(57)【要約】【課題】簡単な構成で基板の外周端部および下面周縁部に金属成分が残留することを防止することが可能な基板処理方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】基板Ｗの外周端部および下面周縁部に保護塗布膜が形成される。保護塗布膜の形成後、基板Ｗの上面に金属含有塗布液が供給され、金属含有塗布膜が形成される。金属含有塗布膜の形成後、保護塗布膜が除去される。保護塗布膜の形成時には、基板Ｗが水平姿勢で保持されつつ上下方向に延びる回転軸の周りで回転される。基板Ｗの上面に対してノズル１１の軸心方向に当該ノズル１１の吐出口を投影したときに投影像が基板Ｗの外周端部に重なるかまたは接するように、基板Ｗよりも上方にノズル１１が位置決めされる。ノズル１１が位置決めされた後、ノズル１１の吐出口から保護塗布液が吐出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口を有するノズルを用いて基板の外周端部および基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成するステップと、
前記保護塗布膜を形成するステップの後、基板の上面に金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として供給することにより基板の前記上面に金属含有塗布膜を形成するステップと、
前記金属含有塗布膜を形成するステップの後、前記保護塗布膜を除去するステップとを含み、
前記保護塗布膜を形成するステップは、
保持部により基板を水平姿勢で保持しつつ上下方向に延びる回転軸の周りで回転させるステップと、
前記保持部により保持された基板の前記上面に対して前記ノズルの軸心方向に前記吐出口を投影したときに投影像が前記基板の外周端部に重なるかまたは接するように、基板よりも上方に前記ノズルを位置決めするステップと、
前記ノズルを位置決めするステップの後、前記吐出口から保護塗布液を吐出させるステップとを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記吐出口から前記保護塗布液を吐出させるステップにおいて、前記ノズルの軸心の延長線は、基板の外周端部を通るかまたは基板の外周端部よりも外側を通る、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記吐出口から前記保護塗布液を吐出させるステップにおいて、前記ノズルの軸心と基板の前記上面に対する法線とのなす角は０°から１０°の範囲内である、請求項１または２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記保護塗布膜を形成するステップは、
前記吐出口から前記保護塗布液を吐出させるステップにおいて、基板の前記下面周縁部よりも内側の領域に基板の下方から気体を噴射することを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記保護塗布膜を形成するステップは、
前記吐出口から前記保護塗布液を吐出させるステップにおいて、基板の前記下面周縁部よりも内側の領域に向かって飛散する前記保護塗布液を受け止める液受け部材を配置することを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記金属含有塗布膜が形成された後、前記保護塗布膜を除去するステップの前に、前記保護塗布膜の少なくとも一部上に形成された前記金属含有塗布膜の部分を除去するステップをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項７】
吐出口を有するノズルを用いて基板の外周端部および基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成する保護塗布膜形成部と、
前記保護塗布膜が形成された後、基板の上面に金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として供給することにより基板の前記上面に金属含有塗布膜を形成する金属含有塗布膜形成部と、
前記金属含有塗布膜が形成された後、前記保護塗布膜を除去する保護塗布膜除去部とを含み、
前記保護塗布膜形成部は、
基板を水平姿勢で保持しつつ上下方向に延びる回転軸の周りで回転させる保持部と、
前記保持部により保持された基板の上面に対して前記ノズルの軸心方向に前記吐出口を投影したときに投影像が前記基板の外周端部に重なるかまたは接するように、基板よりも上方に前記ノズルを位置決めするノズル位置決め部と、
前記位置決めされたノズルに保護塗布液を供給することにより前記吐出口から前記保護塗布液を吐出させる保護塗布液供給部とを含む、基板処理装置。
【請求項８】
前記ノズル位置決め部は、前記ノズルの軸心の延長線が基板の外周端部を通るかまたは基板の外周端部よりも外側を通るように前記ノズルを位置決めする、請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記ノズル位置決め部は、前記ノズルの軸心と基板の前記上面に対する法線とのなす角が０°から１０°の範囲内となるように前記ノズルを位置決めする、請求項７または８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記保護塗布膜形成部は、基板の前記下面周縁部よりも内側の領域に気体を噴射する気体噴射部をさらに含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記保護塗布膜形成部は、基板の前記下面周縁部よりも内側の領域に向かって飛散する前記保護塗布液を受け止める液受け部材を含む、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記金属含有塗布膜形成部は、前記金属含有塗布膜の形成後、前記保護塗布膜の除去前に、前記保護塗布膜の少なくとも一部上に形成された前記金属含有塗布膜の部分を除去する、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の製造におけるリソグラフィ工程では、基板の上面に塗布液が吐出されることにより塗布膜が形成される。ここで、基板の周縁部に塗布膜が存在すると、基板を搬送する搬送機構が基板の周縁部を把持した際に、塗布膜の一部が剥離してパーティクルとなる。そこで、基板の周縁部に有機溶剤が吐出されることにより基板の周縁部の塗布膜が溶解される。これにより、基板の周縁部の塗布膜が除去される。
【０００３】
近年、より微細なパターンを形成するために、金属を含有する金属含有塗布膜を塗布膜として基板上に形成することが研究されている。この構成においては、基板の周縁部に有機溶剤が吐出された場合でも、金属含有塗布膜の金属成分が除去されず、基板の周縁部上に残存することが確認されている。そのため、基板の周縁部に残存した金属成分により基板処理装置および他の露光装置等が汚染することとなる。
【０００４】
特許文献１には、金属含有塗布膜とは異なるが、金属を含有するハードマスク膜を除去する塗布処理装置が記載されている。この塗布処理装置においては、基板の上面周縁部にネガ用フォトレジスト液からなるマスキング膜が形成された後、基板の表面にハードマスク膜が形成される。続いて、有機溶剤からなるハードマスク膜除去液により基板の周縁部のハードマスク膜が除去される。その後、ネガ用フォトレジストを溶解するマスキング膜除去液によりマスキング膜が除去される。これにより、マスキング膜の除去後に基板の上面周縁部にハードマスク膜の金属成分が残留することが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−４５１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のハードマスク膜は、金属を含有するハードマスク液を基板上に供給することにより形成される。この場合、ハードマスク液が基板の外周端部から基板の下面周縁部に回り込む可能性がある。特許文献１に記載された塗布処理装置においては、マスキング膜は基板の上面周縁部に形成されるが、基板の下面には形成されない。そのため、基板の下面周縁部に金属成分が残留する可能性がある。
【０００７】
そこで、基板の下面周縁部についてもマスキング膜を形成することが考えられる。この場合、基板の下面周縁部にマスキング膜を形成するために、基板の下方の位置から基板の下面にネガ用フォトレジスト液を供給する構成を設けると、塗布処理装置の構成が複雑になる。
【０００８】
本発明の目的は、簡単な構成で基板の外周端部および下面周縁部に金属成分が残留することを防止することが可能な基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）第１の発明に係る基板処理方法は、吐出口を有するノズルを用いて基板の外周端部および基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成するステップと、保護塗布膜を形成するステップの後、基板の上面に金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として供給することにより基板の上面に金属含有塗布膜を形成するステップと、金属含有塗布膜を形成するステップの後、保護塗布膜を除去するステップとを含み、保護塗布膜を形成するステップは、保持部により基板を水平姿勢で保持しつつ上下方向に延びる回転軸の周りで回転させるステップと、保持部により保持された基板の上面に対してノズルの軸心方向に吐出口を投影したときに投影像が基板の外周端部に重なるかまたは接するように、基板よりも上方にノズルを位置決めするステップと、ノズルを位置決めするステップの後、吐出口から保護塗布液を吐出させるステップとを含む。
【００１０】
その基板処理方法においては、保護塗布膜の形成時に、保持部により保持されかつ回転される基板に対して予め定められた上記の位置関係でノズルが位置決めされる。この状態で、ノズルの吐出口から保護塗布液が吐出されることにより、吐出された保護塗布液の少なくとも一部が、基板の上方から基板の外周端部を通って基板の下面周縁部に円滑に回り込む。それにより、基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成するための構成を基板の下方に設けることなく、基板の外周端部および基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成することができる。
【００１１】
次に、基板の上面に金属含有塗布液が供給されることにより、基板の上面に金属含有塗布膜が形成される。この場合、基板の外周端部および基板の下面周縁部に保護塗布膜が形成されているので、基板の外周端部および基板の下面周縁部に金属含有塗布液が直接付着することが防止される。
【００１２】
その後、保護塗布膜が除去される。この場合、保護塗布膜とともに、当該保護塗布膜上に付着する金属成分が除去される。
【００１３】
これらの結果、簡単な構成で基板の外周端部および下面周縁部に金属成分が残留することを防止することが可能になる。
【００１４】
（２）吐出口から保護塗布液を吐出させるステップにおいて、ノズルの軸心の延長線は、基板の外周端部を通るかまたは基板の外周端部よりも外側を通ってもよい。
【００１５】
この場合、基板の上面周縁部に過剰な幅を有する保護塗布膜が形成されることを防止することができる。
【００１６】
（３）吐出口から保護塗布液を吐出させるステップにおいて、ノズルの軸心と基板の上面に対する法線とのなす角は０°から１０°の範囲内であってもよい。
【００１７】
この場合、ノズルから吐出される保護塗布液を基板の上方から基板の外周端部を通して基板の下面周縁部により円滑に回り込ませることができる。したがって、保護塗布膜の形成に必要な保護塗布液の量を低減しつつ、高い精度で基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成することができる。
【００１８】
（４）保護塗布膜を形成するステップは、吐出口から保護塗布液を吐出させるステップにおいて、基板の下面周縁部よりも内側の領域に基板の下方から気体を噴射することを含んでもよい。
【００１９】
この場合、基板の下方から噴射された気体により、基板の下面周縁部に回り込む保護塗布液が基板の下面周縁部よりも内側の領域に進入することが防止される。
【００２０】
（５）保護塗布膜を形成するステップは、吐出口から保護塗布液を吐出させるステップにおいて、基板の下面周縁部よりも内側の領域に向かって飛散する保護塗布液を受け止める液受け部材を配置することを含んでもよい。
【００２１】
この場合、液受け部材により、基板の下面周縁部に回り込む保護塗布液が基板の下面周縁部よりも内側の領域に進入することが防止される。
【００２２】
（６）基板処理方法は、金属含有塗布膜が形成された後、保護塗布膜を除去するステップの前に、保護塗布膜の少なくとも一部上に形成された金属含有塗布膜の部分を除去するステップをさらに含んでもよい。
【００２３】
この場合、保護塗布膜の少なくとも一部上に形成された金属含有塗布膜の部分が除去されることにより、保護塗布膜を円滑に除去することが可能になる。
【００２４】
（７）第２の発明に係る基板処理装置は、吐出口を有するノズルを用いて基板の外周端部および基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成する保護塗布膜形成部と、保護塗布膜が形成された後、基板の上面に金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として供給することにより基板の上面に金属含有塗布膜を形成する金属含有塗布膜形成部と、金属含有塗布膜が形成された後、保護塗布膜を除去する保護塗布膜除去部とを含み、保護塗布膜形成部は、基板を水平姿勢で保持しつつ上下方向に延びる回転軸の周りで回転させる保持部と、保持部により保持された基板の上面に対してノズルの軸心方向に吐出口を投影したときに投影像が基板の外周端部に重なるかまたは接するように、基板よりも上方にノズルを位置決めするノズル位置決め部と、位置決めされたノズルに保護塗布液を供給することにより吐出口から保護塗布液を吐出させる保護塗布液供給部とを含む。
【００２５】
その基板処理装置においては、保護塗布膜の形成時に、保持部により保持されかつ回転される基板に対して予め定められた上記の位置関係でノズルが位置決めされる。この状態で、ノズルの吐出口から保護塗布液が吐出されることにより、吐出された保護塗布液の少なくとも一部が、基板の上方から基板の外周端部を通って基板の下面周縁部に回り込む。それにより、基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成するための構成を基板の下方に設けることなく、基板の外周端部および基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成することができる。
【００２６】
次に、基板の上面に金属含有塗布液が供給されることにより、基板の上面に金属含有塗布膜が形成される。この場合、基板の外周端部および基板の下面周縁部に保護塗布膜が形成されているので、基板の外周端部および基板の下面周縁部に金属含有塗布液が直接付着することが防止される。
【００２７】
その後、保護塗布膜が除去される。この場合、保護塗布膜とともに、当該保護塗布膜上に付着する金属成分が除去される。
【００２８】
これらの結果、簡単な構成で基板の外周端部および下面周縁部に金属成分が残留することを防止することが可能になる。
【００２９】
（８）ノズル位置決め部は、ノズルの軸心の延長線が基板の外周端部を通るかまたは基板の外周端部よりも外側を通るようにノズルを位置決めしてもよい。
【００３０】
この場合、基板の上面周縁部に過剰な幅を有する保護塗布膜が形成されることを防止することができる。
【００３１】
（９）ノズル位置決め部は、ノズルの軸心と基板の上面に対する法線とのなす角が０°から１０°の範囲内となるようにノズルを位置決めしてもよい。
【００３２】
この場合、ノズルから吐出される保護塗布液を基板の上方から基板の外周端部を通して基板の下面周縁部に円滑に回り込ませることができる。したがって、保護塗布膜の形成に必要な保護塗布液の量を低減しつつ、高い精度で基板の下面周縁部に保護塗布膜を形成することができる。
【００３３】
（１０）保護塗布膜形成部は、基板の下面周縁部よりも内側の領域に気体を噴射する気体噴射部をさらに含んでもよい。
【００３４】
この場合、基板の下方から噴射された気体により、基板の下面周縁部に回り込む保護塗布液が基板の下面周縁部よりも内側の領域に進入することが防止される。
【００３５】
（１１）保護塗布膜形成部は、基板の下面周縁部よりも内側の領域に向かって飛散する保護塗布液を受け止める液受け部材を含んでもよい。
【００３６】
この場合、液受け部材により、基板の下面周縁部に回り込む保護塗布液が基板の下面周縁部よりも内側の領域に進入することが防止される。
【００３７】
（１２）金属含有塗布膜形成部は、金属含有塗布膜の形成後、保護塗布膜の除去前に、保護塗布膜の少なくとも一部上に形成された金属含有塗布膜の部分を除去してもよい。
【００３８】
この場合、保護塗布膜の少なくとも一部上に形成された金属含有塗布膜の部分が除去されることにより、保護塗布膜を円滑に除去することが可能になる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、簡単な構成で基板の外周端部および下面周縁部に金属成分が残留することを防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。
【図２】図１の基板処理装置および露光装置による基板処理の具体例を示すフローチャートである。
【図３】保護塗布膜により覆われるべき基板の部分を示す図である。
【図４】基板に対するノズルの位置決め条件を説明するための基板の拡大平面図である。
【図５】位置決め条件を満たすノズルから基板に保護塗布液が吐出される状態の一例を示す縦断面図である。
【図６】位置決め条件を満たすノズルから基板に保護塗布液が吐出される状態の他の例を示す縦断面図である。
【図７】基板に対するノズルのより好ましい位置決め条件を説明するための基板の拡大平面図である。
【図８】他の実施の形態に係る保護塗布膜の形成方法を説明するための図である。
【図９】さらに他の実施の形態に係る保護塗布膜の形成方法を説明するための図である。
【図１０】さらに他の実施の形態に係る保護塗布膜の形成方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理方法および基板処理装置について図面を用いて説明する。なお、以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等のＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。また、基板の上面とは上方に向けられた基板の面をいい、基板の下面とは下方に向けられた基板の面をいう。
【００４２】
本実施の形態に係る基板処理装置においては、基板の主面が上方に向けられかつ基板の裏面（主面とは反対側の面）が下方に向けられた状態で当該基板に各種処理が行われる。したがって、以下の説明において、基板の上面は基板の主面であり、基板の下面は基板の裏面である。
【００４３】
［１］基板処理装置の全体構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、露光装置５００に隣接して設けられ、制御装置１１０、搬送装置１２０、塗布処理部１３０、現像処理部１４０および熱処理部１５０を備える。
【００４４】
制御装置１１０は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、搬送装置１２０、塗布処理部１３０、現像処理部１４０および熱処理部１５０の動作を制御する。搬送装置１２０は、基板Ｗを塗布処理部１３０、現像処理部１４０、熱処理部１５０および露光装置５００の間で搬送する。
【００４５】
塗布処理部１３０は、第１の処理ユニット１および第２の処理ユニット２を含む。第１の処理ユニット１は、スピンチャック１０、ノズル１１、液供給部１２およびノズル移動部１３を含む。スピンチャック１０は、基板Ｗを水平姿勢で吸着保持しつつ上下方向に延びる回転軸の周りで回転させる。液供給部１２は、樹脂成分を含んだ保護塗布液をノズル１１に供給する。ノズル１１に供給される保護塗布液には、後述する金属成分が含まれない。保護塗布液として、例えば金属成分を含まないフォトレジスト液を用いてもよい。
【００４６】
ノズル移動部１３は、第１の処理ユニット１内でノズル１１を移動可能に構成される。本例のノズル１１は、円形の吐出口１１ｄを有する。ノズル１１が基板Ｗの上方にある状態で、液供給部１２からノズル１１に保護塗布液が供給され、供給された保護塗布液が吐出口１１ｄから吐出される。それにより、基板Ｗの少なくとも一部に保護塗布液の膜（以下、保護塗布膜と呼ぶ。）が形成される。
【００４７】
第２の処理ユニット２は、スピンチャック２０、ノズル２１，２２，２３、液供給部２４およびノズル移動部２５を含む。スピンチャック２０は、基板Ｗを水平姿勢で吸着保持しつつ上下方向に延びる回転軸の周りで回転させる。
【００４８】
液供給部２４は、金属成分が組成物として含有された感光性のフォトレジスト液をノズル２１に供給する。以下の説明では、金属成分を含む感光性のフォトレジスト液を金属含有レジスト液と呼ぶ。金属成分は、例えばＳｎ（スズ）、ＨｆＯ２（酸化ハフニウム）またはＺｒＯ２（二酸化ジルコニウム）を含む。
【００４９】
ノズル移動部２５は、第２の処理ユニット２内でノズル２１，２２，２３をそれぞれ移動可能に構成される。ノズル２１が基板Ｗの上方にある状態で、液供給部２４からノズル２１に金属含有レジスト液が供給される。それにより、基板Ｗの少なくとも一部に金属含有レジスト液の膜（以下、金属含有レジスト膜と呼ぶ。）が形成される。第２の処理ユニット２において、金属含有レジスト膜が形成された基板Ｗには、露光装置５００において露光処理が行われる。
【００５０】
また、液供給部２４は、金属含有レジスト膜を溶解しかつ保護塗布膜を溶解しない液を第１の除去液としてノズル２２に供給する。さらに、液供給部２４は、金属含有レジスト膜を溶解せずかつ保護塗布膜を溶解する液を第２の除去液としてノズル２３に供給する。
【００５１】
現像処理部１４０は、露光装置５００による露光処理後の基板Ｗに現像液を供給することにより、基板Ｗの現像処理を行う。熱処理部１５０は、塗布処理部１３０による各種塗布処理、現像処理部１４０による現像処理、および露光装置５００による露光処理の前後に基板Ｗの熱処理（加熱処理および冷却処理）を行う。
【００５２】
［２］基板処理の具体例
図２は、図１の基板処理装置１００および露光装置５００による基板処理の具体例を示すフローチャートである。基板処理の具体例について、図１および図２を参照しつつ説明する。
【００５３】
未処理の基板は、最初に塗布処理部１３０の第１の処理ユニット１に搬入される。第１の処理ユニット１においては、基板Ｗの外周端部および下面周縁部に保護塗布膜が形成される（ステップＳ１１）。
【００５４】
保護塗布膜の形成時には、スピンチャック１０により吸着保持されかつ回転される基板Ｗに対して予め定められた位置決め条件を満たすように、ノズル移動部１３がノズル１１を移動させる。それにより、ノズル１１が基板Ｗよりも上方に位置決めされる。位置決めされたノズル１１から基板Ｗに向けて保護塗布液が吐出される。位置決め条件については後述する。
【００５５】
保護塗布膜が形成された基板Ｗには、熱処理部１５０において熱処理が行われる（ステップＳ１２）。熱処理後の基板Ｗは、塗布処理部１３０の第２の処理ユニット２に搬入される。第２の処理ユニット２においては、基板Ｗの上面に金属含有レジスト液が供給され、金属含有レジスト膜が形成される（ステップＳ１３）。
【００５６】
金属含有レジスト膜の形成時には、スピンチャック１０により吸着保持されかつ回転される基板Ｗの中心に対向するようにノズル２１が基板Ｗよりも上方に位置決めされる。位置決めされたノズル２１から基板Ｗに向けて金属含有レジスト液が吐出される。
【００５７】
ステップＳ１３の処理においては、金属含有レジスト膜の一部が先に形成された保護塗布膜上に形成される。これにより、金属含有レジスト膜の金属成分が基板Ｗの外周端部および下面周縁部に直接付着することが防止される。
【００５８】
次に、第２の処理ユニット２においては、ステップＳ１３の処理後、保護塗布膜上に形成された金属含有レジスト膜の部分にノズル２２から第１の除去液が吐出される。それにより、保護塗布膜上に形成された金属含有レジスト膜の部分が除去される（ステップＳ１４）。このとき、第１の除去液は保護塗布膜を溶解しないので、基板Ｗに形成された保護塗布膜の大部分が露出する。
【００５９】
続いて、露出する保護塗布膜にノズル２３から第２の除去液が吐出される。それにより、基板Ｗの外周端部および下面周縁部に形成された保護塗布膜が除去される（ステップＳ１５）。
【００６０】
金属含有レジスト膜が形成されかつ保護塗布膜が除去された基板Ｗには、熱処理部１５０において熱処理が行われる（ステップＳ１６）。その後、露光装置５００において、ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet；超紫外線）を用いた露光処理が行われる（ステップＳ１７）。この露光処理時には、金属含有レジスト膜は、その金属成分によりＥＵＶを効率よく吸収する。
【００６１】
露光処理後の基板Ｗには、熱処理部１５０において熱処理が行われる（ステップＳ１８）。その後、ステップＳ１１の処理と同様に、塗布処理部１３０の第１の処理ユニット１において、基板Ｗの外周端部および下面周縁部に保護塗布膜が再度形成される（ステップＳ１９）。なお、ステップＳ１９の処理は、ステップＳ１１で使用された第１の処理ユニット１で行われてもよいし、他の第１の処理ユニット１で行われてもよい。
【００６２】
続いて、ステップＳ１２の処理と同様に、保護塗布膜が形成された基板Ｗに、熱処理部１５０において熱処理が行われる（ステップＳ２０）。熱処理後の基板Ｗには、現像処理部１４０において現像処理が行われる（ステップＳ２１）。この場合、基板Ｗの外周端部および下面周縁部に保護塗布膜が形成されているので、現像処理時に溶解する金属含有レジスト膜の金属成分が基板Ｗの外周端部および下面周縁部に直接付着することが防止される。
【００６３】
現像処理後の基板Ｗは、塗布処理部１３０の第２の処理ユニット２に搬入される。そこで、基板Ｗの外周端部および下面周縁部に形成された保護塗布膜が除去される（ステップＳ２２）。なお、ステップＳ２２の処理は、ステップＳ１３〜Ｓ１５で使用された第２の処理ユニット２で行われてもよいし、他の第２の処理ユニット２で行われてもよい。その後、保護塗布膜が除去された基板Ｗに熱処理が行われ（ステップＳ２３）、一連の処理が終了する。
【００６４】
［３］保護塗布膜の形成時におけるノズル１１の位置決め条件
図３は、保護塗布膜により覆われるべき基板Ｗの部分を示す図である。図３においては、基板Ｗの上面周縁部、外周端部および下面周縁部が符号ｗ１，ｗ２，ｗ３でそれぞれ示される。また、保護塗布膜により覆われるべき基板Ｗの部分が太い実線で示される。
【００６５】
上面周縁部ｗ１は、外周端部ｗ２の上端部から基板Ｗの中心に向かって一定幅を有する基板Ｗの上面上の環状領域をいう。上面周縁部ｗ１の幅Ｄ１は、例えば２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。外周端部ｗ２は、２つのベベル部ｗｂを含む。ベベル部ｗｂとは、基板Ｗの上面の外周部から基板Ｗの最外周部に向かって傾斜する部分および基板Ｗの下面の外周部から基板Ｗの最外周部に向かって傾斜する部分をいう。下面周縁部ｗ３は、外周端部ｗ２の下端部から基板Ｗの中心に向かって一定幅を有する基板Ｗの下面上の環状領域をいう。下面周縁部ｗ３の幅Ｄ３は、例えば１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。
【００６６】
なお、図３では、保護塗布膜により覆われるべき基板Ｗの部分として、外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３のみが示されるが、必要に応じて上面周縁部ｗ１の一部または全てが保護塗布膜の形成対象部分とされてもよい。
【００６７】
図３に太い実線で示される部分に高い精度で保護塗布膜を形成するためには、基板Ｗの外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３に安定して保護塗布液を供給する必要がある。そこで、本実施の形態では、保護塗布膜の形成時における基板Ｗに対するノズル１１の位置決め条件が予め定められている。
【００６８】
位置決め条件は、スピンチャック２０により保持された基板Ｗの上面に対してノズル１１の軸心方向に当該ノズル１１の吐出口１１ｄを投影したときの投影像が基板Ｗの外周端部ｗ２に重なるかまたは接することである。
【００６９】
図４は、基板Ｗに対するノズル１１の位置決め条件を説明するための基板Ｗの拡大平面図である。図４においては、上記の位置決め条件を満たすために吐出口１１ｄの投影像が存在すべき領域が太い点線で示される。また、図４では、位置決め条件を満たす吐出口１１ｄの投影像の一例および他の例が一点鎖線で示される。一方の投影像ｐｉ１は全体が基板Ｗの上面上に位置し、その外縁が基板Ｗの外周端部ｗ２に内接している。他方の投影像ｐｉ２は全体が基板Ｗの外方に位置し、その外縁が基板Ｗの外周端部ｗ２に外接している。
【００７０】
なお、基板Ｗの外周端部ｗ２を平面視した場合には、図３のベベル部ｗｂを上方から見ることになる。そのため、外周端部ｗ２は、本来的に基板Ｗの半径方向に一定幅を有するように見えるが、この幅は極めて小さい。したがって、図４および後述する図７では、基板Ｗの外周端部ｗ２が一本の線で表される。
【００７１】
図５および図６は、位置決め条件を満たすノズル１１から基板Ｗに保護塗布液が吐出される状態の一例および他の例をそれぞれ示す縦断面図である。ノズル１１が位置決め条件を満たす場合には、図５および図６に示すように、ノズル１１の吐出口１１ｄから吐出される保護塗布液は、基板Ｗの上方から外周端部ｗ２を通って下面周縁部ｗ３に円滑に回り込む。それにより、下面周縁部ｗ３に保護塗布膜を形成するための構成を基板Ｗの下方に設けることなく、基板Ｗの外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３に保護塗布膜を形成することができる。
【００７２】
ここで、ノズル１１の位置決め条件は、より好ましい位置決め条件としてノズル１１の軸心１１ａ（図５および図６）の延長線が外周端部ｗ２を通るかまたは外周端部ｗ２よりも外側を通ることをさらに含んでもよい。図７は、基板Ｗに対するノズル１１のより好ましい位置決め条件を説明するための基板Ｗの拡大平面図である。図７においては、より好ましい位置決め条件を満たすために吐出口１１ｄの投影像が存在すべき領域が太い点線で示される。また、図７では、より好ましい位置決め条件を満たす吐出口１１ｄの投影像の一例および他の例が一点鎖線で示される。さらに、各投影像ｐｉ３，ｐｉ４内には、当該投影像ｐｉ３，ｐｉ４の中心点ｃｐが示される。
【００７３】
各投影像ｐｉ３，ｐｉ４の中心点ｃｐは、当該投影像ｐｉ３，ｐｉ４に対応するノズル１１の軸心１１ａ（図５および図６）の延長線が基板Ｗの上面（基板Ｗの上面を含む仮想平面）を通過する位置を示す。
【００７４】
一方の投影像ｐｉ３は全体の約半分が基板Ｗの上面上に位置し、その中心点ｃｐが基板Ｗの外周端部ｗ２上に位置する。これは、投影像ｐｉ３に対応するノズル１１の軸心１１ａの延長線が外周端部ｗ２を通ることを意味する。他方の投影像ｐｉ４は全体が基板Ｗの外方に位置し、その外縁が基板Ｗの外周端部ｗ２に外接し、その中心点ｃｐが基板Ｗの外周端部ｗ２よりも外側に位置する。これは、投影像ｐｉ４に対応するノズル１１の軸心１１ａの延長線が外周端部ｗ２よりも外側を通ることを意味する。
【００７５】
ノズル１１が上記のより好ましい位置決め条件を満たす場合には、基板Ｗの上面周縁部ｗ１に過剰に大きい幅を有する保護塗布膜が形成されることを防止することができる。
【００７６】
また、基板Ｗに対するノズル１１の姿勢は、ノズル１１の軸心１１ａと基板Ｗの上面に対する法線とのなす角が０°から１０°の範囲内となるように設定されることが好ましく、０°に設定されることがより好ましい。軸心１１ａと基板Ｗの上面に対する法線とのなす角が０°に近いほど、より安定して外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３に保護塗布液が供給される。それにより、保護塗布膜の形成に必要な保護塗布液の量を低減しつつ、より高い精度で基板Ｗの下面周縁部ｗ３に保護塗布膜を形成することができる。
【００７７】
本実施の形態においては、上記のノズル１１の吐出口１１ｄの内径は、例えば０．８ｍｍである。ここで、基板Ｗ上の一の半径方向において外周端部ｗ２から基板Ｗの中心側に０．４ｍｍ離間した位置を位置Ａとし、基板Ｗの当該一の半径方向において外周端部ｗ２から基板Ｗの外方に０．４ｍｍ離間した位置を位置Ｂとする。この場合、内径０．８ｍｍの吐出口１１ｄを有するノズル１１について、より好ましい位置決め条件を満足させるためには、吐出口１１ｄの投影像の中心点を一の半径方向における位置Ａから位置Ｂまでの範囲内に位置させる必要がある。
【００７８】
なお、基板Ｗの変形状態またはスピンチャック１０による基板Ｗの保持状態によっては、スピンチャック１０による基板Ｗの回転時に、外周端部ｗ２の位置が水平方向に微小変動する場合がある。この場合、図４の投影像ｐｉ２に対応するようにノズル１１が位置決めされると、基板Ｗの回転位置（回転角度）によってはその投影像ｐｉ２が基板Ｗの外周端部ｗ２から離間する可能性がある。このような場合でも、スピンチャック１０により基板Ｗが一回転される間には、基板Ｗの外周端部ｗ２の一部が特定の回転位置で投影像ｐｉ２に重なる。そのため、ノズル１１から吐出される保護塗布液は、少なくとも外周端部ｗ２の一部に接触することになる。一度保護塗布液が外周端部ｗ２に接触すると、当該保護塗布液の表面張力により、その投影像ｐｉ２が基板Ｗの外周端部ｗ２から離間する回転位置においても、保護塗布液と基板Ｗの外周端部ｗ２との間の接触状態が維持される。したがって、基板Ｗの全周に渡って保護塗布液が供給される。
【００７９】
［４］保護塗布膜の形成時における他の設定条件
（ａ）ノズル１１から吐出される保護塗布液をさらに安定して外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３に供給するために、保護塗布膜の形成時に設定されるべき他の設定条件について説明する。
【００８０】
（ｂ）ノズル１１から基板Ｗに保護塗布液が吐出される際に、基板Ｗの回転速度が過剰に高いと、外周端部ｗ２から下面周縁部ｗ３に十分な量の保護塗布液が回り込まない可能性がある。一方、基板Ｗの回転速度が過剰に低いと、外周端部ｗ２から下面周縁部ｗ３に過剰な量の保護塗布液が回り込み、均一な幅および厚みを有する保護塗布膜が形成されない可能性がある。
【００８１】
本発明者の実験および検討によれば、保護塗布膜の形成時における基板Ｗの回転速度は、５０ｒｐｍ以上２００ｒｐｍ以下の範囲内に設定されることが好ましく、８０ｒｐｍ以上１２０ｒｐｍ以下の範囲内に設定されることがより好ましい。
【００８２】
（ｃ）保護塗布液の下面周縁部ｗ３への回り込みやすさは、当該保護塗布液の粘度および単位時間当たりにノズル１１から吐出される保護塗布液の量（以下、吐出流量と呼ぶ。）に依存する。
【００８３】
保護塗布液の下面周縁部ｗ３への回り込みやすさは、当該感光性レジストの有する粘度が高いほど高く、当該感光性レジストの有する粘度が低いほど低い。また、保護塗布液の下面周縁部ｗ３への回り込みやすさは、吐出流量が大きいほど高く、吐出流量が小さいほど低い。
【００８４】
したがって、吐出流量は、基板Ｗに供給される保護塗布液の粘度に応じて定められることが好ましい。なお、保護塗布液の粘度に対する好ましい吐出流量は、例えば実験により求めることができる。
【００８５】
本発明者の実験および検討によれば、基板Ｗに吐出される保護塗布液の粘度が０ｃｐ以上５ｃｐ以下である場合には、吐出流量は０．１ｍｌ／ｍｉｎ以上に設定されることが好ましい。また、基板Ｗに吐出される保護塗布液の粘度が５ｃｐよりも大きく１０ｃｐ以下である場合には、吐出流量は０．３ｍｌ／ｍｉｎ以上に設定されることが好ましい。
【００８６】
［５］効果
本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、基板Ｗの外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３への保護塗布膜の形成時に、ノズル１１が予め定められた位置決め条件を満足するように位置決めされる。この状態で、ノズル１１から吐出された保護塗布液の少なくとも一部が、基板Ｗの上方から外周端部ｗ２を通って下面周縁部ｗ３に円滑に回り込む。それにより、基板Ｗの下面周縁部ｗ３に保護塗布液を形成するための構成を基板Ｗの下方に設けることなく、外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３に保護塗布膜を形成することができる。
【００８７】
次に、基板Ｗの上面に金属含有レジスト液が供給され、金属含有レジスト膜が形成される。この場合、基板Ｗの外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３に保護塗布膜が形成されているので、当該外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３に金属含有レジスト液が直接付着することが防止される。
【００８８】
その後、保護塗布膜の少なくとも一部上に形成された金属含有レジスト膜の部分が除去され、保護塗布膜が除去される。この場合、保護塗布膜とともに、当該保護塗布膜上に付着または残留する金属成分を基板Ｗから除去することができる。
【００８９】
これらの結果、簡単な構成で基板Ｗの外周端部ｗ２および下面周縁部ｗ３に金属成分が残留することを防止することが可能になる。
【００９０】
［６］他の実施の形態
（ａ）図８は、他の実施の形態に係る保護塗布膜の形成方法を説明するための図である。図８では、他の実施の形態に係る第１の処理ユニット１において、位置決め条件を満たすノズル１１から基板Ｗに保護塗布液が吐出される状態の一例が縦断面図で示される。その第１の処理ユニット１は、基板Ｗの下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に気体を噴射する気体噴射ノズル９１を備える。
【００９１】
この場合、図８に白抜きの矢印で示すように、気体噴射ノズル９１により基板Ｗの下方から噴射された気体により、基板Ｗの下面周縁部ｗ３に回り込む保護塗布液が下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に進入することが防止される。基板Ｗの下面に噴射される気体として、空気または不活性ガス等を用いることができる。
【００９２】
これにより、基板Ｗの下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に保護塗布液が付着しないので、下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に保護塗布液を除去するための剥離液を供給する必要がなくなる。
【００９３】
（ｂ）図９は、さらに他の実施の形態に係る保護塗布膜の形成方法を説明するための図である。図９では、さらに他の実施の形態に係る第１の処理ユニット１において、位置決め条件を満たすノズル１１から基板Ｗに保護塗布液が吐出される状態の一例が縦断面図で示される。その第１の処理ユニット１は、基板Ｗの下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に向かって飛散する保護塗布液を受け止める液受け部材９２を備える。本例では、液受け部材９２として、板状の部材が用いられる。
【００９４】
この場合、基板Ｗの下面周縁部ｗ３に回り込む保護塗布液が飛散する場合でも、飛散した液滴の大部分が液受け部材９２により受け止められる。それにより、基板Ｗの下面周縁部ｗ３に回り込む保護塗布液が下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に進入することが防止される。
【００９５】
これにより、図８の例と同様に、基板Ｗの下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に保護塗布液が付着しないので、下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に保護塗布液を除去するための剥離液を供給する必要がなくなる。
【００９６】
（ｃ）図１０は、さらに他の実施の形態に係る保護塗布膜の形成方法を説明するための図である。図１０では、さらに他の実施の形態に係る第１の処理ユニット１において、位置決め条件を満たすノズル１１から基板Ｗに保護塗布液が吐出される状態の一例が縦断面図で示される。その第１の処理ユニット１は、図８の気体噴射ノズル９１および図９の液受け部材９２を備える。
【００９７】
気体噴射ノズル９１は、液受け部材９２を挟んで基板Ｗの外周端部ｗ２とは反対側の位置に設けられる。また、気体噴射ノズル９１は、図１０に白抜きの矢印で示すように、液受け部材９２の上端部と基板Ｗの下面との間の隙間に向かって気体を噴射する。この場合、基板Ｗの下面周縁部ｗ３に回り込む保護塗布液が飛散する場合でも、飛散した液滴の大部分が液受け部材９２により受け止められる。また、保護塗布液の液滴が液受け部材９２と基板Ｗの下面との間の隙間に飛散する場合でも、気体噴射ノズル９１から噴射される気体により当該液滴が下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に進入することが防止される。
【００９８】
これにより、図８および図９の例と同様に、基板Ｗの下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に保護塗布液が付着しないので、下面周縁部ｗ３よりも内側の領域に保護塗布液を除去するための剥離液を供給する必要がなくなる。
【００９９】
（ｄ）本実施の形態においては、保護塗布液を吐出するノズル１１の吐出口１１ｄは円形状を有するが、本発明はこれに限定されない。吐出口１１ｄは、楕円形状を有してもよいし、多角形状を有してもよい。
【０１００】
［７］請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１０１】
上記の実施の形態では、第１の処理ユニット１が保護塗布膜形成部の例であり、金属含有レジスト液が金属含有塗布液の例であり、金属含有レジスト膜が金属含有塗布膜の例である。
【０１０２】
また、ノズル２１，２２、液供給部２４およびノズル移動部２５が金属含有塗布膜形成部の例であり、ノズル２３、液供給部２４およびノズル移動部２５が保護塗布膜除去部の例であり、スピンチャック１０が保持部の例である。
【０１０３】
また、ノズル移動部１３がノズル位置決め部の例であり、液供給部１２が保護塗布液供給部の例であり、気体噴射ノズル９１が気体噴射部の例であり、液受け部材９２が液受け部材の例である。
【０１０４】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【符号の説明】
【０１０５】
１…第１の処理ユニット，２…第２の処理ユニット，１０，２０…スピンチャック，１１，２１，２２，２３…ノズル，１１ａ…軸心，１１ｄ…吐出口，１２，２４…液供給部，１３，２５…ノズル移動部，９１…気体噴射ノズル，９２…液受け部材，１００…基板処理装置，１１０…制御装置，１２０…搬送装置，１３０…塗布処理部，１４０…現像処理部，１５０…熱処理部，５００…露光装置，Ｗ…基板，ｃｐ…中心点，ｐｉ１，ｐｉ２，ｐｉ３，ｐｉ４…投影像，ｗ１…上面周縁部，ｗ２…外周端部，ｗ３…下面周縁部，ｗｂ…ベベル部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020047855.tif 000009
【図８】
2020047855.tif 000010
【図９】
2020047855.tif 000011
【図１０】
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