專利名稱：涂覆、顯影裝置和基板的背面清潔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在圓形的基板的表面涂覆抗蝕劑膜、將該抗蝕劑膜曝光、顯影的涂覆、 顯影裝置中，對基板的背面進(jìn)行清潔的技術(shù)、以及利用清潔刷對進(jìn)行疏水化處理的基板的 背面周邊部進(jìn)行清潔的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體晶片(以下稱為晶片)上形成抗蝕劑圖案的工序，在涂覆、顯影裝置上連 接曝光裝置進(jìn)行，但是伴隨著圖案的細(xì)微化，基板的背面的顆粒會對曝光造成影響。即，一 旦基板的背面附著有顆粒，將基板吸附在載置臺上時，由于該顆粒，會導(dǎo)致基板彎曲，曝光 時焦點不能對合。因此，在基板上形成抗蝕劑膜、對曝光后的基板進(jìn)行顯影處理的涂覆、顯 影裝置中，很有必要保持基板的背面的清潔。因此，本申請人在專利文獻(xiàn)1中提出了對晶片的背面進(jìn)行清潔的清潔裝置。該清 潔裝置，向吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤上的晶片的背面供給清潔液，使晶片旋轉(zhuǎn)，同時使清潔刷旋 轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))，對晶片W的背面進(jìn)行清洗，使晶片以例如500rpm IOOOrpm的高速旋轉(zhuǎn)，以使 包含顆粒的清洗液S不會在晶片W的表面蔓延，使清潔液從晶片W的周邊部飛散。另一方面，為了對應(yīng)于更狹窄的圖案，研究了在晶片的表面形成液層、進(jìn)行曝光的 液浸曝光法。并且，作為在液浸曝光時增大晶片表面的疏水性(撥水性)的方法之一，已知 有在晶片的表面的抗蝕劑膜上形成稱為保護膜等的撥水性膜的方法。由于該保護膜也在抗 蝕劑膜的周邊部被溶劑除去、晶片表面露出的部位形成，因此為了防止保護膜的剝離，優(yōu)選 例如在涂覆抗蝕劑液前對晶片的表面進(jìn)行疏水化處理。由于該疏水化處理使用HMDS(六甲 基二硅烷)氣體，該氣體蔓延到晶片的背面周邊部，因此該部位也進(jìn)行疏水化處理。但是，如圖17所示，如果利用清潔刷30對經(jīng)過疏水化處理后的晶片W的背面周邊 部進(jìn)行清潔，清潔液S就會被疏水化部分的撥水力彈開而導(dǎo)致分裂。該現(xiàn)象在晶片W高速 旋轉(zhuǎn)的情況下特別顯著，如果如上所述在使晶片以500rpm IOOOrpm的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的狀 態(tài)下對其進(jìn)行清潔，在晶片W的背面與刷30之間不會形成清潔液S的液膜，刷30與晶片W 的背面直接接觸。因此，刷30由于磨損而產(chǎn)生磨損渣，形成顆粒，出現(xiàn)晶片W的背面被污染 的問題。專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-177541號公報(段落編號0043、0044)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種在基板上形成抗蝕劑膜、 對曝光后的基板進(jìn)行顯影處理的涂覆、顯影裝置中，即使在基板的背面周邊部的疏水性很 高的情況下，也能夠良好地對基板的背面進(jìn)行清潔，從而抑制曝光時的不良。此外，其他目 的在于提供在利用清潔刷對進(jìn)行疏水化處理的基板的背面周邊部進(jìn)行清潔時，抑制清潔刷 的磨損而降低顆粒附著的方法。本發(fā)明的涂覆、顯影裝置的特征在于，具備抗蝕劑處理部，用于在圓形的基板的表面涂覆抗蝕劑液而形成抗蝕劑膜；周邊膜除去部，除去上述基板的表面的周邊部的抗蝕 劑膜；疏水化處理部，向涂覆抗蝕劑液之前或通過上述除去部除去抗蝕劑膜之后的基板供 給疏水化用的流體，至少對上述基板的表面的周邊部進(jìn)行疏水化處理；背面清潔部，對疏水 化處理和抗蝕劑膜的形成完成后的基板的背面進(jìn)行清潔；和顯影處理部，對進(jìn)行背面的清 潔、并進(jìn)一步進(jìn)行圖案形成用的曝光后的基板進(jìn)行顯影處理。其中，所述背面清潔部，具備 基板保持部，將基板保持水平并使其繞著鉛直軸旋轉(zhuǎn)；清潔刷，一邊自轉(zhuǎn)，一邊對通過上述 基板保持部旋轉(zhuǎn)的基板的背面進(jìn)行清潔；清潔液供給部，在利用該清潔刷清潔時，向上述基 板的背面供給清潔液；和控制部，輸出控制信號，使得在對上述基板的背面?zhèn)鹊闹辽僦苓叢?進(jìn)行清潔時，該基板的轉(zhuǎn)速在SOrpm以下。基板的轉(zhuǎn)速的下限沒有特別限定，從生產(chǎn)率的觀 點出發(fā)，優(yōu)選為IOrpm 80rpm。作為本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，能夠舉出具備保護膜形成部的結(jié)構(gòu)，該保護膜形成部用 于在利用上述疏水化處理部進(jìn)行了疏水化處理并且利用上述周邊除去部除去了抗蝕劑膜 的周邊部后的基板的表面，形成用于在液浸曝光時保護抗蝕劑膜的撥水性的保護膜；和上述清潔刷配置在比來自上述清潔液供給部的清潔液的供給位置更靠近基板的 旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)的位置的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的涂覆、顯影方法的特征在于，包括在圓形的基板的表面涂覆抗蝕劑液而 形成抗蝕劑膜的工序；除去上述基板的表面的周邊部的抗蝕劑膜的工序；向涂覆抗蝕劑液 之前或者除去基板的表面的周邊部的抗蝕劑膜之后的基板供給疏水化用的流體，至少對上 述基板的表面的周邊部進(jìn)行疏水化處理的工序；對疏水化處理和抗蝕劑膜的形成完成后的 基板的背面進(jìn)行清潔的背面清潔工序；和對進(jìn)行背面的清潔、并進(jìn)一步進(jìn)行圖案形成用的 曝光后的基板進(jìn)行顯影處理的工序，其中，上述背面清潔工序，將基板保持水平并使其繞著 鉛直軸旋轉(zhuǎn)，并且向基板的背面供給清潔液，同時利用自轉(zhuǎn)的清潔刷對基板的背面進(jìn)行清 潔，在對上述基板的背面?zhèn)鹊闹辽僦苓叢窟M(jìn)行清潔時，將該基板的轉(zhuǎn)速設(shè)定為SOrpm以下?；宓谋趁娴那鍧嵎椒?，將背面進(jìn)行了疏水化處理后的基板保持水平，使其繞著 鉛直軸旋轉(zhuǎn)，并且向基板的背面供給清潔液，同時利用自轉(zhuǎn)的清潔刷對基板的背面進(jìn)行清 潔，對上述基板的經(jīng)過疏水化處理的部位進(jìn)行清潔時，將該基板的轉(zhuǎn)速設(shè)定在SOrpm以下。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，為了避免由于基板的背面附著有顆粒而造成曝光的不良，在曝光前 利用清潔液對基板的背面進(jìn)行清潔，在基板進(jìn)行疏水化處理、基板的背面周邊部也進(jìn)行疏 水化處理的情況下，以基板的轉(zhuǎn)速為SOrpm以下的低速旋轉(zhuǎn)，同時利用清潔刷進(jìn)行清潔。因 此，清潔刷與基板之間保持有液膜，抑制清潔刷的磨損，因而能夠降低顆粒的附著。此外，在 本發(fā)明的其他方面中，不論基板的背面清潔的時間如何，一邊使基板以轉(zhuǎn)速在SOrpm以下 的低速旋轉(zhuǎn)，一邊利用清潔刷進(jìn)行清潔，由此能夠良好的對進(jìn)行疏水化處理的基板的背面 進(jìn)行清潔。


圖1為表示涂覆、顯影裝置的整體的平面圖。圖2為表示涂覆、顯影裝置的整體的立體圖。圖3為表示涂覆、顯影裝置的整體的截面圖。
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圖4為疏水化處理單元的縱截側(cè)面圖。圖5為涂覆單元的截面圖。圖6為背面清潔裝置的截面圖。圖7為背面清潔裝置的平面圖。圖8為用于說明在背面清潔裝置中清潔的晶片的說明圖。圖9為用于說明在背面清潔裝置中清潔晶片的工序的第一說明圖。圖10為用于說明在背面清潔裝置中清潔晶片的工序的第二說明圖。圖11為用于說明在背面清潔裝置中清潔晶片的工序的第三說明圖。圖12為用于說明在背面清潔裝置中清潔晶片的工序的第四說明圖。圖13為用于說明本實施方式的背面清潔裝置的效果的曲線圖。圖14為表示使晶片以SOrpm旋轉(zhuǎn)進(jìn)行清潔時的晶片的背面的照片。圖15為表示使晶片以500rpm旋轉(zhuǎn)進(jìn)行清潔時的晶片的背面的照片。圖16為用于說明現(xiàn)有的背面清潔裝置的第一平面圖。圖17為用于說明現(xiàn)有的背面清潔裝置的截面圖。圖18為用于說明現(xiàn)有的背面清潔裝置的第二平面圖。符號說明1 背面清潔裝置；3 刷單元；10 旋轉(zhuǎn)卡盤；15 清潔液噴嘴；16 清潔液供給 源；18 控制部；20 底杯；21 防護器；22 上杯；30 刷；32 旋轉(zhuǎn)軸；33 刷臂；41 反射防 止膜；42 抗蝕劑膜；43 保護膜；60 氣化單元；61 處理室；62 供給口 ；63 加熱板；67 HMDS氣體供給源；80 涂覆裝置；81 旋轉(zhuǎn)卡盤；82 抗蝕劑液供給噴嘴；83 邊緣移去部； 85 杯體；88 抗蝕劑液供給源；89 除去液供給源；90 載置部；W 晶片；Al、A6 交接臂； A2、A3、A4、A5 搬送臂；A7、A8 移載臂；Bl 載體載置塊；B2 處理塊；B3 接口塊；B4 曝光 裝置；B5 清潔塊；Cl 載體；E 穿梭臂；S 清潔液。
具體實施例方式本發(fā)明的涂覆、顯影裝置的實施方式，具備載體塊Bi、處理塊B2和接口塊B3，在處 理塊B2和接口塊B3之間具備具有后述的背面清潔裝置(背面清潔裝置)的清潔塊B5。并 且，清潔塊B5經(jīng)由接口塊B3與曝光裝置B4連接。載體塊Bl構(gòu)成為，接受臂Al從載置于 載置部90上的密閉型的載體(FOUP) Cl取出晶片W，交接到鄰接的處理塊B2，并且利用接受 臂Al將完成處理塊B2中的處理后的晶片W取出，送回到載體Cl。如圖2、圖3所示，在該例中，處理塊B2具備用于進(jìn)行顯影處理的塊(以下，稱為 DEV層)、用于進(jìn)行在抗蝕劑膜的下層側(cè)形成的反射防止膜的形成處理的塊(以下，稱為BCT 層)、用于進(jìn)行抗蝕劑液的涂覆處理的塊(以下，稱為COT層)和用于進(jìn)行在抗蝕劑膜的上 層側(cè)形成的保護膜的形成處理的塊(以下，稱為TCT層)，各區(qū)域按照從下向上的順序疊層 而層階化。BCT層具備用于對晶片W的表面進(jìn)行疏水化處理的作為疏水化處理部的疏水化 處理單元60 (參照圖4)；通過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處 理單元；用于進(jìn)行在液處理單元中進(jìn)行的處理的前處理和后處理的加熱、冷卻系統(tǒng)的處理 單元群和在各單元之間進(jìn)行晶片W的交接的搬送臂A2。COT層具備通過旋涂涂覆用于形成抗蝕劑膜的抗蝕劑液的作為抗蝕劑處理部的涂覆單元80 (參照圖5)；用于進(jìn)行在該涂覆 單元80中進(jìn)行的處理的前處理和后處理的加熱、冷卻系統(tǒng)的處理單元群和在各單元之間 進(jìn)行晶片W的交接的搬送臂A3。TCT層具備通過旋涂涂覆用于在抗蝕劑膜上形成在液浸曝光時保護該抗蝕劑膜 的保護膜的處理液的液處理單元；用于進(jìn)行在該液處理單元中進(jìn)行的處理的前處理和后處 理的加熱、冷卻系統(tǒng)的處理單元群和在各單元之間進(jìn)行晶片W的交接的搬送臂A4。此外， DEV層具備例如在一個DEV層內(nèi)兩層疊層的作為顯影處理部的顯影單元和向該顯影單元 搬送晶片W的搬送臂A5。并且，如圖1和圖2所示，在處理塊B2中配設(shè)有擱板單元U1、和 在擱板單元Ul的各部分之間搬送晶片W的能夠自由升降的交接臂A6。其中，在圖1中，Ml 是將各個加熱部冷卻部等疊層而成的處理單元群。在處理塊B2的內(nèi)側(cè)，經(jīng)由清潔塊B5和接口塊B3與曝光裝置B4連接。處理塊B2 和清潔塊B5經(jīng)由擱板單元U2連接，清潔塊B5和接口塊B3經(jīng)由設(shè)置在兩個擱板單元U3、 U4上的、晶片W的交接單元連接。這些擱板單元U3、U4疊層多個對晶片W的表面進(jìn)行清潔的清潔裝置和對晶片W的 背面進(jìn)行清潔的背面清潔裝置1。此外，在清潔塊B5中，除了擱板單元U3、U4之外，還設(shè)置 有能夠自由升降并且能夠繞著鉛直軸自由旋轉(zhuǎn)、自由進(jìn)退的移載臂A8。該移載臂A8，通過 擱板單元U3、U4的交接部從處理塊B2接受進(jìn)行曝光前的晶片W，搬送到清潔裝置或背面清 潔裝置1，并且將清潔后的晶片W搬送到擱板單元U3、U4的交接部，此外，接受從接口塊B3 搬送來的完成曝光的晶片W，搬送到擱板單元U3、U4內(nèi)的交接部。并且，移載臂A8通過擱 板單元U3、U4的交接部進(jìn)行移載臂A7、后述的穿梭臂E和DEV層的搬送臂A5之間的晶片W 的交接。在接口塊B3中設(shè)置有能夠自由升降、并且繞著鉛直軸自由旋轉(zhuǎn)、自由進(jìn)退的移載 臂A7，移載臂A7用于從清潔塊B5接受完成清潔的晶片W，搬送到曝光裝置B4，并且從曝光 裝置B4接受完成曝光的晶片W，搬送到清潔塊B5。此外，在BCT層和DEV層之間設(shè)置有穿 梭臂E，該穿梭臂E為用于從擱板單元Ul中設(shè)置的交接單元CPLll向擱板單元U2中設(shè)置的 交接單元CPL12直接搬送晶片W的專用的搬送單元。在此，疏水化處理單元60和涂覆單元80能夠使用公知的裝置，僅簡單描述它們的 結(jié)構(gòu)。疏水化處理單元60，如圖4所示，從設(shè)置于處理室61上表面的供給口 62，向處理室 61內(nèi)供給使HMDS液氣化而得到的氣體。接著，向載置在處理室61的加熱板63上的晶片W 的上表面供給HMDS氣體，對晶片W的表面進(jìn)行疏水化。此時，氣體也蔓延到晶片W的背面 周邊部，進(jìn)行了疏水化處理。處理室61由上蓋64和基體65構(gòu)成，上蓋64通過未圖示的開 閉驅(qū)動部上升，進(jìn)行加熱板63和搬送臂A2之間的晶片W的交接。其中，圖4所示的66是 對處理室61內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣泵，67是HMDS氣體的供給源。在涂覆單元80中，如圖5所示，一邊使由旋轉(zhuǎn)卡盤81吸附支撐的晶片W旋轉(zhuǎn)，一 邊從抗蝕劑液供給噴嘴82供給抗蝕劑液，在晶片W的表面(反射防止膜41的表面)形成 抗蝕劑膜42。接著，使作為周邊除去部的邊緣移去部83向晶片W的周邊部的上方移動，向 晶片W的周邊部供給溶劑，除去周邊部的反射防止膜41和抗蝕劑膜43。其中，圖5中所示 的84是使旋轉(zhuǎn)卡盤81旋轉(zhuǎn)的電動機，85是防止從晶片W甩出的溶液飛散的杯體，86是將 杯體85內(nèi)的氣體排出的排氣口，87是排出杯體85內(nèi)的廢液的排液口，88是抗蝕劑液供給源，89是溶劑供給源。這樣的涂覆、顯影裝置與曝光裝置連接，構(gòu)成抗蝕劑圖案形成系統(tǒng)。該系統(tǒng)中晶片 W的流向如下。如圖3所示，首先，利用交接臂Al將載置在載體塊Bl的載體Cl上的晶片W 搬送到擱板單元Ul的與處理塊B2的BCT層對應(yīng)的交接單元CPL2。接著，利用搬送臂A2將 晶片W從交接單元CPL2搬送到BCT層內(nèi)的所述的疏水化處理單元60，進(jìn)行疏水化處理，接 著，在BCT層內(nèi)未圖示的液處理單元形成反射防止膜，搬送到交接單元CPL3。其后，晶片W 向擱板單元Ul的緩沖單元BF2 —交接臂A6 —交接單元CPL3 —搬送臂A3 — COT層搬送， 在所述的涂覆單元80形成抗蝕劑膜。接著，在BCT層內(nèi)的與圖5所示的涂覆單元80結(jié)構(gòu)相同的液處理單元中，涂覆反 射防止膜用的溶液，形成反射防止膜41 (參照圖5、圖11)，將晶片W搬送到交接單元CPL3。 之后，從交接單元CPL3 — COT層內(nèi)的搬送臂A3搬送，在涂覆單元80形成抗蝕劑膜?？刮g 劑膜形成后的晶片W，經(jīng)由交接單元BF3—交接臂A6(參照圖1)—交接單元CPL4，交接到 TCT層，在抗蝕劑膜42上形成保護膜43(參照圖11)，然后交接到交接單元TRS4。其中，由 于抗蝕劑膜的種類不同，有時不形成反射防止膜。利用交接臂A6，將形成抗蝕劑膜后的晶片W經(jīng)由交接單元BF3、TRS4交接到交接 單元CPL11，利用穿梭臂E經(jīng)由擱板單元U2的交接單元CPL12向清潔塊B5搬送。其中，圖 3中的帶有CPL的交接單元兼作為能夠載置多片晶片W的緩沖單元。接著，晶片W通過移載臂A8被搬送到擱板單元U3、U4，通過清潔裝置和所述的背 面清潔裝置進(jìn)行清潔。接著，清潔后的晶片W經(jīng)由接口塊B3，被搬送到曝光裝置B4，進(jìn)行曝 光處理。之后，晶片W返回處理塊B2，在DEV層進(jìn)行顯影處理，利用搬送臂A5被搬送到擱板 單元Ul中的交接臂Al的接近范圍的交接臺。接著，通過交接臂Al返回到載體Cl。接著，對本實施方式的清潔塊B5的擱板單元U3、U4中疊層的背面清潔裝置1進(jìn)行 說明。如圖6、圖7所示，背面清潔裝置1構(gòu)成為，在大致為矩形且上面開口的底杯20內(nèi)，設(shè) 置有大致水平地吸附保持從移載臂A8(參照圖1)接受的晶片W的作為基板保持部的旋轉(zhuǎn) 卡盤10、和用于對晶片W的背面51進(jìn)行清潔的刷單元3。旋轉(zhuǎn)卡盤10，通過旋轉(zhuǎn)軸12，由旋轉(zhuǎn)卡盤電動機11旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)卡盤10和旋轉(zhuǎn) 軸12的側(cè)方設(shè)置有升降銷13，在升降銷13的下部設(shè)置有使升降銷13升降的升降部14。升 降銷13升降，與晶片W的背面接觸，通過與移載臂A8的協(xié)同作用，在移載臂A8和旋轉(zhuǎn)卡盤 10之間進(jìn)行晶片W的交接。在旋轉(zhuǎn)卡盤10和升降銷13的周圍設(shè)置有防護器21，用于防止供給到晶片W的背 面51的清潔液S進(jìn)入內(nèi)方側(cè)(旋轉(zhuǎn)卡盤10 —側(cè))。防護器21形成為從底杯20的底部向 上方立起的延伸的圓筒形，在該防護器21的內(nèi)部設(shè)置旋轉(zhuǎn)卡盤電動機11和升降部14。在底杯20的上方設(shè)置上杯22，晶片W從上杯22的上開口部23搬入上杯22內(nèi)， 吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤10上。并且，吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤10上的晶片W的周圍被上杯22包 圍，防止清潔時清潔液S飛散到背面清潔裝置1的外部。并且，在本實施方式中，從側(cè)方看 時，底杯20的上部和上杯22的下部部分重疊，由該底杯20和上杯22構(gòu)成杯體。在上杯22內(nèi)的晶片W的載置區(qū)域的下方側(cè)，配置作為清潔液供給部的清潔液噴嘴 15和刷單元3的清潔刷30。清潔刷30的材質(zhì)例如可以使用PVA (聚乙烯醇)。清潔液噴嘴 15經(jīng)由配管17與清潔液供給源16連接。并且，如圖7所示，清潔噴嘴15的位置設(shè)置在清潔刷30的附近，但在圖6中，為了說明方便，將清潔液噴嘴15記載在清潔刷30的相反側(cè)。 刷單元3，在對晶片W的背面51進(jìn)行清潔的清潔刷30的下部，具備使清潔刷30旋轉(zhuǎn)的刷電 動機31、和連接清潔刷30與刷電動機31的旋轉(zhuǎn)軸32，清潔刷30通過刷電動機31的驅(qū)動 力旋轉(zhuǎn)。并且，刷電動機31疊載在刷臂33的一端部。刷臂33形成為下述形狀，從底杯20的外側(cè)向底杯20內(nèi)水平延伸，在底杯20與上 杯22之間的區(qū)域向垂直下方延伸，其后，以不與上杯22的下端相干擾的方式大致水平地向 上杯22內(nèi)延伸。并且，在位于杯體22內(nèi)的刷臂33的一端部疊載有刷電動機31，在位于底 杯20外側(cè)的刷臂33的另一端部設(shè)置用于使該刷臂33旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電動機34。于是，刷臂 33通過旋轉(zhuǎn)電動機34的驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)，如圖7所示，使清潔刷30的位置在晶片W的邊緣部分 52和晶片W的中央部側(cè)之間移動。并且，在本實施方式的背面清潔裝置1中，在旋轉(zhuǎn)卡盤電動機11、升降部14、清潔 液供給源16、刷電動機31和旋轉(zhuǎn)電動機34上連接有用于控制這些部件的控制部18，通過 利用控制部18對這些部件進(jìn)行驅(qū)動控制，在該背面清潔裝置1中對晶片W的背面51進(jìn)行 清潔。其中，圖6所示的24是用于將底杯20內(nèi)滯留的清潔液S的廢液排出的排液口，25是 將底杯20內(nèi)的氣體排出的排氣口，26是用于防止清潔液S的廢液流入排氣口的擋蓋。接著，對利用背面清潔裝置1對晶片W的背面51進(jìn)行清潔的流程進(jìn)行說明。首先， 參照圖8說明在該背面清潔裝置1中進(jìn)行清潔的晶片W。如圖8(a)所示，本實施方式的晶 片W，在疏水化處理單元60中對表面50進(jìn)行疏水化，在其上形成反射防止膜41，通過涂覆 單元80在其上形成抗蝕劑膜42。接著，如圖8 (b)所示，通過涂覆單元80的邊緣移去部83， 向晶片W的表面50的周邊部供給溶劑，除去周邊部的反射防止膜42和抗蝕劑膜43，使表面 50露出。之后，從抗蝕劑膜42上遍及晶片W的表面50的整個表面地形成保護膜43，利用 背面清潔裝置1對該晶片W進(jìn)行清潔。其中，晶片W在如上所述進(jìn)行疏水化處理時，HMDS氣 體蔓延到晶片W的背面51的周邊部52，在該周邊部52也進(jìn)行疏水化處理。進(jìn)行疏水化處 理的周邊部的寬度(從疏水化部分的內(nèi)端到晶片W的外緣的距離)例如為15mm左右。此 外，進(jìn)行疏水化處理的部位的水的接觸角為30°以上。在對這樣的晶片W的背面51進(jìn)行清潔的情況下，首先，如圖9所示，通過清潔塊B5 的移載臂A8，將液浸曝光前的晶片W搬送到旋轉(zhuǎn)卡盤10的上方，通過升降銷13的上升，晶 片W離開移載臂A8，移載臂A8后退。該實施方式的清潔裝置，之后詳述，在晶片W的中心部 從圓筒狀的防護器21離開的狀態(tài)下，由未圖示的能夠自由水平、升降的吸附墊保持晶片W， 首先，利用清潔刷30對晶片W的該中心部進(jìn)行清潔。其后，晶片W從該吸附墊交接到旋轉(zhuǎn) 卡盤10，如圖10所示保持。接著，如圖10所示，從清潔液噴嘴15向晶片W的背面51供給 例如作為純水的清潔液S，并且通過旋轉(zhuǎn)卡盤10使晶片W以SOrpm以下例如50rpm的速度 旋轉(zhuǎn)，使清潔刷30 —邊以例如IOOrpm旋轉(zhuǎn)，一邊開始晶片W的背面51的清潔。圖11是從 背面觀察晶片W的圖，清潔刷30與通過清潔液噴嘴15供給清潔液S的位置相比，位于晶片 W的旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)。因此，向晶片W的背面?zhèn)裙┙o(噴出)的清潔液S，一邊在晶片W 的背面沿著晶片W的旋轉(zhuǎn)方向流動，一邊由于離心力向外側(cè)擴散，流入清潔刷30所處的區(qū) 域。清潔刷30 —邊通過臂33橫向移動，一邊沒有遺漏地對防護器21的外側(cè)區(qū)域的晶片W 的背面進(jìn)行清潔。從后述的實驗結(jié)果可知，即使在進(jìn)行疏水化處理的晶片W的背面周邊部，清潔后的顆粒的附著也少，因此可以推斷清潔的模式如下所述。即可以認(rèn)為，當(dāng)清潔液S到達(dá)進(jìn)行 疏水化處理的部位時，大的表面張力發(fā)生作用，在液流快的情況下容易形成為液滴狀。與此 相對，在晶片W的轉(zhuǎn)速極慢的情況下，液流慢，不易形成液滴狀，因此，如圖12所示，能夠在 清潔刷30和晶片W的背面之間存在穩(wěn)定的液膜，因此，能夠抑制清潔刷30與晶片W的磨損， 降低顆粒的產(chǎn)生。為了得到這樣的作用，從后述的實驗例中也可以知道，條件是使晶片W的 轉(zhuǎn)速低于200rpm左右、優(yōu)選低于lOOrpm，但如果還要加上防止清潔液向晶片W的表面?zhèn)嚷?延的條件，則必須要在SOrpm以下。并且，如果晶片W旋轉(zhuǎn)，則能夠?qū)琖的背面的周邊 部整體進(jìn)行清潔，并且能夠降低顆粒的產(chǎn)生，因此晶片W的轉(zhuǎn)速的下限只要大于Orpm，即晶 片W旋轉(zhuǎn)即可。但是，必須避免由于該晶片W的背面清潔工序?qū)е峦扛?、顯影裝置的整體生 產(chǎn)率下降，從這點考慮，晶片W的轉(zhuǎn)速優(yōu)選大于lOrpm。即，在本發(fā)明中，晶片W的轉(zhuǎn)速的上 限至關(guān)重要，而對于下限而言，在能夠發(fā)揮背面清潔功能的范圍內(nèi)都是容許的。然后，完成清潔后的晶片W，以與將晶片W搬入背面清潔裝置1的工序相反的順序 交接到移載臂A8，通過移載臂A8從背面清潔裝置1搬出。由此，晶片W的背面51的清潔完 成，之后，對其他未清潔的晶片W重復(fù)上述工序。其中，在該例中，清潔液噴嘴15設(shè)置在晶片W的中央附近，但也可以是例如從晶片 W的中心部附近橫貫周邊部沿著晶片半徑延伸的橫長的噴嘴。清潔刷30的轉(zhuǎn)速為lOOrpm，如果轉(zhuǎn)速太高，清潔液容易形成液滴狀，反之如果轉(zhuǎn) 速太低，清潔能力變小，從該觀點考慮，優(yōu)選為50rpm 300rpm。此外，晶片W的轉(zhuǎn)速，可以 只在對進(jìn)行疏水化處理的晶片W的背面周邊部進(jìn)行清潔時，設(shè)定為SOrpm以下例如50rpm， 而在此外的部位設(shè)定為高于該轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速。還可以在進(jìn)行疏水化處理部位和未進(jìn)行疏水化 處理部位都設(shè)置為上述那樣的低速。根據(jù)上述實施方式，在利用清潔液對晶片W的背面進(jìn)行清潔時，在晶片W進(jìn)行疏水 化處理、晶片W的背面周邊部也進(jìn)行疏水化處理的情況下，使晶片W的轉(zhuǎn)速在SOrpm以下的 低速旋轉(zhuǎn)，同時利用清潔刷30進(jìn)行清潔。因此，在清潔刷30和晶片W之間保持有液膜，能 夠抑制清潔刷30的磨損，并且能夠抑制清潔液向晶片W的表面?zhèn)嚷?，降低晶片W的背面 的顆粒附著，還能夠抑制晶片W的表面周邊部的污染。因此，對晶片W進(jìn)行疏水化處理，防 止上述的保護膜的剝離，并且即使對晶片W的背面周邊部也進(jìn)行了疏水化處理，也能夠良 好地清潔，降低顆粒的附著。因此，能夠抑制曝光時由于顆粒的存在而造成的晶片W(盡管 為微觀水平)彎曲，能夠進(jìn)行良好的曝光。實施例以下參照圖13至圖14，對為了確認(rèn)本發(fā)明效果而進(jìn)行的實驗進(jìn)行說明。在本實驗 中，使用本實施方式的背面清潔裝置1，調(diào)查對背面51的周邊部52經(jīng)過疏水化處理的晶片 W進(jìn)行清潔時在背面51附著的顆粒的量。在該實驗中，在使清潔刷30以IOOrpm旋轉(zhuǎn)的狀 態(tài)下，使晶片W的轉(zhuǎn)速從50rpm到IOOOrpm變更，調(diào)查在各轉(zhuǎn)速下清潔后的晶片W的背面51 附著的顆粒的量。其中，顆粒的量是通過顆粒計數(shù)器對清潔后的晶片W的背面51進(jìn)行測算 得到的個數(shù)。說明上述實驗的結(jié)果。圖13是縱軸為顆粒量(個)、橫軸為晶片W的轉(zhuǎn)速(rpm) 的曲線圖，圖14表示使晶片W以50rpm旋轉(zhuǎn)進(jìn)行清潔時的背面51的狀態(tài)，圖15表示使晶片 W以500rpm旋轉(zhuǎn)進(jìn)行清潔時的背面51的狀態(tài)。如圖13和圖14所示，在使晶片W以50rpm
10旋轉(zhuǎn)對背面51進(jìn)行清潔的情況下，在背面51上附著的顆粒的量為344個，判斷從整體上除 去了顆粒。相對于此，在使晶片W以500rpm旋轉(zhuǎn)對背面51進(jìn)行清潔的情況下，如圖12所示， 在背面51上附著的顆粒的量為3688個，是以50rpm清潔時的10倍以上。并且，如圖15所 示，判斷在晶片W的背面51，顆粒大量附著在周邊部。由此可以判斷，在使晶片W以500rpm 旋轉(zhuǎn)進(jìn)行清潔的情況下，如圖17和圖18所示，在周邊部52不能形成清潔液S的液膜，清潔 刷30與晶片W直接接觸，清潔刷30磨損，磨損渣成為顆粒附著。并且，如圖13所示，在使晶片W以IOOOrpm旋轉(zhuǎn)對背面51進(jìn)行清潔的情況下，顆 粒的量為22091個，是以50rpm清潔時的約70倍，由此可以認(rèn)為，旋轉(zhuǎn)速度越快，清潔刷30 的磨損量越大，因而顆粒的量也增加。因此可以判斷，在周邊部52進(jìn)行疏水化處理的情況 下，優(yōu)選使晶片W的轉(zhuǎn)速為低速進(jìn)行清潔。其中，如圖13所示，在使晶片W以IOOrpm 400rpm旋轉(zhuǎn)對背面51進(jìn)行清潔的情 況下，顆粒的量為449個 1218個，較少。但是，在使晶片W以IOOrpm 400rpm下旋轉(zhuǎn)的 情況下，供給到背面51的清潔液S會向晶片W的表面50蔓延，發(fā)生在晶片W的表面50附 著顆粒的現(xiàn)象，因此，不適于晶片W的清潔。
權(quán)利要求
一種涂覆、顯影裝置，其特征在于，具備抗蝕劑處理部，用于在圓形的基板的表面涂覆抗蝕劑液而形成抗蝕劑膜；周邊膜除去部，除去所述基板的表面的周邊部的抗蝕劑膜；疏水化處理部，向涂覆抗蝕劑液之前或通過所述除去部除去抗蝕劑膜之后的基板供給疏水化用的流體，至少對所述基板的表面的周邊部進(jìn)行疏水化處理；背面清潔部，對疏水化處理和抗蝕劑膜的形成完成后的基板的背面進(jìn)行清潔；和顯影處理部，對進(jìn)行背面的清潔、并進(jìn)一步進(jìn)行圖案形成用的曝光后的基板進(jìn)行顯影處理，其中，所述背面清潔部，具備基板保持部，將基板保持水平并使其繞著鉛直軸旋轉(zhuǎn)；清潔刷，一邊自轉(zhuǎn)，一邊對通過所述基板保持部旋轉(zhuǎn)的基板的背面進(jìn)行清潔；清潔液供給部，在利用該清潔刷清潔時，向所述基板的背面供給清潔液；和控制部，輸出控制信號，使得在對所述基板的背面?zhèn)鹊闹辽僦苓叢窟M(jìn)行清潔時，該基板的轉(zhuǎn)速在80rpm以下。
2.如權(quán)利要求1所述的涂覆、顯影裝置，其特征在于具備保護膜形成部，該保護膜形成部用于在利用所述疏水化處理部進(jìn)行了疏水化處理 并且利用所述周邊除去部除去了抗蝕劑膜的周邊部后的基板的表面，形成用于在液浸曝光 時保護抗蝕劑膜的撥水性的保護膜。
3.如權(quán)利要求1所述的涂覆、顯影裝置，其特征在于所述清潔刷，配置在比來自所述清潔液供給部的清潔液的供給位置更靠近基板的旋轉(zhuǎn) 方向的下游側(cè)的位置。
4.一種涂覆、顯影方法，其特征在于，包括在圓形的基板的表面涂覆抗蝕劑液而形成抗蝕劑膜的工序； 除去所述基板的表面的周邊部的抗蝕劑膜的工序；向涂覆抗蝕劑液之前或者除去基板的表面的周邊部的抗蝕劑膜之后的基板供給疏水 化用的流體，至少對所述基板的表面的周邊部進(jìn)行疏水化處理的工序；對疏水化處理和抗蝕劑膜的形成完成后的基板的背面進(jìn)行清潔的背面清潔工序；和 對進(jìn)行背面的清潔、并進(jìn)一步進(jìn)行圖案形成用的曝光后的基板進(jìn)行顯影處理的工序， 其中，所述背面清潔工序，將基板保持水平并使其繞著鉛直軸旋轉(zhuǎn)，并且向基板的背面供給 清潔液，同時利用自轉(zhuǎn)的清潔刷對基板的背面進(jìn)行清潔，在對所述基板的背面?zhèn)鹊闹辽僦?邊部進(jìn)行清潔時，將該基板的轉(zhuǎn)速設(shè)定為SOrpm以下。
5.如權(quán)利要求4所述的涂覆、顯影方法，其特征在于，包括在進(jìn)行了疏水化處理并除去了抗蝕劑膜的周邊部后的基板的表面，形成用于在液浸曝 光時保護抗蝕劑膜的撥水性保護膜的工序。
6.如權(quán)利要求4所述的涂覆、顯影方法，其特征在于利用所述清潔刷進(jìn)行清潔的位置，比清潔液的供給位置更靠近基板的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)。
7.一種基板的背面清潔方法，其特征在于將背面進(jìn)行了疏水化處理后的基板保持水平，使其繞著鉛直軸旋轉(zhuǎn)，并且向基板的背 面供給清潔液，同時利用自轉(zhuǎn)的清潔刷對基板的背面進(jìn)行清潔，對所述基板的經(jīng)過疏水化 處理的部位進(jìn)行清潔時，將該基板的轉(zhuǎn)速設(shè)定在SOrpm以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種涂覆、顯影裝置和基板的背面清潔方法。該涂覆、顯影裝置在半導(dǎo)體晶片上形成抗蝕劑膜，對曝光后的晶片進(jìn)行顯影，例如通過利用疏水化流體對抗蝕劑膜形成前的晶片進(jìn)行疏水化處理，晶片的背面的周邊部形成疏水化狀態(tài)。使用清潔液和刷對該晶片的背面進(jìn)行清潔時，由于刷的磨損造成晶片背面的污染，會在曝光時發(fā)生不良。在此，提供一種良好地進(jìn)行晶片的背面的清潔的方法。在使用旋轉(zhuǎn)卡盤、清潔刷和清潔液噴嘴至少對晶片的周邊部進(jìn)行清潔時，將晶片的轉(zhuǎn)速控制在80rpm以下。其中，旋轉(zhuǎn)卡盤將曝光前的晶片保持水平，使其繞著鉛直軸旋轉(zhuǎn)；清潔刷一邊自轉(zhuǎn)一邊對旋轉(zhuǎn)的晶片的背面進(jìn)行清潔；清潔液噴嘴在清潔時向晶片的背面供給清潔液。
文檔編號B08B7/04GK101923286SQ20101020055
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者德永容一, 田中寬周, 錦戶修一 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社