基片处理装置和基片处理方法与流程

1.本发明涉及基片处理装置和基片处理方法。


背景技术：

2.在专利文献1中，记载有在制造图像传感器等时的光刻处理中，使用由彩色抗蚀剂形成的抗蚀剂膜的技术。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2012-33886号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.本发明提供使形成于基片上的由彩色抗蚀剂形成的抗蚀剂膜的膜厚更均匀的技术。
8.用于解决技术问题的技术方案
9.本发明的一个方式的基片处理装置是对曝光处理前的基片的正面，使用处理液进行处理的基片处理装置，其中，上述基片的正面露出有已干燥的彩色抗蚀剂膜，上述基片处理装置包括：保持上述基片的基片保持部；和处理液供给部，其对由上述基片保持部保持的上述基片的正面供给以水为主成分的上述处理液。
10.发明效果
11.依照本发明，能够提供使形成于基片上的由彩色抗蚀剂形成的抗蚀剂膜的膜厚更均匀的技术。
附图说明
12.图1是表示基片处理系统的概略结构的一个例子的示意图。
13.图2是表示涂敷显影装置的内部结构的一个例子的示意图。
14.图3是表示液处理单元的结构的一个例子的示意图。
15.图4是表示处理液供给部的一个例子的示意图。
16.图5是表示控制装置的功能结构的一个例子的框图。
17.图6是表示控制装置的硬件结构的一个例子的框图。
18.图7是表示液处理流程的一个例子的流程图。
19.图8的(a)、图8的(b)分别是用于说明液处理流程中的各部的动作的一个例子的示意图。
20.图9的(a)、图9的(b)、图9的(c)分别是用于说明通过进行液处理流程而得到的工件正面的抗蚀剂膜的变化的一个例子的示意图。
21.附图标记说明
22.1基片处理系统
23.2涂敷显影装置
24.3曝光装置
25.20基片保持部
26.21旋转部
27.22轴
28.23保持部
29.30冲洗液供给部
30.31供给机构
31.32驱动机构
32.33喷嘴
33.40处理液供给部
34.41、42供给机构
35.43喷嘴
36.49驱动机构
37.100控制装置。
具体实施方式
38.以下，对各种例示的实施方式进行说明。
39.在一个例示的实施方式中，基片处理装置是对曝光处理前的基片的正面，使用处理液进行处理的基片处理装置，其中，上述基片的正面露出有已干燥的彩色抗蚀剂膜，上述基片处理装置包括：保持上述基片的基片保持部；和处理液供给部，其对由上述基片保持部保持的上述基片的正面供给以水为主成分的上述处理液。
40.依照上述的基片处理装置，利用处理液供给部，对曝光处理前的、露出有已干燥的彩色抗蚀剂膜的基片的正面，供给以水为主成分的处理液。以水为主成分的处理液与露出于基片的彩色抗蚀剂膜发生反应，能够使彩色抗蚀剂膜部分溶解。因此，在彩色抗蚀剂膜存在凹凸的情况下能够减小凹凸，因此能够使形成于基片上的由彩色抗蚀剂形成的抗蚀剂膜的膜厚更均匀。
41.也可以为，处理液供给部从喷雾嘴对上述基片喷射上述处理液。
42.在使用喷雾嘴对基片喷射处理液的情况下，在抗蚀剂膜的凹凸中特别是凸部，容易附着处理液，其结果是，与凹部相比较，能够使凸部的抗蚀剂膜的溶解更容易进行。因此，能够使抗蚀剂膜的膜厚更均匀。
43.也可以为，上述喷雾嘴呈圆锥状喷射上述处理液。
44.通过采用上述构成，能够使喷雾嘴对基片的正面的抗蚀剂膜喷射处理液的喷射方向多种多样。因此，例如在抗蚀剂膜的凸部的侧面等也容易附着处理液，能够使抗蚀剂膜的溶解容易进行。因此，能够使抗蚀剂膜的膜厚更均匀。
45.也可以为，从上述处理液供给部喷出上述处理液的喷出轴相对于上述基片的正面倾斜。
46.通过采用上述构成，能够进一步促进处理液在抗蚀剂膜的凹凸中相对于凹部更去
往凸部，因此能够使抗蚀剂膜的溶解容易进行。因此，能够使抗蚀剂膜的膜厚更均匀。
47.也可以为，还包括前处理液供给部，其对被供给上述处理液之前的上述基片的正面，以比从上述处理液供给部喷出上述处理液的喷出压力低的低压供给以水为主成分的前处理液。
48.通过在供给处理液之前以比处理液的喷出压力低的低压对基片供给以水为主成分的前处理液，能够对整个抗蚀剂膜进行抗蚀剂膜的溶解。因此，例如能够调整整个抗蚀剂膜的膜厚。
49.也可以为，还包括后处理液供给部，其对被供给上述处理液之后的上述基片的正面，以比从上述处理液供给部喷出上述处理液的喷出压力低的低压供给以水为主成分的后处理液。
50.通过在供给处理液之后以比处理液的喷出压力低的低压对基片供给以水为主成分的后处理液，能够从抗蚀剂膜表面除去残留于抗蚀剂膜的表面的已溶解的抗蚀剂材料等。
51.也可以为，还包括抗蚀剂涂敷部，其对上述基片涂敷用于形成上述彩色抗蚀剂膜的彩色抗蚀剂，上述抗蚀剂涂敷部设置在与设置有上述处理液供给部的模块不同的模块。
52.如上所述，彩色抗蚀剂能够溶解于以水为主成分的处理液。因此，通过在不同的模块配置处理以水为主成分的处理液的处理液供给部和抗蚀剂涂敷部，能够防止处理液对由抗蚀剂涂敷部进行的彩色抗蚀剂的涂敷处理造成影响。
53.在一个例示的实施方式中，基片处理方法是对曝光处理前的基片的正面，利用处理液进行处理的基片处理方法，其中，上述基片的正面露出有已干燥的彩色抗蚀剂膜，上述基片处理方法对由基片保持部保持的上述基片的正面供给以水为主成分的上述处理液。
54.依照上述的基片处理方法，利用处理液供给部，对曝光处理前的、露出有已干燥的彩色抗蚀剂膜的基片的正面供给以水为主成分的处理液。以水为主成分的处理液能够与露出于基片的彩色抗蚀剂膜发生反应，将彩色抗蚀剂膜部分溶解。因此，在彩色抗蚀剂膜存在凹凸的情况下能够使凹凸变小，因此能够使形成于基片上的由彩色抗蚀剂形成的抗蚀剂膜的膜厚更均匀。
55.以下，参照附图，对各种例示的实施方式进行详细说明。此外，在各图中对相同或相应的部分标注相同的附图标记。在一部分图中示出由x轴、y轴和z轴规定的直角坐标系。在以下的实施方式中，z轴对应铅垂方向，x轴和y轴对应水平方向。
56.[基片处理系统]
[0057]
首先，参照图1～图3，对基片处理系统1的结构进行说明。基片处理系统1包括涂敷显影装置2(液处理装置)和曝光装置3。
[0058]
涂敷显影装置2构成为能够在工件w的正面wa形成抗蚀剂膜r。此外，涂敷显影装置2构成为能够进行抗蚀剂膜r的显影处理。曝光装置3构成为能够在其与涂敷显影装置2之间交接工件w，进行在工件w的正面形成的抗蚀剂膜r的曝光处理(图案曝光)。曝光装置3例如也可以通过液浸曝光等方法对抗蚀剂膜r的曝光对象部分选择性地照射能量射线。
[0059]
作为处理对象的工件w例如是基片、或者通过实施规定的处理而形成有膜或电路等的状态的基片。工件w中包含的基片，作为一个例子，是含硅的晶片。工件w(基片)既可以形成为圆形，也可以形成为多边形等圆形以外的板状。工件w也可以具有一部分被去除了的
缺口部。缺口部例如可以为切口(u字形、v字形等的槽)，也可以为呈直线状延伸的直线部(所谓的定向平面)。作为处理对象的工件w可以为玻璃基片、掩模基片、fpd(flat panel display：平板显示器)等，也可以为对这些基片等实施规定的处理而得到的中间体。工件w的直径例如为200mm～450mm程度。
[0060]
能量射线例如可以是电离辐射线、非电离辐射线等。电离辐射线是具有使原子或分子电离的足够能量的辐射线。电离辐射线例如也可以是极紫外线(euv：extreme ultraviolet)、电子射线、离子束、x射线、α射线、β射线、γ射线、重粒子射线、质子线等。非电离辐射线是不具有使原子或分子电离的足够能量的辐射线。非电离辐射线例如也可以是g射线、i射线、krf准分子激光、arf准分子激光、f2准分子激光等。
[0061]
(涂敷显影装置)
[0062]
涂敷显影装置2构成为能够在由曝光装置3进行的曝光处理之前，在工件w的正面wa形成抗蚀剂膜r。此外，涂敷显影装置2构成为能够在由曝光装置3进行的曝光处理后，进行抗蚀剂膜r的显影处理。
[0063]
如图1～图3所示，涂敷显影装置2包括承载器区块4、处理区块5、接口区块6和控制装置100(控制单元)。承载器区块4、处理区块5和接口区块6排列在水平方向上。
[0064]
承载器区块4包含承载器站12和送入送出部13。承载器站12支承多个承载器11。承载器11以密封状态收纳至少一个工件w。在承载器11的侧面11a，设置有用于使工件w出入的开闭门(未图示)。承载器11以侧面11a面向送入送出部13侧的方式，可拆卸地设置在承载器站12上。
[0065]
送入送出部13位于承载器站12与处理区块5之间。如图1和图3所示，送入送出部13具有多个开闭门13a。在承载器11载置在承载器站12上时，成为承载器11的开闭门面向开闭门13a的状态。通过使开闭门13a和侧面11a的开闭门同时开放，承载器11内与送入送出部13内连通。如图2和图3所示，送入送出部13内置有输送臂a1。输送臂a1构成为能够从承载器11取出工件w并交送到处理区块5，从处理区块5接收工件w并送回承载器11内。
[0066]
如图2和图3所示，处理区块5包含处理模块pm1～pm4。
[0067]
处理模块pm1构成为能够在工件w的正面上形成下层膜。处理模块pm1如图3所示，包含液处理单元u1、热处理单元u2和构成为能够对它们输送工件w的输送臂a2。处理模块pm1的液处理单元u1例如也可以构成为能够将下层膜形成用的涂敷液涂敷到工件w。处理模块pm1的热处理单元u2例如也可以构成为能够进行用于使由液处理单元u1形成于工件w的涂敷膜固化而成为下层膜的加热处理。作为下层膜，例如能够例举出防反射防(siarc)膜。
[0068]
处理模块pm2构成为能够在下层膜上形成中间膜(例如硬掩模)。处理模块pm2包含液处理单元u1、热处理单元u2和构成为能够对它们输送工件w的输送臂a3。处理模块pm2的液处理单元u1例如也可以构成为能够将中间膜形成用的涂敷液涂敷到工件w。处理模块pm2的热处理单元u2例如也可以构成为能够进行用于使由液处理单元u1形成于工件w的涂敷膜固化而成为中间膜的加热处理。作为中间膜，例如能够例举出soc(spin on carbon：旋涂碳)膜、非晶碳膜。
[0069]
处理模块pm3构成为能够在中间膜上形成热固化性且感光性的抗蚀剂膜r。处理模块pm3包含液处理单元u1、热处理单元u2和构成为能够对它们输送工件w的输送臂a4。处理模块pm3的液处理单元u1例如也可以构成为能够将抗蚀剂膜形成用的涂敷液(抗蚀剂液)涂
敷到工件w。处理模块pm3的热处理单元u2例如也可以构成为能够进行用于使由液处理单元u1形成于工件w的涂敷膜固化而成为抗蚀剂膜r的加热处理(pab：pre applied bake，预烘烤)。
[0070]
作为抗蚀剂液，能够例举出所谓的彩色抗蚀剂。彩色抗蚀剂例如是以用于彩色滤光片等的颜料为基础的抗蚀剂。与彩色抗蚀剂有关的抗蚀剂液可包含固体成分和溶剂成分。作为固体成分，可包含与抗蚀剂的颜色对应的颜料和丙烯酸树脂(单体)。颜料的种类能够根据抗蚀剂的颜色来选择/设定。此外，作为溶剂，例如能够从丙二醇甲醚(pgme)、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)、醋酸丁酯、环己酮、3-乙氧基丙酸乙酯(eep)等公知的有机溶剂中选择。另外，上述的成分只是一个例子，也可以包含上述以外的成分。如上所述，关于彩色抗蚀剂，一般是在由有机溶剂分散了的状态下涂敷于工件w上，然后将有机溶剂除去，由此在工件w上形成抗蚀剂膜r(彩色抗蚀剂膜)。
[0071]
处理模块pm4构成为能够进行已曝光的抗蚀剂膜的显影处理。处理模块pm4包含液处理单元u1、热处理单元u2和构成为能够对它们输送工件w的输送臂a5。处理模块pm4的液处理单元u1构成为能够使用显影液等溶液对工件w实施显影处理(液处理)。例如，也可以构成为能够部分地除去抗蚀剂膜r而形成抗蚀剂图案(未图示)。处理模块pm4的热处理单元u2例如也可以构成为能够进行显影处理前的加热处理(peb：post exposure bake，曝光后烘烤)、显影处理后的加热处理(pb：post bake，后烘烤)等。
[0072]
如图2和图3所示，处理区块5包含位于承载器区块4的附近的搁架单元14。搁架单元14在上下方向上延伸，包含在上下方向上排列的多个单元格。在搁架单元14的附近设置有输送臂a6。输送臂a6使工件w在搁架单元14的各单元格之间升降。
[0073]
处理区块5包含位于接口区块6的附近的搁架单元15。搁架单元15在上下方向上延伸，包含在上下方向上排列的多个单元格。
[0074]
接口区块6内置有输送臂a7，与曝光装置3连接。输送臂a7构成为能够将搁架单元15的工件w取出并交送到曝光装置3，从曝光装置3接收工件w并送回搁架单元15。
[0075]
另外，接口区块6也可以具有液处理单元u5，该液处理单元u5用于对由处理模块pm3进行了处理的、形成抗蚀剂膜r后的工件w进行抗蚀剂膜r的调整。液处理单元u5也可以设置在处理区块5。
[0076]
液处理单元u5对形成有由彩色抗蚀剂形成的抗蚀剂膜r的工件w，在进行显影/曝光处理之前进行抗蚀剂膜r的膜厚的调整。另外，液处理单元u5的配置没有特别限定，例如可以设置在处理区块5内，也可以设置在处理模块pm1～4的任意处理模块(例如，处理模块pm3内)。
[0077]
(液处理单元)
[0078]
参照图4～图6，对液处理单元u5进行说明。液处理单元u5如图4所示，在壳体h内包含基片保持部20、冲洗液供给部30、处理液供给部40和遮挡部件70。
[0079]
基片保持部20构成为能够保持工件w并使其旋转。例如，基片保持部20保持正面wa朝向上方的状态的工件w并使其旋转。基片保持部20包含旋转部21、轴22和保持部23。
[0080]
旋转部21构成为能够基于来自控制装置100的动作信号进行动作，使轴22旋转。旋转部21例如是电动机等动力源。保持部23设置于轴22的前端部。在保持部23上配置正面wa朝向上方的状态的工件w。保持部23例如构成为能够通过吸附等大致水平地保持工件w。即，
基片保持部20在工件w的姿势为大致水平的状态下，使工件w绕与工件w的正面wa垂直的中心轴(旋转轴)旋转。在本实施方式中，由基片保持部20保持的工件w的正面wa沿着xy平面。
[0081]
冲洗液供给部30对工件w的正面wa的抗蚀剂膜r上供给冲洗液l1。冲洗液l1例如是用于对在表面形成有抗蚀剂膜r的工件w进行清洗(冲洗)的液体，例如能够使用纯水等水类液体。例如也可以在从处理液供给部40供给处理液的前级或后级，从冲洗液供给部30供给冲洗液l1。即，冲洗液能够在从处理液供给部40供给处理液的前级，作为前处理用的液体(前处理液)使用，在从处理液供给部40供给处理液的前级，作为后处理用的液体(后处理液)使用。在本实施方式中，对从冲洗液供给部30供给的冲洗液l1作为前处理液和后处理液使用的情况进行说明，不过也可以在冲洗液供给部30之外另设用于供给前处理液或后处理液的供给部。
[0082]
冲洗液供给部30包含供给机构31、驱动机构32和喷嘴33。供给机构31构成为能够基于来自控制装置100的信号，利用泵等送液机构(未图示)将贮存在容器(未图示)中的冲洗液l1送出。驱动机构32构成为能够基于来自控制装置100的信号，使喷嘴33在高度方向和水平方向上移动。喷嘴33构成为能够将从供给机构31供给的冲洗液l1喷出到形成于工件w的正面wa的抗蚀剂膜r。喷嘴33例如由直线喷嘴构成。
[0083]
处理液供给部40构成为能够对工件w的正面wa供给气体混合处理液l3。气体混合处理液l3是混合了气体g2的状态的处理液l2。气体混合处理液l3中使用的处理液l2例如能够使用纯水等水类液体。另外，处理液l2也可以是与冲洗液l1相同的液体。气体混合处理液l3也可以在处理液供给部40中将处理液l2与气体g2混合，之后再被供给到工件w。混合在气体混合处理液l3中的气体g2只要是气体就没有特别限定，也可以是非活性气体(例如氮气)。处理液供给部40包含供给机构41、42、驱动机构49和喷嘴43。
[0084]
供给机构41构成为能够基于来自控制装置100的信号，利用泵等送液机构(未图示)将贮存在容器(未图示)中的处理液l2送出。供给机构42构成为能够基于来自控制装置100的信号，利用泵等送气机构(未图示)将贮存在容器(未图示)中的气体g2送出。
[0085]
喷嘴43构成为能够在将从供给机构41供给的处理液l2与从供给机构42供给的气体g2混合后的状态下，对形成于工件w的正面wa的抗蚀剂膜r喷出气体混合处理液l3。这样，喷嘴43例如能够构成为喷雾嘴(spray nozzle)。此时，喷嘴43以俯视时气体混合处理液l3在工件w上例如呈圆形(放射状)扩散的方式，换言之以从喷嘴43呈圆锥状扩散的方式，喷射喷雾状的气体混合处理液l3。其结果是，以处理液l2的大量小液粒向抗蚀剂膜r飞散并附着在其上的方式，供给气体混合处理液l3。另外，处理液l2与气体g2的混合比能够由控制装置100调整。
[0086]
另外，在喷嘴43为喷雾嘴的情况下，也可以为如上述那样混合气体g2的所谓的二流体混合型，不过并不限定于此，例如也可以为通过调整液压而喷出液粒的一流体(处理液l2)的类型。此外，喷雾图案的形状也能够适当地改变为扇形、全锥形(圆形整面)、空心锥(圆环形)等。此外，喷嘴43也可以不是喷雾嘴，例如可以是与喷嘴33同样的直流喷嘴。
[0087]
驱动机构49构成为能够基于来自控制装置100的信号，使喷嘴43在高度方向和水平方向上移动。另外，也可以为，喷嘴43的前端处的液体的喷出轴(液体的喷出方向)能够以其从与工件w的正面wa正交的方向(图4中的z方向)倾斜的方式受到驱动。喷嘴43的前端例如也可以能够由驱动机构49以使喷嘴43的前端相对于工件w的正面wa倾斜的方式驱动。
[0088]
另外，在处理液l2和冲洗液l1为相同的液体的情况下，作为冲洗液l1和处理液l2的供给源的容器也可以相同。此外，处理液l2与气体g2的混合也可以不由喷嘴43进行，而在其前部(上游)进行。即，也可以为将气体混合处理液l3供给至喷嘴43，而从喷嘴43向工件w喷出的结构。
[0089]
遮挡部件70设置于基片保持部20的周围。遮挡部件70包含杯状主体71、排液口72和排气口73。杯状主体71构成为承接为了处理工件w而供给至工件w的冲洗液l1和气体混合处理液l3的集液容器。排液口72设置于杯状主体71的底部，构成为能够将由杯状主体71收集到的排出液排出到液处理单元u5的外部。
[0090]
排气口73设置于杯状主体71的底部。在排气口73也可以设置有排气部v1，该排气部v1构成基于来自控制装置100的信号进行动作，由此对杯状主体71内的气体进行排气。在这种情况下，也可以利用排气部v1，调整工件w的周围的气流。
[0091]
另外，液处理单元u5还可以具有送风机和排气部等作为控制壳体h内的气体的移动的结构。它们例如也可以构成为能够基于来自控制装置100的信号进行动作。
[0092]
(控制装置)
[0093]
控制装置100构成为能够部分或整体地控制涂敷显影装置2的要素。控制装置100至少控制液处理单元u5。如图5所示，控制装置100中，作为功能模块具有读取部101、存储部102、处理部103和指示部104。这些功能模块不过是为了方便而将控制装置100的功能划分出多个模块，并不意味着构成控制装置100的硬件必须被分为这样的模块。各功能模块并不限定于通过执行程序来实现，也可以由专用的电路(例如逻辑电路)或者将其集成而得的集成电路(asic：application specific integrated circuit，专用集成电路)实现。
[0094]
读取部101构成为能够从计算机可读取的记录介质rm读取程序。记录介质rm记录有用于使涂敷显影装置2的各部进行动作的程序。记录介质rm例如也可以是半导体存储器、光记录盘、磁记录盘或者光磁记录盘。
[0095]
存储部102构成为能够存储各种数据。存储部102例如也可以存储在读取部101中从记录介质rm读出的程序、经由外部输入装置(未图示)由操作员输入的设定数据等。该程序也可以构成为能够使涂敷显影装置2的各部进行动作。
[0096]
处理部103构成为能够处理各种数据。处理部103例如也可以基于存储部102中存储的各种数据，生成用于使液处理单元u1、热处理单元u2、液处理单元u5等进行动作的信号。
[0097]
指示部104构成为能够将在处理部103中生成的动作信号发送到各种装置。
[0098]
控制装置100由一个或多个控制用计算机构成。例如，控制装置100具有图6所示的电路120。电路120也可以包括一个或多个处理器121、内存122、存储器123、输入输出端口124和计时器125。
[0099]
存储器123例如有硬盘等计算机可读取的存储介质。存储介质记录有用于使涂敷显影装置2执行后述的液处理流程的程序。存储介质也可以是非易失性的半导体存储器、磁盘和光盘等可取出的介质。内存122临时记录从存储器123的存储介质加载的程序和处理器121的运算结果。处理器121通过与内存122协作地执行上述程序，而构成上述的各功能模块。输入输出端口124在与涂敷显影装置2的各部之间进行电信号的输入输出。计时器125例如通过对一定周期的基准脉冲进行计数来测量经过时间。
[0100]
另外，关于控制装置100的硬件结构，并不一定由程序构成各功能模块。例如控制装置100的各功能模块也可以由专用的逻辑电路或将其集成而得的asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)构成。
[0101]
涂敷显影装置2可以包括一个控制装置100，也可以包括由多个控制装置100构成的控制器组(控制单元)。在涂敷显影装置2包括控制器组的情况下，上述的功能模块可以分别由一个控制装置100实现，也可以分别由2个以上的控制装置100的组合来实现。在控制装置100由多个计算机(电路120)构成的情况下，上述的功能模块也可以分别由一个计算机(电路120)实现。此外，也可以由2个以上的计算机(电路120)的组合来实现。控制装置100也可以具有多个处理器121。在这种情况下，上述的功能模块可以分别由一个处理器121实现，也可以分别由2个以上的处理器121的组合来实现。
[0102]
[基片处理方法]
[0103]
下面，参照图7～图9，作为基片处理方法的一个例子，对工件w的液处理方法进行说明。图7是表示液处理方法的一个例子的流程图。
[0104]
首先，控制装置100控制涂敷显影装置2的各部，在处理模块pm1～pm3中对工件w进行处理，由此在工件w的正面wa涂敷用于形成抗蚀剂膜r的彩色抗蚀剂(步骤s01)。接着，控制装置100控制涂敷显影装置2的各部，利用输送臂a4等将通过涂敷彩色抗蚀剂而形成了涂敷膜的工件w，从处理模块pm3的液处理单元u1向热处理单元u2输送。接着，控制装置100控制涂敷显影装置2的各部，对形成于工件w的正面wa的抗蚀剂膜r进行干燥处理，使涂敷膜固化而成为抗蚀剂膜r(步骤s02)。该步骤s02中的干燥处理可以为加热处理，例如可以与上述的pab(pre applied bake，预烘烤)相当。除此以外，也可以通过在涂敷有彩色抗蚀剂的处理模块pm3的液处理单元u1中使工件w旋转，使彩色抗蚀剂干燥(旋转干燥)。此外，还可以通过在减压环境下载置工件w，使彩色抗蚀剂干燥(减压干燥)。通过经过干燥处理，彩色抗蚀剂成为已干燥的状态(干燥的抗蚀剂膜r)。抗蚀剂膜r成为露出于工件w的正面的状态。
[0105]
接着，控制装置100利用输送臂a4、a7等，将工件w从处理模块pm3的热处理单元u2向接口区块6的液处理单元u5输送。然后，控制装置100通过控制基片保持部20和冲洗液供给部30，利用前处理液对液处理单元u5内的工件w进行前处理(步骤s03)。
[0106]
具体而言，控制装置100如图8的(a)所示，一边利用基片保持部20使工件w旋转，一边在工件w的上方将喷嘴33保持在工件w的中心的上方。也可以在该状态下，利用冲洗液供给部30从喷嘴33向工件w的中心供给作为前处理液的冲洗液l1。此时，由于工件w正在旋转，所以被供给到工件w上的抗蚀剂膜r的上表面的液体(冲洗液l1)能够如图8的(a)所示，因离心力而向工件w的外周侧移动，并且从工件w表面向外飞散。
[0107]
通过向工件w的抗蚀剂膜r上供给前处理液(冲洗液l1)，能够整体地调整抗蚀剂膜r的膜厚。抗蚀剂膜r如上所述，由彩色抗蚀剂固化而形成。此时，作为抗蚀剂膜r保留的主要是作为固体成分的颜料成分和丙烯酸树脂。当对抗蚀剂膜r表面供给由水类液体构成的前处理液时，抗蚀剂膜r中含有的丙烯酸树脂(单体)与水接触而略微溶解，由此具有流动性。其结果是，抗蚀剂膜r的表面的一部分与前处理液一起外移动，从工件w的表面向外飞散。其结果是，工件w上的抗蚀剂膜r作为整体减膜(厚度减少)。
[0108]
接着，控制装置100通过控制基片保持部20和处理液供给部40，利用处理液l2对液处理单元u5内的工件w进行平坦化处理(步骤s04)。
[0109]
具体而言，控制装置100一边利用基片保持部20使工件w旋转，一边在工件w的上方将喷嘴43保持在工件w的中心的上方，在该状态下，利用处理液供给部40从喷嘴43向工件w供给气体混合处理液l3。由于喷嘴43的前端以使气体混合处理液l3的飞散方向以喷嘴43为中心向周围例如呈圆锥状扩散的方式形成，所以在抗蚀剂膜r的表面，气体混合处理液l3飞散到比喷嘴43的喷出口(喷雾口)更宽广的区域。像这样，在采用气体混合处理液l3更广地飞散到周围那样的构成的情况下，来自喷嘴43的气体混合处理液l3例如成为在相对于主面倾斜的方向上下落到工件w上的抗蚀剂膜r。即，不仅包含从相对于工件w的主面铅垂的方向垂直地下落的液粒，而且包含向其他方向飞散的液粒。其结果是，与喷嘴33那样沿铅垂方向延伸的所谓的直流喷嘴相比较，从喷嘴43喷出而下落到抗蚀剂膜r的气体混合处理液l3的下落方向分散。
[0110]
另外，如图8的(b)所示，控制装置100一边使喷嘴43以从工件w的中心沿径向去往外周缘的方式移动，一边向工件w供给气体混合处理液l3。由此，能够对工件w上的抗蚀剂膜r的整个面供给来自喷嘴43的气体混合处理液l3。像这样，通过从喷嘴43对抗蚀剂膜r的表面整体地供给气体混合处理液l3，能够减小在抗蚀剂膜r表面的凸部的高度，减小抗蚀剂膜r表面的凹凸。
[0111]
参照图9，对利用处理液l2减小抗蚀剂膜r的凹凸的效果进行说明。图9的(a)示意性地表示利用喷嘴43对工件w上的抗蚀剂膜r供给气体混合处理液l3的状态。在工件w的正面wa，实际上可能存在由比抗蚀剂膜r靠下层的膜等造成的凸部wb。在对存在凸部wb等引起的凹凸的工件w的正面wa供给了彩色抗蚀剂的情况下，如图9的(a)所示那样，凸部wb上的抗蚀剂形成比其它区域更突出的凸部rb。因此，在抗蚀剂膜r的表面也可能存在由工件w的凹凸造成的凹凸。凸部rb的形状有时还由彩色抗蚀剂的涂敷方法造成。例如，在通过一边使工件w旋转一边从中央附近供给抗蚀剂液的所谓旋涂来涂敷抗蚀剂液的情况下，抗蚀剂液因工件w的旋转而在径向上从工件w的中央向外周扩散。此时，虽然抗蚀剂液越过工件w上的凸部wb地扩散，但是抗蚀剂液向外周方向的移动与凸部wb相干扰，结果是存在保留于凸部wb附近的抗蚀剂液变多的情况，在这种情况下，抗蚀剂液引起的凸部rb也可能变大。由于形成这样的凸部rb，可能在工件w表面产生抗蚀剂膜r的涂敷不均(凸状条纹，striation)。这样的抗蚀剂膜r的涂敷不均对后级的处理产生影响，其结果是，存在引起产品不合格等的可能性。
[0112]
与此相对，通过从喷嘴43呈喷雾状供给气体混合处理液l3，能够使处理液l2特别是对凸部wb整体地附着。当对抗蚀剂膜r表面供给由水类液体构成的处理液l2时，抗蚀剂膜r中含有的丙烯酸树脂(单体)略微溶解于水。其结果是，抗蚀剂膜r的表面的一部分与前处理液一起向外移动，从工件w的表面向外飞散。这一点与前处理液相同。不过，由于气体混合处理液l3呈喷雾状飞散，所以不仅附着在抗蚀剂膜r的凸部wb的上表面，而且也能够附着在侧面。由此，能够在凸部wb各向同性地使处理液l2减膜(表面的抗蚀剂的除去)。此外，其结果是，能够如图9的(c)所示减小凸部wb的高度，能够减小抗蚀剂膜r表面的高度位置的参差不齐(参照图9的(c)中的高低差h)。
[0113]
喷嘴43如上述那样对工件w供给将处理液l2和气体g2混合而成的气体混合处理液l3。通过调整气体g2相对于处理液l2的混合比，能够调整从喷嘴43喷出(喷射)时气体混合处理液l3的能量(喷出速度)。气体混合处理液l3喷出时的能量(喷出速度)能够使气体混合
处理液l3接触到抗蚀剂膜r时施加给抗蚀剂膜r的冲击(力)发生变化。此外，通过调整喷嘴43在径向上的移动速度或工件w的旋转速度，能够调整供给到抗蚀剂膜r上的各位置的气体混合处理液l3的供给量。因此，例如也可以通过调整喷嘴43在径向上的移动速度或工件w的旋转速度，来调整向抗蚀剂膜r上的各位置供给的气体混合处理液l3的供给量(也可以称为每单位面积的处理液l2的供给量)。作为一个例子，也可以随着从旋转半径小的中央附近去往旋转半径大的外周，而减小喷嘴43的移动速度，由此调整向抗蚀剂膜r上的各位置供给的气体混合处理液l3的供给量。
[0114]
另外，从喷嘴43喷出的气体混合处理液l3的飞散方向中包含横向(水平方向)的成分越多，处理液l2越容易附着到凸部wb。因此，例如，当如图9的(b)所示，使喷嘴43的角度以与工件w的行进方向a相对的方式倾斜时，处理液l2更会附着到凸部wb，作为结果，能够更有效地除去凸部wb的抗蚀剂。例如，在使工件w旋转的情况下，工件w沿周向移动。此时，当成为喷嘴43的喷出口以与工件w的移动方向相对的方式倾斜的状态时，能够促进处理液l2在凸部wb的附着。
[0115]
另外，也可以反复进行利用处理液的平坦化处理(s04)。将使喷嘴43从工件w的中心至外周地移动一次，对工件w上的抗蚀剂膜r整体地供给气体混合处理液l3的处理作为一次平坦化处理。在这种情况下，也可以在一次平坦化处理之后再次使喷嘴43返回中心，重复上述的处理(一边向外周移动一边供给气体混合处理液l3)。通过反复进行平坦化处理，能够进一步减小抗蚀剂膜r表面的高度位置的参差不齐。不过，通过反复供给处理液l2，不仅对凸部wb，而且还能够对整个抗蚀剂膜r进行减膜。因此，例如也可以考虑抗蚀剂膜r的膜厚的目标值地调整反复次数。
[0116]
返回图7，接着，控制装置100通过控制基片保持部20和冲洗液供给部30，对液处理单元u5内的工件w进行利用后处理液的后处理(步骤s05)。
[0117]
具体而言，控制装置100也可以如图8的(a)所示，一边利用基片保持部20使工件w旋转，一边在工件w的上方将喷嘴33保持在工件w的中心的上方。在该状态下，利用冲洗液供给部30从喷嘴33向工件w的中心供给作为后处理液的冲洗液l1。此时，由于工件w正在旋转，所以被供给到工件w上的抗蚀剂膜r的上表面的液体(冲洗液l1)可能如图8的(a)所示，因离心力而向工件w的外周侧移动，并且从工件w表面向外飞散。
[0118]
通过对利用处理液l2进行了平坦化处理之后的工件w的抗蚀剂膜r上供给后处理液(冲洗液l1)，能够除去残留在抗蚀剂膜r上的处理液(包含抗蚀剂成分的液体)等。即，利用后处理液的后处理相当于工件w的上表面的清洗。
[0119]
接着，控制装置100通过控制基片保持部20，进行将被供给至液处理单元u5内的工件w的液体除去的干燥处理(步骤s06)。
[0120]
具体而言，控制装置100控制利用基片保持部20使工件w旋转的状态。由此，除去残留在抗蚀剂膜r上的后处理液，并且进行抗蚀剂膜r整体的干燥。由此，将抗蚀剂膜r整体地固化。
[0121]
接着，控制装置100利用输送臂a7等将工件w从接口区块6的液处理单元u5输送至曝光装置3。然后，与控制装置100不同的其它控制装置控制曝光装置3，利用曝光装置3使形成于工件w的正面wa的抗蚀剂膜r按规定的图案曝光(步骤s07)。进而，接着控制装置100控制涂敷显影装置2的各部，利用输送臂a5等将工件w从曝光装置3输送至处理模块pm4的液处
理单元u1。进而，控制装置100对工件w上的抗蚀剂膜r的上表面供给显影液，进行显影处理。此外，由曝光装置3进行的曝光和由涂敷显影装置2进行的显影的顺序按照公知的顺序进行。
[0122]
另外，关于前处理(s03)和后处理(s05)，可以省略其中一者，也可以省略两者。例如在省略前处理(s03)的情况下，能够省略前处理(s03)中的膜厚调整。
[0123]
另外，如图7所示，在进行前处理(s03)、平坦化处理(s04)和后处理(s05)时，也可以在各处理中使液体的喷出压力不同。具体而言，能够使前处理(s03)和后处理(s05)中的冲洗液l1的喷出压力与平坦化处理(s04)中的气体混合处理液l3的喷出压力相比为低压。通过使前处理(s03)和后处理(s05)中的冲洗液l1的喷出压力比气体混合处理液l3的喷出压力小，能够防止冲洗液l1接触到抗蚀剂膜r时的抗蚀剂膜r的变形等。
[0124]
[作用]
[0125]
依照上述的基片处理装置和基片处理方法，能够利用处理液供给部40，对曝光处理前的基片(工件w)的正面，供给以水为主成分的处理液，其中，基片的正面露出有由已干燥的彩色抗蚀剂形成的抗蚀剂膜r。以水为主成分的处理液能够与露出于基片的彩色抗蚀剂膜发生反应，使彩色抗蚀剂膜部分溶解。因此，在彩色抗蚀剂膜存在凹凸的情况下能够减小凹凸，因此能够使形成于基片上的由彩色抗蚀剂形成的抗蚀剂膜的膜厚更均匀。
[0126]
如上所述，由于在抗蚀剂膜r存在凹凸而可能造成产品不合格。针对这样的问题，依照上述的基片处理装置和基片处理方法，能够使用以水为主成分的处理液，溶解抗蚀剂膜r的凸部(通过进行湿蚀刻，使凹凸变小)。由此，能够使抗蚀剂膜r的膜厚更均匀。
[0127]
在处理液供给部40，也可以使用由喷雾嘴构成的喷嘴43对基片(工件w)喷射处理液。在这种情况下，在抗蚀剂膜r的凹凸中特别是凸部，容易附着处理液，其结果是，与凹部相比较，能够使凸部的抗蚀剂膜的溶解更容易进行。因此，能够使抗蚀剂膜的膜厚更均匀。
[0128]
另外，在喷嘴43由喷雾嘴构成的情况下，也可以呈圆锥状喷射处理液。在这种情况下，能够使从喷雾嘴对基片的正面的抗蚀剂膜喷射的处理液的喷射方向多种多样。因此，例如在抗蚀剂膜的凸部的侧面等也容易附着处理液，能够使抗蚀剂膜的溶解容易进行。因此，能够使抗蚀剂膜的膜厚更均匀。
[0129]
另外，从处理液供给部40，更具体而言从喷嘴43喷出处理液的喷出轴(处理液的喷出方向)也可以相对于基片的正面倾斜。在这种情况下，能够进一步促进处理液在抗蚀剂膜的凹凸中相对于凹部更去往凸部，因此能够使抗蚀剂膜的溶解容易进行。因此，能够使抗蚀剂膜的膜厚更均匀。此外，在喷嘴43为喷雾嘴的情况下，更容易使从喷雾嘴喷射的处理液碰撞到凸部的侧面，因此能够进一步促进凸部的溶解。
[0130]
另外，也可以设置作为前处理液供给部的冲洗液供给部30，在供给处理液之前，以比处理液的喷出压力低的低压对基片供给以水为主成分的前处理液。在这种情况下，能够对于整个抗蚀剂膜使抗蚀剂膜的溶解进行(进展)。因此，例如能够调整整个抗蚀剂膜的膜厚。此外，通过使喷出压力为低压，能够防止前处理液接触到抗蚀剂膜时的抗蚀剂膜的变形等。
[0131]
另外，也可以设置作为后处理液供给部的冲洗液供给部30，在供给处理液之后，以比处理液的喷出压力低的低压对基片供给以水为主成分的后处理液。在这种情况下，能够从抗蚀剂膜表面除去残留在抗蚀剂膜的表面的已溶解的抗蚀剂材料等。此外，通过使喷出
压力为低压，能够防止后处理液接触到抗蚀剂膜时的抗蚀剂膜的变形等。
[0132]
而且，在基片处理装置还具有对基片涂敷用于形成彩色抗蚀剂膜的彩色抗蚀剂的抗蚀剂涂敷部的情况下，抗蚀剂涂敷部也可以设置在与设置有处理液供给部40的模块不同的模块。在上述实施方式中，液处理单元u5与涂敷抗蚀剂液的液处理单元u1(例如，处理模块pm3)分体设置。此外，本实施方式中的“不同的模块”是指收纳对工件w进行处理的各部的壳体彼此不同的模块。
[0133]
如上所述，彩色抗蚀剂能够溶解于以水为主成分的处理液。因此，通过将处理以水为主成分的处理液的处理液供给部和抗蚀剂涂敷部配置在不同的模块，能够防止处理液对利用抗蚀剂涂敷部进行的彩色抗蚀剂的涂敷处理在成影响。
[0134]
以上，对各种例示的实施方式进行了说明，不过并不限定于上述例示的实施方式，也可以进行各种各样的省略、替换和改变。此外，能够将不同的实施方式中的要素组合而形成其它实施方式。
[0135]
例如，能够适当地改变包含冲洗液供给部30和处理液供给部40在内的处理液、前处理液、后处理液的结构。
[0136]
另外，关于基片处理的流程，可以不进行前处理(s03)和后处理(s05)中的任一者或两者，也可以进一步增加上述例示的处理以外的处理。
[0137]
根据以上的说明，应该能够理解，为了进行说明，在本说明书中对本发明的各种实施方式进行了说明，在不脱离本发明的范围和主旨的情况下能够进行各种改变。因此，本说明书中公开的各种实施方式并非旨在限制，真正的范围和主旨由所附的权利要求书给出。