背面供给清洁液，同时利用自转的清洁刷对基板的背面进行清 洁，在对上述基板的背面侧的至少周边部进行清洁时，将该基板的转速设定为SOrpm以下。基板的背面的清洁方法，将背面进行了疏水化处理后的基板保持水平，使其绕着 铅直轴旋转，并且向基板的背面供给清洁液，同时利用自转的清洁刷对基板的背面进行清 洁，对上述基板的经过疏水化处理的部位进行清洁时，将该基板的转速设定在SOrpm以下。发明效果根据本发明，为了避免由于基板的背面附着有颗粒而造成曝光的不良，在曝光前 利用清洁液对基板的背面进行清洁，在基板进行疏水化处理、基板的背面周边部也进行疏 水化处理的情况下，以基板的转速为SOrpm以下的低速旋转，同时利用清洁刷进行清洁。因 此，清洁刷与基板之间保持有液膜，抑制清洁刷的磨损，因而能够降低颗粒的附着。此外，在 本发明的其他方面中，不论基板的背面清洁的时间如何，一边使基板以转速在SOrpm以下 的低速旋转，一边利用清洁刷进行清洁，由此能够良好的对进行疏水化处理的基板的背面 进行清洁。
图1为表示涂覆、显影装置的整体的平面图。图2为表示涂覆、显影装置的整体的立体图。图3为表示涂覆、显影装置的整体的截面图。
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图4为疏水化处理单元的纵截侧面图。图5为涂覆单元的截面图。图6为背面清洁装置的截面图。图7为背面清洁装置的平面图。图8为用于说明在背面清洁装置中清洁的晶片的说明图。图9为用于说明在背面清洁装置中清洁晶片的工序的第一说明图。图10为用于说明在背面清洁装置中清洁晶片的工序的第二说明图。图11为用于说明在背面清洁装置中清洁晶片的工序的第三说明图。图12为用于说明在背面清洁装置中清洁晶片的工序的第四说明图。图13为用于说明本实施方式的背面清洁装置的效果的曲线图。图14为表示使晶片以SOrpm旋转进行清洁时的晶片的背面的照片。图15为表示使晶片以500rpm旋转进行清洁时的晶片的背面的照片。图16为用于说明现有的背面清洁装置的第一平面图。图17为用于说明现有的背面清洁装置的截面图。图18为用于说明现有的背面清洁装置的第二平面图。符号说明1 背面清洁装置；3 刷单元；10 旋转卡盘；15 清洁液喷嘴；16 清洁液供给 源；18 控制部；20 底杯；21 防护器；22 上杯；30 刷；32 旋转轴；33 刷臂；41 反射防 止膜；42 抗蚀剂膜；43 保护膜；60 气化单元；61 处理室；62 供给口 ；63 加热板；67 HMDS气体供给源；80 涂覆装置；81 旋转卡盘；82 抗蚀剂液供给喷嘴；83 边缘移去部； 85 杯体；88 抗蚀剂液供给源；89 除去液供给源；90 载置部；W 晶片；Al、A6 交接臂； A2、A3、A4、A5 搬送臂；A7、A8 移载臂；Bl 载体载置块；B2 处理块；B3 接口块；B4 曝光 装置；B5 清洁块；Cl 载体；E 穿梭臂；S 清洁液。
具体实施例方式本发明的涂覆、显影装置的实施方式，具备载体块Bi、处理块B2和接口块B3，在处 理块B2和接口块B3之间具备具有后述的背面清洁装置(背面清洁装置)的清洁块B5。并 且，清洁块B5经由接口块B3与曝光装置B4连接。载体块Bl构成为，接受臂Al从载置于 载置部90上的密闭型的载体(FOUP) Cl取出晶片W，交接到邻接的处理块B2，并且利用接受 臂Al将完成处理块B2中的处理后的晶片W取出，送回到载体Cl。如图2、图3所示，在该例中，处理块B2具备用于进行显影处理的块(以下，称为 DEV层)、用于进行在抗蚀剂膜的下层侧形成的反射防止膜的形成处理的块(以下，称为BCT 层)、用于进行抗蚀剂液的涂覆处理的块(以下，称为COT层)和用于进行在抗蚀剂膜的上 层侧形成的保护膜的形成处理的块(以下，称为TCT层)，各区域按照从下向上的顺序叠层 而层阶化。BCT层具备用于对晶片W的表面进行疏水化处理的作为疏水化处理部的疏水化 处理单元60 (参照图4)；通过旋涂涂覆用于形成反射防止膜的反射防止膜用的溶液的液处 理单元；用于进行在液处理单元中进行的处理的前处理和后处理的加热、冷却系统的处理 单元群和在各单元之间进行晶片W的交接的搬送臂A2。COT层具备通过旋涂涂覆用于形成抗蚀剂膜的抗蚀剂液的作为抗蚀剂处理部的涂覆单元80 (参照图5)；用于进行在该涂覆 单元80中进行的处理的前处理和后处理的加热、冷却系统的处理单元群和在各单元之间 进行晶片W的交接的搬送臂A3。TCT层具备通过旋涂涂覆用于在抗蚀剂膜上形成在液浸曝光时保护该抗蚀剂膜 的保护膜的处理液的液处理单元；用于进行在该液处理单元中进行的处理的前处理和后处 理的加热、冷却系统的处理单元群和在各单元之间进行晶片W的交接的搬送臂A4。此外， DEV层具备例如在一个DEV层内两层叠层的作为显影处理部的显影单元和向该显影单元 搬送晶片W的搬送臂A5。并且，如图1和图2所示，在处理块B2中配设有搁板单元U1、和 在搁板单元Ul的各部分之间搬送晶片W的能够自由升降的交接臂A6。其中，在图1中，Ml 是将各个加热部冷却部等叠层而成的处理单元群。在处理块B2的内侧，经由清洁块B5和接口块B3与曝光装置B4连接。处理块B2 和清洁块B5经由搁板单元U2连接，清洁块B5和接口块B3经由设置在两个搁板单元U3、 U4上的、晶片W的交接单元连接。这些搁板单元U3、U4叠层多个对晶片W的表面进行清洁的清洁装置和对晶片W的 背面进行清洁的背面清洁装置1。此外，在清洁块B5中，除了搁板单元U3、U4之外，还设置 有能够自由升降并且能够绕着铅直轴自由旋转、自由进退的移载臂A8。该移载臂A8，通过 搁板单元U3、U4的交接部从处理块B2接受进行曝光前的晶片W，搬送到清洁装置或背面清 洁装置1，并且将清洁后的晶片W搬送到搁板单元U3、U4的交接部，此外，接受从接口块B3 搬送来的完成曝光的晶片W，搬送到搁板单元U3、U4内的交接部。并且，移载臂A8通过搁 板单元U3、U4的交接部进行移载臂A7、后述的穿梭臂E和DEV层的搬送臂A5之间的晶片W 的交接。在接口块B3中设置有能够自由升降、并且绕着铅直轴自由旋转、自由进退的移载 臂A7，移载臂A7用于从清洁块B5接受完成清洁的晶片W，搬送到曝光装置B4，并且从曝光 装置B4接受完成曝光的晶片W，搬送到清洁块B5。此外，在BCT层和DEV层之间设置有穿 梭臂E，该穿梭臂E为用于从搁板单元Ul中设置的交接单元CPLll向搁板单元U2中设置的 交接单元CPL12直接搬送晶片W的专用的搬送单元。在此，疏水化处理单元60和涂覆单元80能够使用公知的装置，仅简单描述它们的 结构。疏水化处理单元60，如图4所示，从设置于处理室61上表面的供给口 62，向处理室 61内供给使HMDS液气化而得到的气体。接着，向载置在处理室61的加热板63上的晶片W 的上表面供给HMDS气体，对晶片W的表面进行疏水化。此时，气体也蔓延到晶片W的背面 周边部，进行了疏水化处理。处理室61由上盖64和基体65构成，上盖64通过未图示的开 闭驱动部上升，进行加热板63和搬送臂A2之间的晶片W的交接。其中，图4所示的66是 对处理室61内进行排气的排气泵，67是HMDS气体的供给源。在涂覆单元80中，如图5所示，一边使由旋转卡盘81吸附支撑的晶片W旋转，一 边从抗蚀剂液供给喷嘴82供给抗蚀剂液，在晶片W的表面(反射防止膜41的表面)形成 抗蚀剂膜42。接着，使作为周边除去部的边缘移去部83向晶片W的周边部的上方移动，向 晶片W的周边部供给溶剂，除去周边部的反射防止膜41和抗蚀剂膜43。其中，图5中所示 的84是使旋转卡盘81旋转的电动机，85是防止从晶片W甩出的溶液飞散的杯体，86是将 杯体85内的气体排出的排气口，87是排出杯体85内的废液的排液口，88是抗蚀剂液供给源，89是溶剂供给源。这样的涂覆、显影装置与曝光装置连接，构成抗蚀剂图案形成系统。该系统中晶片 W的流向如下。如图3所示，首先，利用交接臂Al将载置在载体块Bl的载体Cl上的晶片W 搬送到搁板单元Ul的与处理块B2的BCT层对应的交接单元CPL2。接着，利用搬送臂A2将 晶片W从交接单元CPL2搬送到BCT层内的所述的疏水化处理单元60，进行疏水化处理，接 着，在BCT层内未图示的液处理单元形成反射防止膜，搬送到交接单元CPL3。其后，晶片W 向搁板单元Ul的缓冲单元BF2 —交接臂A6 —交接单元CPL3 —搬送臂A3 — COT层搬送， 在所述的涂覆单元80形成抗蚀剂膜。接着，在BCT层内的与图5所示的涂覆单元80结构相同的液处理单元中，涂覆反 射防止膜用的溶液，形成反射防止膜41 (参照图5、图11)，将晶片W搬送到交接单元CPL3。 之后，从交接单元CPL3 — COT层内的搬送臂A3搬送，在涂覆单元80形成抗蚀剂膜。抗蚀 剂膜形成后的晶片W，经由交接单元BF3—交接臂A6(参照图1)—交接单元CPL4，交接到 TCT层，在抗蚀剂膜42上形成保护膜43(参照图11)，然后交接到交接单元TRS4。其中，由 于抗蚀剂膜的种类不同，有时不形成反射防止膜。利用交接臂A6，将形成抗蚀剂膜后的晶片W经由交接单元BF3、TRS4交接到交接 单元CPL11，利用穿梭臂E经由搁板单元U2的交接单元CPL12向清洁块B5搬送。其中，图 3中的带有CPL的交接单元兼作为能够载置多片晶片W的缓冲单元。接着，晶片W通过移载臂A8被搬送到搁板单元U3、U4，通过清洁装置和所述的背 面清洁装置进行清洁。接着，清洁后的晶片W经由接口块B3，被搬送到曝光装置B4，进行曝 光处理。之后，晶片W返回处理块B2，在DEV层进行显影处理，利用搬送臂A5被搬送到搁板 单元Ul中的交接臂Al的接近范围的交接台。接着，通过交接臂Al返回到载体Cl。接着，对本实施方式的清洁块B5的搁板单元U3、U4中叠层的背面清洁装置1进行 说明。如图6、图7所示，背面清洁装置1构成为，在大致为矩形且上面开口的底杯20内，设 置有大致水平地吸附保持从移载臂A8(参照图1)接受的晶片W的作为基板保持部的旋转 卡盘10、和用于对晶片W的背面51进行清洁的刷单元3。旋转卡盘10，通过旋转轴12，由旋转卡盘电动机11旋转。在旋转卡盘10和旋转 轴12的侧方设置有升降销13，在升降销13的下部设置有使升降销13升降的升降部14。升 降销13升降，与晶片W的背面接触，通过与移载臂A8的协同作用，在移载臂A8和旋转卡盘 10之间进行晶片W的交接。在旋转卡盘10和升降销13的周围设置有防护器21，用于防止供给到晶片W的背 面51的清洁液S进入内方侧(旋转卡盘10 —侧)。防护器21形成为从底杯20的底部向 上方立起的延伸的圆筒形，在该防护器21的内部设置旋转卡盘电动机11和升降部14。在底杯20的上方设置上杯22，晶片W从上杯22的上开口部23搬入上杯22内， 吸附保持在旋转卡盘10上。并且，吸附保持在旋转卡盘10上的晶片W的周围被上杯22包 围，防止清洁时清洁液S飞散到背面清洁装置1的外部。并且，在本实施方式中，从侧方看 时，底杯20的上部和上杯22的下部部分重叠，由该底杯20和上杯22构成杯体。在上杯22内的晶片W的载置区域的下方侧，配置作为清洁液供给部的清洁液喷嘴 15和刷单元3的清洁刷30。清洁刷30的材质例如可以使用PVA (聚乙烯醇)。清洁液喷嘴 15经由配管17与清洁液供给源16连接。并且，如图7所示，清洁喷嘴15的位置设置在清洁刷30的附近，但在图6中，为了说明方便，将清洁液喷嘴15记载在清洁刷30的相反侧。 刷单元3，在对晶片W的背面51进行清洁的清洁刷30的下部，具备使清洁刷30旋转的刷电 动机31、和连接清洁刷30与刷电动机31的旋转轴32，清洁刷30通过刷电动机31的驱动 力旋转。并且，刷电动机31叠载在刷臂33的一端部。刷臂33形成为下述形状，从底杯20的外侧向底杯20内水平延伸，在底杯20与上 杯22之间的区域向垂直下方延伸，其后，以不与上杯22的下端相干扰的方式大致水平地向 上杯22内延伸。并且，在位于杯体22内的刷臂33的一端部叠载有刷电动机31，在位于底 杯20外侧的刷臂33的另一端部设置用于使该刷臂33旋转的旋转电动机34。于是，刷臂 33通过旋转电动机34的驱动力旋转，如图7所示，使清洁刷30的位置在晶片W的边缘部分 52和晶片W的中央部侧之间移动。并且，在本实施方式的背面清洁装置1中，在旋转卡盘电动机11、升降部14、清洁 液供给源16、刷电动机31和旋转电动机34上连接有用于控制这些部件的控制部18，通过 利用控制部18对这些部件进行驱动控制，在该背面清洁装置1中对晶片W的背面51进行 清洁。其中，图6所示的24是用于将底杯20内滞留的清洁液S的废液排出的排液口，25是 将底杯20内的气体排出的排气口，26是用于防止清洁液S的废液流入排气口的挡盖。接着，对利用背面清洁装置1对晶片W的背面51进行清洁的流程进行说明。首先， 参照图8说明在该背面清洁装置1中进行清洁的晶片W。如图8(a)所示，本实施方式的晶 片W，在疏水化处理单元60中对表面50进行疏水化，在其上形成反射防止膜41，通过涂覆 单元80在其上形成抗蚀剂膜42。接着，如图8 (b)所示，通过涂覆单元80的边缘移去部83， 向晶片W的表面50的周边部供给溶剂，除去周边部的反射防止膜42和抗蚀剂膜43，使表面 50露出。之后，从抗蚀剂膜42上遍及晶片W的表面50的整个表面地形成保护膜43，利用 背面清洁装置1对该晶片W进行清洁。其中，晶片W在如上所述进行疏水化处理时，HMDS气 体蔓延到晶片W的背面51的周边部52，在该周边部52也进行疏水化处理。进行疏水化处 理的周边部的宽度(从疏水化部分的内端到晶片W的外缘的距离)例如为15mm左右。此 外，进行疏水化处理的部位的水的接触角为30°以上。在对这样的晶片W的背面51进行清洁的情况下，首先，如图9所示，通过清洁块B5 的移载臂A8，将液浸曝光前的晶片W搬送到旋转卡盘10的上方，通过升降销13的上升，晶 片W离开移载臂A8，移载臂A8后退。该实施方式的清洁装置，之后详述，在晶片W的中心部 从圆筒状的防护器21离开的状态下，由未图示的能够自由水平、升降的吸附垫保持晶片W， 首先，利用清洁刷30对晶片W的该中心部进行清洁。其后，晶片W从该吸附垫交接到旋转 卡盘10，如图10所示保持。接着，如图10所示，从清洁液喷嘴15向晶片W的背面51供给 例如作为纯水的清洁液S，并且通过旋转卡盘10使晶片W以SOrpm以下例如50rpm的速度 旋转，使清洁刷30 —边以例如IOOrpm旋转，一边开始晶片W的背面51的清洁。图11是从 背面观察晶片W的图，清洁刷30与通过清洁液喷嘴15供给清洁液S的位置相比，位于晶片 W的旋转方向的下游侧。因此，向晶片W的背面侧供给(喷出)的清洁液S，一边在晶片W 的背面沿着晶片W的旋转方向流动，一边由于离心力向外侧扩散，流入清洁刷30所处的区 域。清洁刷30 —边通过臂33横向移动，一边没有遗漏地对防护器21的外侧区域的晶片W 的背面进行清洁。从后述的实验结果可知，即使在进行疏水化处理的晶片W的背面周边部，清洁后的颗粒的附着也少，因此可以推断清洁的模式如下所述。即可以认为，当清洁液S到达进行 疏水化处理的部位时，大的表面张力发生作用，在液流快的情况下容易形成为液滴状。与此 相对，在晶片W的转速极慢的情况下，液流慢，不易形成液滴状，因此，如图12所示，能够在 清洁刷30和晶片W的背面之间存在稳定的液膜，因此，能够抑制清洁刷30与晶片W的磨损， 降低颗粒的产生。为了得到这样的作用，从后述的实验例中也可以知道，条件是使晶片W的 转速低于200rpm左右、优选低于lOOrpm，但如果还要加上防止清洁液向晶片W的表面侧蔓 延的条件，则必须要在SOrpm以下。并且，如果晶片W旋转，则能够对晶片W的背面的周边 部整体进行清洁，并且能够降低颗粒的产生，因此晶片W的转速的下限只要大于Orpm，即晶 片W旋转即可。但是，必须避免由于该晶片W的背面清洁工序导致涂覆、显影装置的整体生 产率下降，从这点考虑，晶片W的转速优选大于lOrpm。即，在本发明中，晶片W的转速的上 限至关重要，而对于下限而言，在能够发挥背面清洁功能的范围内都是容许的。然后，完成清洁后的晶片W，以与将晶片W搬入背面清洁装置1的工序相反的顺序 交接到移载臂A8，通过移载臂A8从背面清洁装置1搬出。由此，晶片W的背面51的清洁完 成，之后，对其他未清洁的晶片W重复上述工序。其中，在该例中，清洁液喷嘴15设置在晶片W的中央附近，但也可以是例如从晶片 W的中心部附近横贯周边部沿着晶片半径延伸的横长的喷嘴。清洁刷30的转速为lOOrpm，如果转速太高，清洁液容易形成液滴状，反之如果转 速太低，清洁能力变小，从该观点考虑，优选为50rpm 300rpm。此外，晶片W的转速，可以 只在对进行疏水化处理的晶片W的背面周边部进行清洁时，设定为SOrpm以下例如50rpm， 而在此外的部位设定为高于该转速的转速。还可以在进行疏水化处理部位和未进行疏水化 处理部位都设置为上述那样的低速。根据上述实施方式，在利用清洁液对晶片W的背面进行清洁时，在晶片W进行疏水 化处理、晶片W的背面周边部也进行疏水化处理的情况下，使晶片W的转速在SOrpm以下的 低速旋转，同时利用清洁刷30进行清洁。因此，在清洁刷30和晶片W之间保持有液膜，能 够抑制清洁刷30的磨损，并且能够抑制清洁液向晶片W的表面侧蔓延，降低晶片W的背面 的颗粒附着，还能够抑制晶片W的表面周边部的污染。因此，对晶片W进行疏水化处理，防 止上述的保护膜的剥离，并且即使对晶片W的背面周边部也进行了疏水化处理，也能够良 好地清洁，降低颗粒的附着。因此，能够抑制曝光时由于颗粒的存在而造成的晶片W(尽管 为微观水平)弯曲，能够进行良好的曝光。实施例以下参照图13至图14，对为了确认本发明效果而进行的实验进行说明。在本实验 中，使用本实施方式的背面清洁装置1，调查对背面51的周边部52经过疏水化处理的晶片 W进行清洁时在背面51附着的颗粒的量。在该实验中，在使清洁刷30以IOOrpm旋转的状 态下，使晶片W的转速从50rpm到IOOOrpm变更，调查在各转速下清洁后的晶片W的背面51 附着的颗粒的量。其中，颗粒的量是通过颗粒计数器对清洁后的晶片W的背面51进行测算 得到的个数。说明上述实验的结果。图13是纵轴为颗粒量(个)、横轴为晶片W的转速(rpm) 的曲线图，图14表示使晶片W以50rpm旋转进行清洁时的背面51的状态，图15表示使晶片 W以500rpm旋转进行清洁时的背面51的状态。如图13和图14所示，在使晶片W以50rpm
10旋转对背面51进行清洁的情况下，在背面51上附着的颗粒的量为344个，判断从整体上除 去了颗粒。相对于此，在使晶片W以500rpm旋转对背面51进行清洁的情况下，如图12所示， 在背面51上附着的颗粒的量为3688个，是以50rpm清洁时的10倍以上。并且，如图15所 示，判断在晶片W的背面51，颗粒大量附着在周边部。由此可以判断，在使晶片W以500rpm 旋转进行清洁的情况下，如图17和图18所示，在周边部52不能形成清洁液S的液膜，清洁 刷30与晶片W直接接触，清洁刷30磨损，磨损渣成为颗粒附着。并且，如图13所示，在使晶片W以IOOOrpm旋转对背面51进行清洁的情况下，颗 粒的量为22091个，是以50rpm清洁时的约70倍，由此可以认为，旋转速度越快，清洁刷30 的磨损量越大，因而颗粒的量也增加。因此可以判断，在周边部52进行疏水化处理的情况 下，优选使晶片W的转速为低速进行清洁。其中，如图13所示，在使晶片W以IOOrpm 400rpm旋转对背面51进行清洁的情 况下，颗粒的量为449个 1218个，较少。但是，在使晶片W以IOOrpm 400rpm下旋转的 情况下，供给到背面51的清洁液S会向晶片W的表面50蔓延，发生在晶片W的表面50附 着颗粒的现象，因此，不适于晶片W的清洁。
权利要求
一种涂覆、显影装置，其特征在于，具备抗蚀剂处理部，用于在圆形的基板的表面涂覆抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜；周边膜除去部，除去所述基板的表面的周边部的抗蚀剂膜；疏水化处理部，向涂覆抗蚀剂液之前或通过所述除去部除去抗蚀剂膜之后的基板供给疏水化用的流体，至少对所述基板的表面的周边部进行疏水化处理；背面清洁部，对疏水化处理和抗蚀剂膜的形成完成后的基板的背面进行清洁；和显影处理部，对进行背面的清洁、并进一步进行图案形成用的曝光后的基板进行显影处理，其中，所述背面清洁部，具备基板保持部，将基板保持水平并使其绕着铅直轴旋转；清洁刷，一边自转，一边对通过所述基板保持部旋转的基板的背面进行清洁；清洁液供给部，在利用该清洁刷清洁时，向所述基板的背面供给清洁液；和控制部，输出控制信号，使得在对所述基板的背面侧的至少周边部进行清洁时，该基板的转速在80rpm以下。
2.如权利要求1所述的涂覆、显影装置，其特征在于具备保护膜形成部，该保护膜形成部用于在利用所述疏水化处理部进行了疏水化处理 并且利用所述周边除去部除去了抗蚀剂膜的周边部后的基板的表面，形成用于在液浸曝光 时保护抗蚀剂膜的拨水性的保护膜。
3.如权利要求1所述的涂覆、显影装置，其特征在于所述清洁刷，配置在比来自所述清洁液供给部的清洁液的供给位置更靠近基板的旋转 方向的下游侧的位置。
4.一种涂覆、显影方法，其特征在于，包括在圆形的基板的表面涂覆抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜的工序； 除去所述基板的表面的周边部的抗蚀剂膜的工序；向涂覆抗蚀剂液之前或者除去基板的表面的周边部的抗蚀剂膜之后的基板供给疏水 化用的流体，至少对所述基板的表面的周边部进行疏水化处理的工序；对疏水化处理和抗蚀剂膜的形成完成后的基板的背面进行清洁的背面清洁工序；和 对进行背面的清洁、并进一步进行图案形成用的曝光后的基板进行显影处理的工序， 其中，所述背面清洁工序，将基板保持水平并使其绕着铅直轴旋转，并且向基板的背面供给 清洁液，同时利用自转的清洁刷对基板的背面进行清洁，在对所述基板的背面侧的至少周 边部进行清洁时，将该基板的转速设定为SOrpm以下。
5.如权利要求4所述的涂覆、显影方法，其特征在于，包括在进行了疏水化处理并除去了抗蚀剂膜的周边部后的基板的表面，形成用于在液浸曝 光时保护抗蚀剂膜的拨水性保护膜的工序。
6.如权利要求4所述的涂覆、显影方法，其特征在于利用所述清洁刷进行清洁的位置，比清洁液的供给位置更靠近基板的旋转方向下游侧。
7.一种基板的背面清洁方法，其特征在于将背面进行了疏水化处理后的基板保持水平，使其绕着铅直轴旋转，并且向基板的背 面供给清洁液，同时利用自转的清洁刷对基板的背面进行清洁，对所述基板的经过疏水化 处理的部位进行清洁时，将该基板的转速设定在SOrpm以下。
全文摘要
本发明提供一种涂覆、显影装置和基板的背面清洁方法。该涂覆、显影装置在半导体晶片上形成抗蚀剂膜，对曝光后的晶片进行显影，例如通过利用疏水化流体对抗蚀剂膜形成前的晶片进行疏水化处理，晶片的背面的周边部形成疏水化状态。使用清洁液和刷对该晶片的背面进行清洁时，由于刷的磨损造成晶片背面的污染，会在曝光时发生不良。在此，提供一种良好地进行晶片的背面的清洁的方法。在使用旋转卡盘、清洁刷和清洁液喷嘴至少对晶片的周边部进行清洁时，将晶片的转速控制在80rpm以下。其中，旋转卡盘将曝光前的晶片保持水平，使其绕着铅直轴旋转；清洁刷一边自转一边对旋转的晶片的背面进行清洁；清洁液喷嘴在清洁时向晶片的背面供给清洁液。
文档编号B08B7/04GK101923286SQ20101020055
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年6月10日
发明者德永容一, 田中宽周, 锦户修一 申请人:东京毅力科创株式会社