[发明专利]基板清洗装置和基板清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一边使基板旋转一边利用清洗液清洗基板的表面的基板清洗装置和基板清洗方法。

本申请根据2013年5月28日在日本国提出申请的特愿2013－112395号、2014年1月29日在日本国提出申请的特愿2014－014864号、以及2014年3月20日在日本国提出申请的特愿2014－058221号要求优选权，在此引用上述申请的内容。

背景技术

作为用于针对半导体晶圆等基板形成抗蚀图案的曝光处理，公知有使液体存在于基板的表面而进行曝光的浸液曝光。对于浸液曝光所使用的抗蚀剂，为了抑制其蔓延到基板的周端、背面而使用疏水性较高的抗蚀剂。在对曝光后的基板进行的显影处理中，向基板供给显影液而使例如曝光部分溶解，接着，一边使基板旋转一边向该基板供给清洗液例如纯水而将溶解生成物自基板的表面冲走。具体而言，公知有一边自清洗液喷嘴喷射清洗液一边使该清洗液喷嘴以自基板的中心部朝向基板的周缘部的方式进行扫描的方法。

然而，由于形成有抗蚀剂的基底膜的疏水性较低(接触角较小)，因此，在使用了疏水性较高(接触角较大)的抗蚀剂的曝光后的基板中，曝光部分和未曝光部分的接触角的差异较大。因此，在供给显影液之后供给清洗液时，会产生所谓的“液体断裂(日文：液千切れ)”这样的现象而使液滴容易残留在基板的表面上。该液滴在干燥后成为残渣，从而成为半导体器件的成品率的降低的主要原因。

作为基底膜，主流是由有机材料构成的防反射膜，但在最近，研究一种由接触角更小的无机材料构成的防反射膜，在该情况下，曝光部分和未曝光部的接触角的差异进一步变大，更容易产生残渣。

在针对曝光部分和未曝光部分的接触角的差异较大的基板进行上述清洗的情况下，使清洗液喷嘴的扫描速度变慢的做法是有效的，但会成为装置的生产率降低的主要原因。尤其在涂敷、显影装置中，市场上要求每1小时处理200张以上的基板，因此希望一种能够在维持较高的生产率的情况下谋求减少残渣的方法。

作为解决该问题的清洗方法，在日本国特许第4040074号中记载有如下一种技术：在向基板喷射清洗液之后，向基板的中心部喷射氮气而形成干燥区域的芯，之后，使清洗液的喷射位置向基板的外侧移动并使气体的喷射位置也移动，从而使干燥区域向外侧扩展，在使气体的喷射位置移动时，使气体喷嘴在基板的周缘侧的区域的移动速度较快。在日本国特开2004－14972号(段落0044)中记载有如下一种技术：在清洗基板的过程中，使朝向基板喷射的液体和气体的混合体中所含有的气体的流量随着接近基板的周缘部而变化。另外，在日本国特许第4350989号(图5和段落0050、0053、0057)中记载有如下一种技术：随着接近基板的周缘而增大气体的喷射角并减弱气体的压力，而均匀地进行干燥。并且，在日本国特许第5151629号(图4～图6)中记载有如下一种技术：在自一喷嘴朝向基板的某一区域喷射气体之后，自其他喷嘴朝向同一区域喷射气体。今后，能够预想要求进一步更高的清洗精度，并且，为了谋求减少残渣而要求进行进一步的改进。

发明内容

本发明是考虑到这样的情况而做出的，其目的在于，在一边使基板旋转一边利用清洗液清洗基板的表面的过程中，抑制清洗处理后的液滴的残留而减少残渣。