[发明专利]基板处理方法及基板处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、光掩模用玻璃基板、光盘用基板等基板在水平面内围绕铅垂轴旋转，一边向基板表面供给纯水等洗涤液，一边对基板进行干燥处理的基板处理方法及基板处理装置。

背景技术

在半导体装置的制造工程中，通过进行下述的：利用平版印刷技术，在例如硅基板上涂敷光致抗蚀剂，使用曝光机在基板上的保护膜上印上电路图案，用显影液对曝光后的保护膜进行显影的各种工序，在基板的保护膜上形成电路图案。在其中的显影处理中，通过例如狭缝喷嘴，向基板表面上所形成的曝光后的保护膜供给显影液，之后，使基板在水平面内绕铅垂轴旋转，同时，从直流式喷嘴的喷出口向基板中心喷出纯水等洗涤液(冲洗液)。供给到基板中心的洗涤液，借助于离心力向基板的周缘方向扩散，分布在基板整体上，将显影液从基板表面的保护膜上冲走。结束该洗涤处理(冲洗处理)时，停止从喷嘴向基板上的洗涤液的供给，之后，进一步增大基板的转速，借助于离心力将基板表面的保护膜上的洗涤液甩开，借此对基板进行干燥(旋转干燥)。

然而，所述的对基板进行旋转干燥时，在基板上，会引起洗涤液的液滴残留斑痕的事情发生。这是由于在显影处理后的基板上的保护膜表面混合存在有亲水性部分和抗水性部分，因此会导致在基板上的洗涤液的保持力方面的不均匀。很明显，在形成于这种基板表面上的抗蚀图案上残留斑痕的洗涤液的液滴，是产生显影缺陷的主要原因。

为了解决所述问题，人们提出了对基板进行旋转干燥时，一边从洗涤液喷出喷嘴的喷出口喷出洗涤液，一边使喷出喷嘴的喷出口从基板的中心部向周边部进行扫描的方法(扫描冲洗法)。通过采用这种方法，从基板中心到周缘形成洗涤液的液膜，并在保持该液膜的状态不变的情况下进行干燥，所以，即使是混合有亲水性部分和抗水性部分的保护膜表面，也很难在基板上残留洗涤液的液滴。此外，人们还提出了一边从洗涤液喷出喷嘴的喷出口喷出洗涤液一边使喷出喷嘴扫描时，一边从空气喷出喷嘴喷出气体，一边使空气喷出喷嘴与洗涤液喷出喷嘴一起或同步地从基板中心部向周边部移动的方法(例如，参照日本特许第3694641号公报)。

所述扫描冲洗，与以往的旋转干燥相比较，可大幅度地减少显影缺陷。然而，在对具有高抗水性(例如水的接触角为60°以上)的保护膜表面的基板采用扫描冲洗法的情况下，会由于以下现象产生显影缺陷。

即，当一边从洗涤液喷出喷嘴的喷出口喷出洗涤液，一边从基板的中心部向周边部使喷出喷嘴进行扫描时，如图7A所示的基板的俯视图那样，最初，由洗涤液的液膜3覆盖基板W的整个面，接着基板W中心部分的液膜3变薄，处于即将干燥的状态。接着，用双点划线所示的处于即将干燥状态的部分(以下，称作“即将干燥部分”)4如图7B所示，向外侧逐渐扩展，同时，在即将干燥部分4内产生干燥芯5a。该干燥芯5a扩大，形成干燥区域6a。该干燥区域6a向基板W的整个面扩展，进行基板W的干燥。然而，基板上的保护膜表面的抗水性高时，在基板W的中心附近，在即将干燥部分4内，会继第一个干燥芯5a之后产生第二个干燥芯5b，有时会产生更新的干燥芯。此外，以往由于喷出喷嘴仅仅从基板W的中心部向周边部移动，所以，在基板W的中心附近形成比较大的即将干燥部分4。因此，在基板W的中心附近，在即将干燥部分4内，会产生第二个干燥芯5b，有时会产生更新的干燥芯。另外，干燥芯不会在基板W的中心附近以外的地方产生。而且，如图7C所示，最初形成的干燥区域6a继续扩大的同时，第二个干燥芯5b也在扩大并形成第二个干燥区域6b，而且该干燥区域6b也在继续扩大。

所述的两个干燥区域6a、6b分别扩大起来，如图7D所示，两个干燥区域6a、6b彼此接触地接合，如图7E所示，不久就变成了一个干燥区域6c。这时，在两个干燥区域6a、6b的边界部分，产生洗涤液的液滴7。接着，如图7F所示，变成一个的干燥区域6c向外侧扩大，而洗涤液的液滴7保持原样不变，直到最后都残存在那里。而且，如图7G所示，最后，虽然基板W的整个面都干燥了，但是，残存的洗涤液的液滴7保持原样地干燥，在基板W上依照原样残留了洗涤液的干燥痕(显像后残留的水迹之类的污点)7′。其结果是，产生显影缺陷。另外，以上的显影并不限于通过扫描冲洗对显影处理后的基板进行干燥处理的情况，很明显，具有高抗水性的表面基板，一般来说都有这些现象。