[发明专利]液体处理装置及液体处理方法

说明书

本申请是申请日为2010年3月4日、申请号为2010101268495、发明名称为“液体处理装置及液体处理方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如将半导体晶圆等基板保持在设置于处理杯内的基板保持部、在从喷嘴向基板供给处理液体、并且一边使基板旋转一边进行液体处理的液体处理装置及液体处理方法。

背景技术

在对半导体晶圆(以下称作“晶圆”)实施的光刻工序中，进行用于在晶圆的表面形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷处理，在该涂敷处理的方法中例如存在旋涂法。例如图17所示，采用旋涂法的抗蚀剂涂敷装置包括吸附保持晶圆W的旋转吸盘11、使该旋转吸盘11旋转的旋转驱动部12、向晶圆W供给抗蚀液的抗蚀剂喷嘴15、和包围上述旋转吸盘11的、在下部连接有废液通路13、排气管14的处理杯20。

另外，在上述处理杯20中设有自晶圆W的周缘部下方向外侧下方倾斜的环状的下侧引导部21，并且，自晶圆W的周缘附近隔有间隙朝向斜下方地设有环状的上侧引导部22，在上侧引导部22的上方还设有环状的外侧引导部23。上述下侧引导部21与上侧引导部22之间形成环状流路24。如图17及18所示，在上侧引导部22中，沿着圆周方向形成有多个开口部25，将由外侧引导部23和上侧引导部22包围的空间与上述环状流路24连通。

上述排气管14在上游侧通过减震器14a连接于工厂排气管道(包括设置在工厂内的排气通路在内的排气系统)，利用减震器14a的开闭程度能够以使处理杯20的气氛为高排气(排气压力较高、排气量较多的状态)或者低排气(排气压力较低、排气量较少的状态)这两个级别的排气量进行。高排气以回收喷出抗蚀剂时的雾沫为目的设定，低排气以回收烘干抗蚀剂时的雾沫为目的设定。在烘干抗蚀剂时以低排气进行排气的理由在于，在以高排气进行排气时，有可能对膜厚的均匀性产生不良影响。

接着，简单说明采用该抗蚀剂涂敷装置进行的抗蚀剂涂敷工序。上述抗蚀剂涂敷装置内，利用风机过滤单元(FFU)17形成下行流，例如自抗蚀剂喷嘴15向旋转着的晶圆W的中心涂敷抗蚀剂，之后进行旋转烘干。在该工序中，自晶圆W飞散的抗蚀剂的一部分利用自重在下侧引导部21中传递而自废液通路13被排出到外部。另外，成为雾沫的抗蚀剂乘载于通过上述开口部25流动的下降气流、及由旋转着的晶圆W产生的气流，在环状流路24中流动，自排气管14被吸引排出。

但是，以往，一边使晶圆W旋转、一边向晶圆W的背面侧供给作为清洗液的溶剂而进行所谓的背面清洗，但要求除去附着在晶圆W的正面侧及背面侧的斜面(bevel)部的抗蚀剂，而且，正确地控制抗蚀剂膜的周缘与晶圆W的周缘的分离尺寸、换言之即是抗蚀剂的切入宽度。因此，如专利文献1所述，公知有在晶圆W的背面周缘部的附近下方，自嵌合于内侧引导部21的喷嘴朝向晶圆W背面侧的斜面部喷出清洗液(溶剂)的技术。而且，在清洗该斜面时，为了将喷出的清洗液从背面侧的斜面部经由正面侧的斜面部推上至比晶圆W的正面侧周缘靠内方一些的位置，需要将晶圆W的转速设定为例如2500rpm左右的高旋转。如图17所示，上述斜面清洗喷嘴嵌入于下侧引导部21，在该斜面清洗工序中，为了使清洗液到达晶圆W的正面周缘部，使该晶圆W的转速大于以往的转速。

另一方面，近年来，随着生产效率的提高，安装于半导体制造装置的处理杯20的数量增加，自多个处理杯20排出的总排气量增大。结果，提高了工厂的运营费用，也有可能对环境产生不良影响。并且，在抗蚀剂涂敷装置中，鉴于排气系统的控制复杂这样的理由，难以将上述排气系统做成两个级别以上(例如高排气、中排气、低排气这样的三个级别)，在喷出抗蚀剂时，通过以高排气进行排气来回收飞散的抗蚀剂雾沫，为了在除喷出抗蚀剂时之外的情况下(包括清洗斜面时在内)抑制排气量增大，不得不以低排气进行排气。