液处理方法和液处理装置与流程

1.本发明涉及液处理方法和液处理装置。


背景技术：

2.专利文献1记载了一种基片处理装置，其通过将基片送入送出多个处理部并对其实施处理，来在基片表面形成薄膜，其中该处理部包括用于从喷嘴部件供给处理液以形成薄膜的薄膜形成部，该基片处理装置包括：在对上述基片供给处理液以形成薄膜的薄膜形成时期和在薄膜形成时期以外的时候释放处理液的预喷(pre
‑
dispense)时期，从上述喷嘴部件释放处理液的液释放驱动装置；控制上述液释放驱动装置的控制装置；以及将上述预喷动作的时机(timing)设定为与基片的处理条件相应的时机的时机设定装置。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开平10
‑
32157号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.本发明的技术在使用液处理装置对基片进行液处理时，提高生产率。
8.用于解决技术问题的技术方案
9.本发明的一方面是对基片供给处理液以进行液处理的液处理方法，当在第一涂敷模块中执行第一喷嘴的试喷时，在第二涂敷模块中成为能够对作为下一个液处理对象的基片开始液处理的状态之前，判断并决定是否进行第二喷嘴的试喷，其中，上述第一喷嘴是在上述第一涂敷模块中用于将上述处理液供给到基片以进行该基片的液处理的喷嘴，上述第二喷嘴是在第二涂敷模块中对作为上述基片的上述下一个液处理对象的基片供给上述处理液以进行液处理的喷嘴。
10.发明效果
11.依照本发明，在使用液处理装置对基片进行液处理时，能够提高生产率。
附图说明
12.图1是示意性地表示本实施方式的抗蚀剂涂敷装置的概要结构的俯视图。
13.图2是表示在用图1的抗蚀剂涂敷装置对晶片进行抗蚀剂涂敷处理时的晶片的处理顺序的说明图。
14.图3是表示使用本实施方式的抗蚀剂涂敷装置进行试喷的处理流程的一例的流程图。
15.图4是表示在用抗蚀剂涂敷装置对晶片进行抗蚀剂涂敷处理时的各涂敷模块中的处理状况的时序图，(a)表示现有的处理流程，(b)表示实施方式的处理流程。
16.图5是表示在用另一实施方式的抗蚀剂涂敷装置对晶片进行抗蚀剂涂敷处理时的
晶片的处理顺序的说明图。
17.图6是表示在用另一实施方式的抗蚀剂涂敷装置对晶片进行抗蚀剂涂敷处理时的晶片的处理顺序的说明图。
18.附图标记说明
[0019]1ꢀꢀꢀ
抗蚀剂涂敷装置
[0020]
10、50
ꢀꢀꢀ
涂敷处理单元
[0021]
20、30、60、70
ꢀꢀꢀ
涂敷模块
[0022]
40、80
ꢀꢀꢀ
喷嘴
[0023]
41、31
ꢀꢀꢀ
臂
[0024]
42、82
ꢀꢀꢀ
引导件
[0025]
43、83
ꢀꢀꢀ
水平移动部
[0026]
44、84
ꢀꢀꢀ
喷嘴槽
[0027]
100
ꢀꢀꢀ
控制部
[0028]
w
ꢀꢀꢀ
晶片。
具体实施方式
[0029]
在半导体器件的制造工艺中，对基片例如半导体晶片(以下，有时称为“晶片”)，从喷嘴供给例如抗蚀剂液、显影液等处理液，进行液处理。在这种情况下，为了防止喷嘴因处理液的固化而堵塞、固化物向基片的落下等现象于未然，在喷嘴待机部中进行从喷嘴释放规定量的处理液的试喷(dummy dispense)。由于在进行试喷的期间不能对基片实施液处理，因此重要的是如何高效地进行试喷。
[0030]
关于这点，日本特开平10
‑
32157号公报所公开的现有技术涉及一个涂敷模块中具有一个喷嘴的液处理装置，而对于用一个共用喷嘴对两个以上的涂敷模块供给处理液的液处理装置、用多个涂敷模块进行相同的液处理的所谓的多模块，没有教导如何高效地进行试喷。因此，对于这样的多模块，如何高效地进行试喷以提高生产率是人们所期望的。
[0031]
因此，本发明的技术在多模块类型的液处理装置中，高效地进行试喷以提高生产率。
[0032]
下面，参照附图，对本实施方式的液处理装置的结构进行说明。此外，在本说明书中，对具有实质上相同的功能构成的要素，标注相同的附图标记而省略重复的说明。
[0033]
<抗蚀剂涂敷装置>
[0034]
图1是表示作为本实施方式的液处理装置的一例的抗蚀剂涂敷装置1的概要结构的俯视图。该抗蚀剂涂敷装置1具有两个涂敷处理单元10、50。由于各涂敷处理单元10、50具有相同的结构，因此以涂敷处理单元10为例进行说明。
[0035]
涂敷处理单元10具有两个涂敷模块20、30和用于对设置于这两个涂敷模块20、30的晶片w供给抗蚀剂液的一个喷嘴40。涂敷模块20、30在横向(图1中的x方向)上并排地配置。各涂敷模块20、30彼此同样地构成，因此以涂敷模块20为例进行说明。
[0036]
涂敷模块20具有旋转卡盘(spin chuck)21，旋转卡盘21是吸附晶片w的背面的中央部分以水平地对其进行保持的基片保持部。旋转卡盘21构成为通过旋转驱动机构(未图示)在保持着晶片w的状态下绕铅垂轴可旋转，旋转卡盘21以晶片w的中心位于其旋转中心
上的方式吸附并保持晶片w。旋转卡盘21的旋转速度，即晶片w的旋转速度由控制部100控制。在旋转卡盘21的周围设置有上表面开口且包围旋转卡盘21上的晶片w的杯状体22。
[0037]
在杯状体22内设置有在铅垂方向上升降的例如3个升降销23。该升降销23通过升降机构(未图示)进行升降，从而能够在对抗蚀剂涂敷装置1运送晶片w的基片运送机构(未图示)与旋转卡盘21之间交接晶片w。
[0038]
涂敷模块30也具有与涂敷模块20同样结构的旋转卡盘31、杯状体32、升降销33。
[0039]
设置于涂敷处理单元10内的喷嘴40由臂41支承，臂41安装于水平移动部43，该水平移动部43沿在涂敷模块20、30的排列方向(图1中的x方向)上延伸的引导件42移动。此外，臂41通过升降机构(未图示)在铅垂方向上能够升降。
[0040]
喷嘴40具有：10个抗蚀剂释放嘴，其分别供给浓度、成分不同的多种(例如，10种)抗蚀剂；和稀释剂释放嘴，其供给用于使抗蚀剂容易地在晶片w上扩散开的处理液即溶剂，例如稀释剂。这些抗蚀剂释放嘴、稀释剂释放嘴以与喷嘴40的移动方向(图1中的x方向)平行的方式排列。
[0041]
于是，喷嘴40能够对设置于涂敷模块20、30的晶片w供给规定的抗蚀剂液、稀释剂，以对各晶片w执行液处理。即，对于涂敷模块20、30而言，喷嘴40是共用喷嘴。
[0042]
在非处理时，即不供给处理液时，如图1所示的那样，喷嘴40位于作为喷嘴待机部的喷嘴槽(nozzle bus)44。喷嘴槽44将喷嘴40中的各喷嘴释放部的前端部收纳在溶剂气氛内，能够抑制抗蚀剂液等的蒸发。并且在该喷嘴槽44内执行试喷。
[0043]
对喷嘴40进行液处理时的抗蚀剂液的释放和停止、溶剂的释放和停止以及试喷时的执行和停止这些释放、执行、停止，由控制部100进行其判断和决定，对喷嘴40、臂41以及旋转卡盘21、31输出必要的控制信号。
[0044]
涂敷处理单元10如以上那样构成，另一涂敷处理单元50也具有与此同样的构成。即，涂敷处理单元50具有两个涂敷模块60、70、喷嘴80，各涂敷模块60、70分别具有与涂敷模块20、30同样结构的旋转卡盘61、71、杯状体62、72、升降销63、73。
[0045]
于是，喷嘴80被臂81支承，由水平移动部83使之向涂敷模块60、70移动，能够对设置于涂敷模块60、70的晶片w供给规定的抗蚀剂液、稀释剂以对各晶片w执行液处理。即，对于涂敷模块60、70而言，喷嘴80是共用喷嘴。此外，在喷嘴槽84内执行喷嘴80的试喷。关于这些喷嘴80的动作，与涂敷处理单元10相同地由控制部100控制。
[0046]
控制部100是例如具有cpu、存储器等的计算机，具有程序保存部(未图示)。在程序保存部保存有在抗蚀剂涂敷装置1中控制晶片w的处理、试喷等的程序。此外，上述程序也可以记录在计算机可读取的存储介质中，从该存储介质安装到控制部100。
[0047]
<抗蚀剂涂敷方法>
[0048]
下面，说明由如以上那样构成的抗蚀剂涂敷装置1进行的作为液处理方法的一例的抗蚀剂涂敷方法。如图2所示，作为抗蚀剂液的涂敷对象的晶片w由前述的基片运送机构(未图示)，按涂敷模块20
→
涂敷模块60
→
涂敷模块30
→
涂敷模块70
→
涂敷模块20
……
的顺序被运送到各涂敷模块，进行抗蚀剂涂敷。
[0049]
接着，例如，对于以批次为单位(例如，25片为单位)进行处理的晶片，在对各批次的作为第一个处理对象的晶片进行抗蚀剂涂敷之前，对进行该抗蚀剂涂敷的喷嘴执行试喷。结合图2对此进行说明，当用涂敷模块20对批次a的最后一个晶片aw
l
进行抗蚀剂涂敷
时，用涂敷模块60涂敷下一个批次b的第一个晶片bw1，然后，用涂敷模块30涂敷批次b的第二个晶片bw2，用涂敷模块70涂敷批次b的第三个晶片bw3，以此类推依次进行涂敷。
[0050]
接着，对由涂敷模块60涂敷处理的批次b的第一个晶片bw1，从喷嘴80供给抗蚀剂液，但是在对晶片bw1供给抗蚀剂液之前，喷嘴80需要进行试喷。通常，将这种试喷称为处理作业(process
‑
job)先导试喷。因此，以下，有时将处理作业先导试喷简称为pj先导试喷。即，将根据预定的处理方案连续地进行液处理的多片晶片中的最先进行液处理的晶片，称为晶片bw1。此外，这里所说的连续地进行液处理是指，例如当结合图2进行说明时，在用涂敷模块60对晶片bw1开始涂敷处理(液处理)而该涂敷处理(液处理)完成之前，用作为另一个液处理模块的涂敷模块30开始后续晶片bw2的液处理(液处理)这样的液处理的流程。
[0051]
接着，对负责涂敷模块60的抗蚀剂涂敷的喷嘴80进行了pj先导试喷之后，对在另一涂敷模块30中最先负责属于批次b的晶片的抗蚀剂涂敷的喷嘴40进行pj虚拟先导试喷。在这种情况下，具体而言，在控制部100中按基于例如图3所示的流程图的顺序进行判断、决定。
[0052]
首先，检测对模块的输入(步骤s1)，在这里，由控制部100确认是否可以将晶片bw1送入涂敷模块60。关于是否可以送入，通常从控制基片运送机构的其他控制装置对控制部100输出相应的信号，还考虑如上述那样由控制部100控制的涂敷模块的状态(例如，喷嘴、旋转卡盘、升降销的动作状态)。
[0053]
接下来，判断涂敷模块60的喷嘴80是否满足进行试喷的条件(步骤s2)。这里所说的进行试喷的条件，除了上述的pj先导试喷的条件即批次的初始基片之外，还有例如喷嘴状态，并被预先设定。喷嘴状态是根据例如是否对预定个数的晶片释放抗蚀剂液进行了涂敷处理、自上次试喷起是否经过了预定时间等，而确定的试喷的必要条件。
[0054]
接着，基于喷嘴状态进行了判断后，当满足进行试喷的条件时，喷嘴80在喷嘴槽84中执行试喷(步骤s3)。
[0055]
之后，对于同一基片运送机构访问的同一步骤的多模块，即具有涂敷模块30的涂敷处理单元10，检查是否有计划送入同一pj即同一批次b的晶片(步骤s5)。接着，在有计划的情况下，即在有计划将晶片bw2送入涂敷处理单元10的涂敷模块30的情况下，判断负责该涂敷模块30的液处理的喷嘴40的喷嘴状态是否满足进行试喷的条件(步骤s6)。接着，在满足条件的情况下，喷嘴40在喷嘴槽44中执行试喷(步骤s7)。
[0056]
以此方式，对多模块结构的抗蚀剂涂敷装置1中的各涂敷处理单元10、50中的共用喷嘴即喷嘴80、40执行试喷。之后，对批次b的晶片依次进行通常的抗蚀剂涂敷处理。
[0057]
将以上这样的处理顺序与现有的处理顺序进行比较，得到图4所示的时序图。(a)表示现有的处理的流程，(b)表示实施方式的处理的流程。此外，在图中，a表示涂敷模块20，b表示涂敷模块30，c表示涂敷模块60，d表示涂敷模块70，e表示涂敷模块20、30中的喷嘴40的分配状态，f表示涂敷模块60、70中的喷嘴80的分配状态，用点所示的部分表示通常的抗蚀剂液释放的时间。此外，“后待机”是指在由喷嘴进行的抗蚀剂涂敷处理结束并送出了该涂敷处理已结束的晶片的状态下，至开始送入下一个要处理的晶片为止的待机状态。“r1dmy”表示例如释放抗蚀剂液r1的喷嘴进行试喷的状态。此外，“bathw”表示在试喷之后，喷嘴40、80在喷嘴槽44、84内待机的状态。“bathw”的期间根据例如不存在共用喷嘴的涂敷模块的情况、涂敷处理所需的时间等各种条件而变化，如果能够进行下一次处理，则可以不
设置该期间。
[0058]
据此，现有技术中，在多模块类型的涂敷处理单元中，即使在共用喷嘴不同的情况下，也没有同时执行试喷的时间段。这是因为，在对于某个涂敷模块每次即将送入晶片时，针对在该涂敷模块中负责抗蚀剂液的释放的喷嘴，要确认喷嘴状态，然后执行试喷。因此，现有技术中，如图4的(a)所示的那样，在附图标记b所示的涂敷模块30中，产生了浪费的时间“loss”。
[0059]
与此相对，在实施方式中，在决定了用涂敷模块60执行pj先导试喷的情况下，对于使用不同喷嘴的涂敷模块30，事先检查是否有计划送入同一pj即同一批次b的晶片bw2。其时机为，例如成为在附图标记b所示的涂敷模块30中能够由喷嘴40对下一个基片(晶片)开始液处理(涂敷处理)的状态的抗蚀剂涂敷处理完成之前。这里所说的能够开始液处理的状态是指，作为对象的液处理模块(涂敷模块)中的喷嘴、旋转卡盘、升降销之类的液处理(涂敷处理)所需的功能部分没有进行与液处理相关联的动作(基片处理关联动作)的状态。然后，如前述的流程图所示的那样，在有计划的情况下，确认在涂敷模块30中负责涂敷抗蚀剂液的喷嘴40的喷嘴状态，由控制部100判断是否要与涂敷模块60同样地执行pj先导试喷。当决定需要执行时，在涂敷模块20中的涂敷处理期间的喷嘴40的必要动作完成后，即使该涂敷处理中的其他剩余动作未完成，也立即在喷嘴40位于喷嘴槽44内的状态下执行试喷。其结果是，对于在涂敷处理单元10、50之间不同的共用喷嘴——喷嘴40、80，能够重叠地执行各自的试喷。此外，上述的涂敷处理中的其他剩余动作例如为通过旋转卡盘的旋转进行的涂敷液的液膜的厚度调节、干燥、晶片的送出。
[0060]
因此，比较图4的(a)和(b)可知，能够削减现有技术中“loss”产生的时间，消除浪费的待机时间，生产率提高相应程度。即，通过与现有技术相比提前进行是否可以执行试喷的判断，能够使试喷的执行开始的时机比现有技术更早，整体上缩短以批次为单位的晶片的抗蚀剂涂敷处理所需的时间，从而提高生产率。
[0061]
另外，关于前述的控制部100判断是否需要执行试喷时的喷嘴状态，也可以考虑喷嘴80的非处理状态的经过时间来进行判断，其中，该喷嘴80的非处理状态的经过时间是还加上了至作为对象的喷嘴的试喷的执行预定时刻为止的时间后的时间。基于图4，对喷嘴80进行说明。控制部100在涂敷处理模块70中的对晶片aw
24
的涂敷处理完成之前，并且在用涂敷处理模块60进行晶片bw1的涂敷处理之前(送入晶片bw1之前)，判断是否需要喷嘴80的pj先导试喷。试喷的执行时机为在与晶片aw
24
的涂敷处理有关的喷嘴80的必要动作完成之后。因此，当在晶片aw
24
的涂敷处理与其后的晶片bw1的涂敷处理之间发生长时间的喷嘴80的非处理期间时，由此在执行是否需要试喷的判断的期间也发生长时间的延迟。在这种情况下，通过仅在与晶片bw1的涂敷处理相应的时机执行试喷，能够抑制其执行次数。为了根据处理晶片bw1的处理时的喷嘴状态进行更合适的判断，可以基于加上了自该判断时刻至执行为止的时间后的非处理时间的经过时间，来进行此时是否需要执行试喷的判断。
[0062]
虽然前述实施方式的抗蚀剂涂敷装置1是涂敷处理单元10、50各自具有多个涂敷模块20、30、涂敷模块60、70的多模块类型，但是本发明不限于此，对于其他抗蚀剂涂敷装置，也可以适用。
[0063]
例如，图5所示的抗蚀剂涂敷装置110为涂敷处理单元120、130各自都仅具有一个涂敷模块121、131的结构，因此，喷嘴122是涂敷模块121专用的喷嘴，喷嘴132是涂敷模块
131专用的喷嘴。在这种情况下，由于抗蚀剂涂敷装置110整体上具有多个涂敷模块121、131，因此能够应用本发明的技术。
[0064]
即，如图5所示的那样，当用涂敷模块121对批次a的最后一个晶片aw
l
进行抗蚀剂涂敷时，用涂敷模块131涂敷下一个批次b的第一个晶片bw1，之后，用涂敷模块121涂敷批次b的第二个晶片bw2。
[0065]
在这种情况下，当对批次b的第一个晶片bw1涂敷抗蚀剂液的喷嘴132成为pj先导试喷(的状态)时，在批次a的最后一个晶片aw
l
在涂敷模块121中的抗蚀剂涂敷处理完成之前，基于喷嘴132的喷嘴状态，判断并决定是否可以执行试喷，由此能够在比现有技术更早的时刻执行试喷。针对喷嘴122也同样地，在对喷嘴122也判断出涂敷模块121中的抗蚀剂涂敷处理完成而要送入批次b的第二个晶片bw2的时刻，立即判断并决定是否可以执行试喷，由此与现有技术相比能够缩短以批次为单位的晶片的抗蚀剂涂敷处理所需的时间，提高生产率。
[0066]
另外，本发明也可以应用于图6所示的抗蚀剂涂敷装置140。即，图6所示的抗蚀剂涂敷装置140具有将图2所示的具有两个涂敷模块20、30的涂敷处理单元10和图5所示的具有一个涂敷模块121的涂敷处理单元120组合的结构。这种结构的抗蚀剂涂敷装置140整体上具有多个涂敷模块。
[0067]
在具有这种结构的抗蚀剂涂敷装置140中，当用涂敷模块20涂敷批次a的最后一个晶片aw
l
时，用涂敷模块121涂敷下一个批次b的第一个晶片bw1，之后，用涂敷模块30涂敷批次b的第二个晶片bw2，用涂敷模块20涂敷批次b的第三个晶片bw3，以此类推依次进行涂敷。
[0068]
在这种情况下，当对批次b的第一个晶片bw1涂敷抗蚀剂液的喷嘴122成为pj先导试喷(的状态)时，在批次a的最后一个晶片aw
l
在涂敷模块20中的抗蚀剂涂敷处理完成之前，基于喷嘴122的喷嘴状态，判断并决定是否可以执行试喷，由此能够在与现有技术相比更早的时刻执行试喷。针对用于处理批次b的第二个晶片bw2的、涂敷模块30中使用的喷嘴40也是同样地，在判断出涂敷模块121中的抗蚀剂涂敷处理完成而要将批次b的第二个晶片bw2送入到涂敷模块30的时刻，立即基于喷嘴40的喷嘴状态，判断并决定是否可以执行试喷，由此与现有技术相比能够缩短以批次为单位的晶片的抗蚀剂涂敷处理所需的时间，提高生产率。
[0069]
另外，控制部100可以不限于上述条件，提前进行试喷的执行判断。例如，当以图4进行说明时，也可以构成为，在a所示的涂敷处理模块20中开始了对批次a的最后一个晶片aw
l
的涂敷处理时，控制部100在确定下一个批次b的处理开始时期(时间)之前，决定喷嘴40的试喷的执行。如上述例子所示，当控制部100决定为之后对批次b的第一个晶片bw1由使用另一喷嘴80的另一涂敷处理模块进行处理时，可以毫无问题地决定喷嘴40的试喷的执行。
[0070]
作为另一例子，考虑将水平方向上排列地包括图2、图5或图6所示那样的液处理模块结构的区块，在上下方向上层叠而成的结构的装置。对于包含在与对批次的第一个晶片进行液处理的液处理模块相同的区块内，并且在该液处理模块中不使用的喷嘴，可以与基于图3说明的流程同样地判断和决定pj先导试喷的执行。在这种情况下，本发明的技术是可以适用的。
[0071]
本次公开的实施方式在所有方面都应当被认为是示例性的而不是限制性的。上述实施方式在不脱离所附权利要求的范围及其要旨的情况下，可以以各种形式省略、替换、改变。