(57)【要約】【課題】装置構成および工程を複雑化させることなく、液浸露光時の塗布膜の基板からの剥がれを防止することが可能な塗布膜処理方法を提供すること。【解決手段】液体を介して露光処理を施す液浸露光処理を施すために基板の表面に形成された塗布膜を処理する塗布膜処理方法は、塗布膜のエッジ部に溶剤含有液として、溶剤および前記溶剤の溶解度を抑制する溶解抑制液を供給してエッジ部をカットする工程（ステップ３）と、エッジ部をカットする工程に連続して、塗布膜のエッジ部に洗浄液を供給し、エッジ部を洗浄する工程（ステップ５）とを含む。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を介して露光処理を施す液浸露光処理を施すために基板の表面に形成された塗布膜を処理する塗布膜処理方法であって、
塗布膜のエッジ部に溶剤含有液として、溶剤および前記溶剤の溶解度を抑制する溶解抑制液、または希釈された溶剤を供給してエッジ部をカットする工程と、
前記エッジ部をカットする工程に連続して、塗布膜のエッジ部に洗浄液を供給し、エッジ部を洗浄する工程と
を含むことを特徴とする塗布膜処理方法。
【請求項２】
前記エッジ部をカットする工程は、前記溶剤と前記溶解抑制液とを混合して一つのノズルから塗布膜のエッジ部に供給することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の塗布膜処理方法。
【請求項３】
前記エッジ部をカットする工程は、前記溶剤と前記溶解抑制液とを別個のノズルから塗布膜のエッジ部に供給することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の塗布膜処理方法。
【請求項４】
前記エッジ部をカットする工程に先立って、塗布膜のエッジ部に洗浄液を供給し、エッジ部を前洗浄する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項４に記載の塗布膜処理方法。
【請求項５】
前記洗浄液として純水を用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の塗布膜処理方法。
【請求項６】
前記エッジ部を洗浄する工程は、洗浄液として前記エッジ部をカットする工程に用いられた溶解抑制液を用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の塗布膜処理方法。
【請求項７】
前記エッジ部を洗浄する工程は、前記溶解抑制液を供給したノズルで前記洗浄液として前記溶解抑制液を供給して行うことを特徴とする請求項６に記載の塗布膜処理方法。
【請求項８】
前記溶解抑制剤および前記洗浄液として純水を用いることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の塗布膜処理方法。
【請求項９】
前記エッジ部をカットする工程は、塗布膜のエッジ部に、最初に溶剤および溶解抑制剤を供給し、引き続き希釈された溶剤を供給することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の塗布膜処理方法。
【請求項１０】
液体を介して露光処理を施す液浸露光処理を施すために基板の表面に形成された塗布膜を処理する塗布膜処理装置であって、
前記処理容器内で基板を回転可能に水平に保持するスピンチャックと、
前記スピンチャックを回転させる回転機構と、
前記スピンチャックに保持された基板の表面の塗布膜のエッジ部に、溶剤含有液として、溶剤および前記溶剤の溶解度を抑制する溶解抑制液、または希釈された溶剤を供給する溶剤含有液供給機構と、
前記スピンチャックに保持された基板の表面の塗布膜のエッジ部に洗浄液を供給する洗浄液供給機構と
を具備し、
前記スピンチャックによって基板を保持して回転させた状態で、前記溶剤含有液供給機構から塗布膜のエッジ部に溶剤含有液を供給して当該エッジ部をカットし、前記洗浄液供給機構から前記エッジ部に洗浄液を供給して前記エッジ部を洗浄することを特徴とする塗布膜処理装置。
【請求項１１】
前記洗浄液供給機構は、洗浄液として純水を用いることを特徴とする請求項１０に記載の塗布膜処理装置。
【請求項１２】
前記洗浄液供給機構は、洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを有することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の塗布膜処理装置。
【請求項１３】
前記溶剤含有液供給機構は、前記溶剤と前記溶解抑制剤を混合状態で供給する混合供給ノズルを有することを特徴とする請求項１０に記載の塗布膜処理装置。
【請求項１４】
前記溶剤含有液供給機構は、前記溶剤を供給する溶剤供給ノズルと、前記溶解抑制剤を供給する溶解抑制剤ノズルとを有することを特徴とする請求項１３に記載の塗布膜処理装置。
【請求項１５】
前記洗浄液供給機構は、洗浄液として前記溶剤含有液供給機構から供給される溶解抑制液を用いることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の塗布膜処理装置。
【請求項１６】
前記混合供給ノズルまたは前記溶解剤抑制ノズルは、前記洗浄液供給機構の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルとしても機能することを特徴とする請求項１５に記載の塗布膜処理装置。
【請求項１７】
前記溶解抑制液および洗浄液として純水を用いることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の塗布膜処理装置。
【請求項１８】
前記溶剤含有液供給機構は、前記希釈された溶剤を供給する希釈溶剤供給ノズルを有することを特徴とする請求項１０から請求項１７のいずれか１項に記載の塗布膜処理装置。
【請求項１９】
さらに、塗布液供給機構を具備し、前記基板を回転しながら塗布液供給機構から基板に塗布液を供給して塗布膜を形成し、その後、前記溶剤含有液供給機構から前記塗布膜のエッジ部に溶剤含有液を供給することを特徴とする請求項１０から請求項１８のいずれか１項に記載の塗布膜処理装置。
【請求項２０】
コンピュータ上で動作し、塗布膜処理装置を制御する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項１から請求項９のいずれかの方法が行われるように、コンピュータに前記塗布膜処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を介して露光処理を施す液浸露光処理を施すために半導体基板等の基板の表面に形成された塗布膜を処理する塗布膜処理方法および塗布膜処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハ上に回路パターンを形成するためにフォトリソグラフィ技術が用いられている。フォトリソグラフィを用いた回路パターンの形成は、半導体ウエハ上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、このレジスト膜に光を照射して回路パターンに対応するようにレジスト膜を露光した後、これを現像処理するといった手順で行われる。
【０００３】
半導体デバイスは近時、動作速度の向上等の観点から高集積化の傾向にあるため、フォトリソグラフィ技術においては、半導体ウエハ上に形成される回路パターンの微細化が要求されている。そこで、４５ｎｍノードの高解像度を実現するフォトリソグラフィ技術として、ウエハと露光用の投影レンズとの間に空気よりも高い屈折率を有する純水等の液体を供給し、液体の屈折率を利用して投影レンズからの照射光の波長を短くすることにより露光の線幅を細くする液浸（Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ）露光が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、液浸露光に際しては、レジスト膜への液体の染み込みならびにレジスト成分の液体への溶出が防止されるように、レジスト膜を被覆する撥水性を有する保護膜が形成される場合が多い。また、レジスト膜の例えば下層には反射防止膜が形成される場合も多い。ウエハの表面に設けられるレジスト膜等の膜は通常、塗布液を塗布されて形成された後、エッジ部に溶剤が供給されてエッジカット処理されるが、このようなエッジカット処理ではダレや乱れ、ハンプといった処理不良が発生しやすく、また、上述のようにウエハの表面の膜が多層となることから、エッジ部の処理不良が一層発生しやすくなる。
【０００５】
エッジ部に処理不良が発生すると、液浸露光機の液浸ヘッドがウエハのエッジ部上を横切る際に、ウエハ上に形成された各種膜のエッジ（端面）に応力が加わり、これらの膜が剥がれてしまうおそれがある。剥がれた膜は、ウエハの表面に付着すると現像欠陥を引き起こす懸念があり、液浸露光機のレンズを汚染する懸念もある。
【０００６】
このような問題を解消するには、塗布膜を形成してエッジカットを行った後、液浸露光前に塗布膜のエッジ部を洗浄して膜剥がれを防止することも考えられるが、エッジカット後には通常、ソフトベーク処理が行われるため、装置構成および工程が複雑になってしまう。
【特許文献１】国際公開２００５−０２９５５９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、装置構成および工程を複雑化させることなく、液浸露光時の塗布膜の基板からの剥がれを防止することが可能な塗布膜処理方法および塗布膜処理装置、ならびにこのような塗布膜処理方法を実行させるための制御プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点では、液体を介して露光処理を施す液浸露光処理を施すために基板の表面に形成された塗布膜を処理する塗布膜処理方法であって、塗布膜のエッジ部に溶剤含有液として、溶剤および前記溶剤の溶解度を抑制する溶解抑制液、または希釈された溶剤を供給してエッジ部をカットする工程と、前記エッジ部をカットする工程に連続して、塗布膜のエッジ部に洗浄液を供給し、エッジ部を洗浄する工程とを含むことを特徴とする塗布膜処理方法を提供する。
【０００９】
本発明の第１の観点において、前記エッジ部をカットする工程は、前記溶剤と前記溶解抑制液とを混合して一つのノズルから塗布膜のエッジ部に供給することにより行うことができる。また、前記エッジ部をカットする工程は、前記溶剤と前記溶解抑制液とを別個のノズルから塗布膜のエッジ部に供給することにより行うこともできる。前記エッジ部をカットする工程に先立って、塗布膜のエッジ部に洗浄液を供給し、エッジ部を前洗浄する工程をさらに含むようにすることもできる。前記洗浄液としては純水を用いるようにすることができる。
【００１０】
前記エッジ部を洗浄する工程は、洗浄液として前記エッジ部をカットする工程に用いられた溶解抑制液を用いるようにすることができ、この場合に、前記溶解抑制液を供給したノズルで前記洗浄液として前記溶解抑制液を供給することが好ましい。前記溶解抑制剤および前記洗浄液として純水を用いることができる。
【００１１】
さらに、前記エッジ部をカットする工程は、塗布膜のエッジ部に、最初に溶剤および溶解抑制剤を供給し、引き続き希釈された溶剤を供給するようにすることができる。
【００１２】
本発明の第２の観点では、液体を介して露光処理を施す液浸露光処理を施すために基板の表面に形成された塗布膜を処理する塗布膜処理装置であって、前記処理容器内で基板を回転可能に水平に保持するスピンチャックと、前記スピンチャックを回転させる回転機構と、前記スピンチャックに保持された基板の表面の塗布膜のエッジ部に、溶剤含有液として、溶剤および前記溶剤の溶解度を抑制する溶解抑制液、または希釈された溶剤を供給する溶剤含有液供給機構と、前記スピンチャックに保持された基板の表面の塗布膜のエッジ部に洗浄液を供給する洗浄液供給機構とを具備し、前記スピンチャックによって基板を保持して回転させた状態で、前記溶剤含有液供給機構から塗布膜のエッジ部に溶剤含有液を供給して当該エッジ部をカットし、前記洗浄液供給機構から前記エッジ部に洗浄液を供給して前記エッジ部を洗浄することを特徴とする塗布膜処理装置を提供する。
【００１３】
上記第２の観点において、前記洗浄液供給機構は、洗浄液として純水を用いるものとすることができる。また、前記洗浄液供給機構は、洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを有するものとすることができる。
【００１４】
前記溶剤含有液供給機構は、前記溶剤と前記溶解抑制剤を混合状態で供給する混合供給ノズルを有するものとすることができる。また、前記溶剤含有液供給機構は、前記溶剤を供給する溶剤供給ノズルと、前記溶解抑制剤を供給する溶解抑制剤ノズルとを有するものとすることができる。この場合に、前記洗浄液供給機構は、洗浄液として前記溶剤含有液供給機構から供給される溶解抑制液を用いることができ、前記混合供給ノズルまたは前記溶解剤抑制ノズルは、前記洗浄液供給機構の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルとしても機能するようにすることができる。また、この場合に、前記溶解抑制液および洗浄液として純水を用いることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記溶剤含有液供給機構は、前記希釈された溶剤を供給する希釈溶剤供給ノズルを有するものとすることができる。さらにまた、塗布液供給機構をさらに具備し、前記基板を回転しながら塗布液供給機構から基板に塗布液を供給して塗布膜を形成し、その後、前記溶剤含有液供給機構から前記塗布膜のエッジ部に溶剤含有液を供給するように構成することができる。
【００１６】
本発明の第３の観点では、コンピュータ上で動作し、塗布膜処理装置を制御する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、請求項１から請求項９のいずれかの方法が行われるように、コンピュータに前記塗布膜処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板の表面に形成された塗布膜のエッジ部をカットする際に、溶剤含有液として、溶剤および前記溶剤の溶解度を抑制する溶解抑制液、または希釈された溶剤を供給するので、溶剤によるエッジ部の溶解性が抑制されて、ソフトベーク処理を行わなくてもエッジ部のダレや乱れ、ハンプといった処理不良を抑制することができ、このようなエッジ部をカットする工程の後、ソフトベーク処理を経ることなく洗浄液で洗浄することにより、液浸露光の際に膜剥がれを生じるような欠陥を除去することができる。このため、装置構成および工程を複雑化させることなく、液浸露光時の塗布膜の基板からの剥がれを有効に防止することができる。特に、溶解抑制液および洗浄液として純水を用いることにより、エッジ部をカットする工程の後、すぐに溶解抑制液として用いた純水を洗浄液として供給して洗浄を行うことができるので、上記効果を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る塗布膜処理方法を実施可能な塗布膜処理装置の一実施形態としてのトップコーティングユニットを備えたパターン形成装置の概略平面図であり、図２はその概略斜視図である。
【００１９】
パターン形成装置１は、半導体基板であるウエハＷに所定のレジストパターンを形成するためのものであり、ウエハにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、かつ露光後の現像を行う塗布・現像装置２と、ウエハＷに露光処理を施す露光装置１４とを備えている。塗布・現像装置２は、ウエハＷの搬送ステーションであるカセットステーション１１と、ウエハＷに所定の処理を施す複数の処理ユニットを有する処理ステーション１２と、処理ステーション１２および露光装置１４の間でウエハＷを受け渡すためのインターフェイスステーション１３とを備えている。カセットステーション１１、処理ステーション１２、インターフェイスステーション１３および露光装置１４は、この順にパターン形成装置１の長さ方向（Ｙ方向）に直列に配置されている。
【００２０】
カセットステーション１１は、複数枚、例えば１３枚のウエハＷが収容されたウエハカセット（ＣＲ）を載置するカセット載置台１１ａと、カセット載置台１１ａ上のウエハカセット（ＣＲ）と後述する処理ステーション１２の第３処理ユニット群Ｇ３に設けられたトランジションユニットとの間でウエハＷを搬送するためのウエハ搬送部１１ｃとを有している。カセット載置台１１ａ上には、ウエハカセット（ＣＲ）を位置決めするための位置決め部１１ｂが、パターン形成装置１の幅方向（Ｘ方向）に複数、例えば５個設けられており、ウエハカセット（ＣＲ）は、その開口がウエハ搬送部１１ｃの筐体の壁面に設けられた開閉部１１ｅと対向するように、位置決め部１１ｂ位置に載置される。ウエハ搬送部１１ｃは、その筐体内に配置された、ウエハＷを保持可能な搬送ピック１１ｄを有し、この搬送ピック１１ｄによりカセット載置台１１ａ上の各ウエハカセット（ＣＲ）とトランジションユニットとの間でウエハＷを搬送するように構成されている。
【００２１】
処理ステーション１２は、筐体１５内に配置されており、その前面側（図１下方）に、カセットステーション１１側からインターフェイスステーション１３側に向かって順に、第１処理ユニット群Ｇ１と第２処理ユニット群Ｇ２とを有し、その背面側（図１上方）に、カセットステーション１１側からインターフェイスステーション１３側に向かって順に、第３処理ユニット群Ｇ３、第４処理ユニット群Ｇ４および第５処理ユニット群Ｇ５を有している。また、処理ステーション１２は、第３処理ユニット群Ｇ３と第４処理ユニット群Ｇ４との間に第１主搬送部Ａ１を有し、第４処理ユニット群Ｇ４と第５処理ユニット群Ｇ５との間に第２主搬送部Ａ２を有している。
【００２２】
第１処理ユニット群Ｇ１は、ウエハＷに露光時の光の反射を防止する反射防止膜を形成する例えば２つのボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）と、ウエハＷの表面にレジストを塗布してレジスト膜を形成する例えば３つのレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）とが積み重ねられて構成されている。第２処理ユニット群Ｇ２は、ウエハＷに形成された露光後のレジスト膜を現像する例えば３つの現像ユニット（ＤＥＶ）と、ウエハＷに形成されたレジスト膜の表面に保護膜用塗布液を供給して、後述する液浸露光用の液体に対する撥水膜としての保護膜を形成する例えば２つのトップコーティングユニット（ＩＴＣ）とが積み重ねられて構成されている。トップコーティングユニット（ＩＴＣ）については後に詳細に説明する。
【００２３】
第３処理ユニット群Ｇ３、第４処理ユニット群Ｇ４、第５処理ユニット群Ｇ５は、ウエハＷに疎水化処理を施すアドヒージョンユニットやレジスト塗布後のウエハＷに加熱処理を施すプリベークユニット、現像処理後のウエハＷに加熱処理を施すポストベークユニット、露光後現像前のウエハＷに加熱処理を施すポストエクスポージャーベークユニット等の熱処理ユニットが積み重ねられて構成されている。また、第３処理ユニット群Ｇ３は、カセットステーション１１と第１主搬送部Ａ１との間でのウエハＷの受け渡し部となるトランジションユニットを有している。第５処理ユニット群Ｇ５は、第２主搬送部Ａ２とインターフェイスステーション１３の後述する第１ウエハ搬送機構２１との間でのウエハＷの受け渡し部となるトランジションユニットを有している。
【００２４】
第１主搬送部Ａ１は、ウエハＷを保持可能な第１主ウエハ搬送アーム１６を有し、この第１主ウエハ搬送アーム１６は、第１処理ユニット群Ｇ１、第３処理ユニット群Ｇ３および第４処理ユニット群Ｇ４の各ユニットに選択的にアクセスできるようになっている。第２主搬送部Ａ２は、ウエハＷを保持可能な第２主ウエハ搬送アーム１７を有し、この第２主ウエハ搬送アーム１７は、第２処理ユニット群Ｇ２、第４処理ユニット群Ｇ４および第５処理ユニット群Ｇ５の各ユニットに選択的にアクセスできるようになっている。
【００２５】
第１処理ユニット群Ｇ１とカセットステーション１１との間および第２処理ユニット群Ｇ２とインターフェイスステーション１３との間にはそれぞれ、第１および第２処理ユニット群Ｇ１、Ｇ２に供給される処理液の温度調節装置や温度湿度調節用のダクト等を備えた温度湿度調節ユニット１８が設けられている。また、第１および第２処理ユニット群Ｇ１、Ｇ２の下側にはそれぞれ、これらに薬液を供給するケミカルユニット（ＣＨＭ）が設けられている。
【００２６】
インターフェイスステーション１３は、図３の概略斜視図に示すように、筐体内に配置された、処理ステーション１２側の第１インターフェイスステーション１３ａと、露光装置１４側の第２インターフェイスステーション１３ｂとを有している。第１インターフェイスステーション１３ａには、第５処理ユニット群Ｇ５の開口部と対面するように、ウエハＷを搬送するための第１ウエハ搬送機構２１が設けられており、第２インターフェイスステーション１３ｂには、Ｘ方向に移動可能なウエハＷを搬送するための第２ウエハ搬送機構２２が設けられている。
【００２７】
第１インターフェイスステーション１３ａの正面側には、ウエハ周辺部の余分なレジストを除去するためにウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置（ＷＥＥ）と、露光装置１４に搬送されるウエハＷを一時収容するイン用バッファカセット（ＩＮＢＲ）と、露光装置１４から搬送されたウエハＷを一時収容するアウト用バッファカセット（ＯＵＴＢＲ）と、露光装置１４に搬送される前後のウエハを洗浄する２つの洗浄ユニット（ＣＬＮ）とが積み重ねられて構成された第６処理ユニット群Ｇ６が配置されている。第１インターフェイスステーション１３ａの背面側には、ウエハＷを高精度に温調する高精度温調ユニット（ＣＰＬ）が例えば２段に積み重ねられて構成された第７処理ユニット群Ｇ７が配置されている。
【００２８】
第１ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷを受け渡すためのフォーク２１ａを有している。このフォーク２１ａは、第５処理ユニット群Ｇ５、第６処理ユニット群Ｇ６、第７処理ユニット群Ｇ７の各ユニットにアクセス可能であり、これにより各ユニット間でのウエハＷの搬送を行う。
【００２９】
第２ウエハ搬送機構２２は、ウエハＷを受け渡すためのフォーク２２ａを有している。このフォーク２２ａは、第６処理ユニット群Ｇ６の洗浄ユニット（ＣＬＮ）、第７処理ユニット群Ｇ７の各ユニット、露光装置１４の後述するインステージ１４ａおよびアウトステージ１４ｂにアクセス可能であり、これら各部の間でウエハＷの搬送を行う。
【００３０】
第１インターフェイスステーション１３ａの上部には、第１インターフェイスステーション１３ａまたはインターフェイスステーション１３の気流を調整する気流調整部２３が設けられ、第２インターフェイスステーション１３ｂの上部には、露光装置から搬送されたウエハＷが乾燥しないように第２インターフェイスステーション１３ｂまたはインターフェイスステーション１３を加湿する加湿部が設けられている。
【００３１】
露光装置１４は、ウエハＷを純水等の液体に浸漬させた状態でレジスト膜を所定のパターンに露光する、いわゆる液浸露光を行うように構成されており、インターフェイスステーション１３から搬送された露光処理前のウエハＷを載置するインステージ１４ａと、インターフェイスステーション１３に搬送される露光処理後のウエハＷを載置するアウトステージ１４ｂとを有している。
【００３２】
図２に示すように、カセットステーション１１の下部にはこのパターン形成装置１の全体を制御する制御部１９が設けられている。制御部１９は、図４のブロック図に示すように、パターン形成装置１の各ユニットおよび各搬送機構等の各構成部を制御するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を備えたプロセスコントローラ３１と、オペレータがパターン形成装置１の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、パターン形成装置１の各構成部の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェイス３２と、処理に必要な情報が記憶された記憶部３３とを有している。
【００３３】
記憶部３３は、パターン形成装置１で実行される各種処理をプロセスコントローラ３１の制御にて実現するための種々の制御プログラムや、処理条件データや処理手順等が記録されたレシピ、さらは処理に必要なデータベース等を格納している。
【００３４】
処理に際しては、ユーザーインターフェイス３２からの指示等を受けて、任意のレシピを記憶部３３から呼び出してプロセスコントローラ３１に実行させることで、プロセスコントローラ３１の制御下で、パターン形成装置１において所望の各種処理が行われる。レシピは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、不揮発性メモリなどの読み出し可能な記憶媒体に記憶されている。なお、レシピは適宜の装置から例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【００３５】
次に、パターン形成装置１における処理工程について説明する。
このように構成されたパターン形成装置１においては、まず、搬送ピック１１ｄにより、ウエハカセット（ＣＲ）から１枚のウエハＷを取り出し、処理ステーション１２の第３処理ユニット群Ｇ３に設けられたトランジションユニットに搬送する。次に、第１および第２主搬送部Ａ１、Ａ２により、レシピの順序に従って、第１〜５処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５の所定のユニットにウエハＷを順次搬送し、ウエハＷに一連の処理を施す。
【００３６】
ここでは、例えば、ボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）での反射防止膜の形成、レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）でのレジスト膜の形成、トップコーティングユニット（ＩＴＣ）での保護膜の形成、プリベークユニットでのプリベーク処理を順次行う。トップコーティングユニット（ＩＴＣ）では、保護膜の形成と、その後のエッジ部のカットおよびエッジ部の洗浄を行う。トップコーティングユニット（ＩＴＣ）の処理については、後に詳細に説明する。
【００３７】
なお、ボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）での反射防止膜の形成に代えてアドヒージョンユニットでのアドヒージョン処理を行う場合もあり、レジスト膜上に反射防止膜を形成し、反射防止膜上に保護膜を形成する場合もある。
【００３８】
処理ステーション１２でのウエハＷの一連の処理が終了し、ウエハＷを第５処理ユニット群Ｇ５に設けられたトランジションユニットに搬送したら、ウエハＷを、第１ウエハ搬送機構２１によって洗浄ユニット（ＣＬＮ）に搬送して洗浄する。なお、ウエハＷを、洗浄ユニット（ＣＬＮ）に搬送する前に、周辺露光装置（ＷＥＥ）に搬送して周辺露光し、その後、イン用バッファカセット（ＩＮＢＲ）に搬送する場合もある。なお、トップコーティングユニット（ＩＴＣ）でのエッジ洗浄処理のみで十分な場合には、洗浄ユニット（ＣＬＮ）での洗浄は必ずしも必要はない。
【００３９】
次に、ウエハＷを、第２ウエハ搬送機構２２によって高精度温調ユニット（ＣＰＬ）に搬送して所定の温度に調整し、さらに、第２ウエハ搬送機構２２によって露光装置１４のインステージ１４ａに搬送し、この露光装置１４でウエハＷに液浸露光処理を施す。露光装置１４での液浸露光処理は、ウエハＷと露光用の投影レンズとの間に、純水等の液体を供給するとともに、投影レンズをウエハＷで移動させながら、液体を介し、投影レンズによってレジスト膜にマスクのパターン像を所定の倍率で投影露光することにより行う。液浸露光処理、ウエハＷをアウトステージ１４ｂに搬送したら、第２ウエハ搬送機構２２によってウエハＷを洗浄ユニット（ＣＬＮ）に搬送して洗浄する。
【００４０】
洗浄ユニット（ＣＬＮ）での洗浄後、第１ウエハ搬送機構２１によりウエハＷを第５処理ユニット群Ｇ５に設けられたトランジションユニットに搬送し、さらに、レシピの順序に従って、ウエハＷを、第１および第２主搬送部Ａ１、Ａ２により第１〜５処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５の所定のユニットに順次搬送し、ウエハＷに一連の処理を施す。ここでは、例えば、ポストエクスポージャーベークユニットでのポストエクスポージャーベーク処理、現像ユニット（ＤＥＶ）での現像処理、ポストベークユニットでのポストベーク処理を順次行う。そして、ウエハＷを、第３処理ユニット群Ｇ３に設けられたトランジションユニットに搬送した後、カセットステーション１１のウエハカセット（ＣＲ）へと搬送する。
【００４１】
次に、トップコーティングユニット（ＩＴＣ）について詳細に説明する。
図５はパターン形成装置１に設けられたトップコーティングユニット（ＩＴＣ）の側面方向の概略断面図であり、図６はその平面方向の概略断面図である。
【００４２】
トップコーティングユニット（ＩＴＣ）は、ウエハＷを収容する処理容器としてのチャンバー４０と、チャンバー４０内でウエハＷを回転可能に水平に保持するスピンチャック４１と、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの上面（表面）に保護膜用塗布液を供給する保護膜用塗布液供給機構４２と、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの周縁部（エッジ部）に保護膜を除去するための溶剤（除去液または剥離液）を供給する溶剤供給機構４３と、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの周縁部に純水（洗浄液）を供給する純水供給機構４４と、スピンチャック４１に保持されたウエハＷから流れ落ちた、あるいは振り切られた保護膜用塗布液、溶剤および純水を受け止めるカップ体４５と、スピンチャック４１を回転および昇降させるモータ等の駆動機構４６とを備えている。
【００４３】
チャンバー４０は、例えば第２主搬送部Ａ２（図１参照）と対向する側壁部に、第２主ウエハ搬送アーム１７によってウエハＷを搬入出するための搬入出口４０ａを有するとともに、この搬入出口４０ａを開閉するシャッター４０ｂを有している。スピンチャック４１は、ウエハＷを例えば真空吸着により保持するようになっている。
【００４４】
保護膜用塗布液供給機構４２は、所定の溶剤、例えばフッ素系の溶剤に対して可溶な性質を有する保護膜用塗布液を供給する保護膜用塗布液供給源４２ａと、保護膜用塗布液供給源４２ａからの保護膜用塗布液をスピンチャック４１に保持されたウエハＷ上に供給する保護膜用塗布液供給ノズル４２ｂとを有している。保護膜用塗布液供給源４２ａには、保護膜用塗布液供給ノズル４２ｂに保護膜用塗布液を導くための導管４２ｃが接続され、導管４２ｃには、内部を流通する保護膜用塗布液の流量を調整するバルブ４２ｄが設けられている。保護膜用塗布液供給ノズル４２ｂは、ノズルアーム４２ｅに支持されており、その基端部がチャンバー４０内に設けられたＹ方向に延びるガイドレール（図示せず）にスライド可能に接続されている。また、保護膜用塗布液ノズル４２ｂは昇降可能に設けられている。
【００４５】
溶剤供給機構４３は、所定の溶剤、例えばシンナーを供給する溶剤供給源４３ａと、溶剤供給源４３ａからの溶剤をスピンチャック４１に保持されたウエハＷの上面側周縁部に吐出して供給する溶剤供給ノズル４３ｂとを有している。溶剤供給源４３ａには、溶剤供給ノズル４３ｂに溶剤を導くための導管４３ｃが接続され、導管４３ｃには内部を流通する溶剤の流量を調整するバルブ４３ｄが設けられている。溶剤供給ノズル４３ｂは、ノズルアーム４３ｅに支持されており、ノズルアーム４３ｅはＹ方向に延びるガイドレール（図示せず）にスライド可能に接続されている。また、溶剤供給ノズル４３ｂは昇降可能に設けられている。さらに、溶剤供給ノズル４３ｂはウエハＷの表面に対して角度可変に設けられている。
【００４６】
純水供給機構４４は、溶解抑制剤および洗浄液として機能する純水を供給する純水供給源４４ａと、純水供給源４４ａからの純水をスピンチャック４１に保持されたウエハＷの上面側周縁部に吐出して供給する純水供給ノズル４４ｂとを有している。純水供給源４４ａには、純水供給ノズル４４ｂに純水を導くための導管４４ｃが接続され、導管４４ｃには、内部を流通する純水の流量を調整するバルブ４４ｄが設けられている。純水供給ノズル４４ｂはノズルアーム４４ｅに支持されており、ノズルアーム４４ｅはＹ方向に延びるガイドレール（図示せず）にスライド可能に接続されている。また、純水供給ノズル４４ｂは昇降可能に設けられている。さらに、純水供給ノズル４４ｂはウエハＷの表面に対して角度可変に設けられている。
【００４７】
なお、ウエハＷの裏面側には、２つの裏面洗浄ノズル４７が設けられており、これにより裏面がウエハの裏面が洗浄可能となっている。
【００４８】
カップ体４５は、上部が開口し、ウエハＷを保持したスピンチャック４１が下降した位置にあるときにスピンチャック４１に保持されたウエハＷを囲繞するように設けられている。また、カップ体４５は、その上端部が上方に向かって内側に傾斜しており、ウエハＷから振り切られた保護膜用塗布液、溶剤および純水を確実に受け止めることができるようになっている。カップ体４５内の底壁の径方向中間部には、この底壁を外周側と内周側とに隔絶する隔壁４５ｂが設けられており、この底壁の隔壁４５ｂよりも外周側には、受け止めた保護膜用塗布液、溶剤および純水を排出する排液管４５ｄがチャンバー４０を貫通するように接続されている。カップ体４５の底壁の隔壁４５ｂよりも内周側には、排気管４５ｃがチャンバー４０を貫通するように接続されている。カップ体４５内の隔壁４５ｂよりも上方、かつスピンチャック４１に保持されたウエハＷの下方には、保護膜用塗布液、溶剤および純水を案内するガイドリング４５ａが設けられている。ガイドリング４５ａは、外側に向かって下方に傾斜しており、保護膜用塗布液、溶剤および純水をカップ体４５内の隔壁４５ｂよりも外周側に案内するように構成されている。
【００４９】
次に、このように構成されたトップコーティングユニット（ＩＴＣ）における動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。
まず、搬入出口４０ａからチャンバー４０内にウエハＷを搬入し、スピンチャック４１を上昇させてウエハＷに吸着させ、スピンチャック４１に保持させ、シャッター４０ｂによって搬入出口４０ａを閉塞するとともに、カップ体４５によってウエハＷが囲様されるようにスピンチャック４１を下降させる（ステップ１）。そして、スピンチャック４１とともにウエハＷを回転させつつ、保護膜用塗布液供給機構４２の保護膜用塗布液供給ノズル４２ｂからウエハＷ上の中央部に保護膜用塗布液を供給して、保護膜用塗布液をウエハＷの周縁部に向かって拡げ塗布することにより、ウエハＷ上のレジスト膜の表面に保護膜を形成する（ステップ２）。
【００５０】
保護膜の形成後、スピンチャック４１によってウエハＷを回転させつつ、溶剤供給機構４３の溶剤供給ノズル４３ｂからウエハＷの周縁部に溶剤を供給するとともに、純水供給機構４４の純水供給ノズル４４ｂから溶解抑制剤としての純水を供給して、ウエハＷのエッジ部の保護膜を含む塗布膜を溶解させ、エッジ部のカットを行う（ステップ３）。このとき、裏面洗浄ノズル４７からシンナー等を供給してウエハＷの裏面の洗浄を行う。この裏面洗浄は、溶剤供給ノズル４３ｂからの供給に先行して、保護膜用塗布液の供給と並行して行ってもよい。
【００５１】
このように、溶剤とともに溶解抑制剤として純水が供給されるため、溶剤によるエッジ部の溶解性が抑制されて、ソフトベーク処理を行わなくてもエッジ部のダレや乱れ、ハンプといった処理不良を抑制することができる。ここでは、図８に示すように、保護膜１０３を形成した後の塗布膜周縁部への溶剤および純水の供給は、適切な位置に溶剤や純水を供給することができるように、また、ウエハＷ上での跳ねが抑止されるように、溶剤供給ノズル４３ｂおよび純水供給ノズル４４ｂを適度な角度に調整して溶剤および純水の供給を行うことができる。なお、図８中の符号１０１、１０２はそれぞれ、保護膜１０３を形成する前にウエハＷの表面に形成した反射防止膜およびレジスト膜である。
【００５２】
続いて、溶剤供給機構４３による溶剤の供給および純水供給機構４４の純水の供給を停止し、ウエハＷを高速回転して乾燥処理を行う（ステップ４）。この場合に、溶剤の溶解性が純水により抑制されているので溶剤を完全に乾燥させる必要はない。
【００５３】
次に、純水供給機構４４の純水供給ノズル４４ｂから洗浄液として純水を供給してエッジ洗浄を行う（ステップ５）。これにより、ウエハＷの表面側周縁部が洗浄され、液浸露光により膜剥がれが生じるような塗布膜周縁部の欠陥を除去することができる。
【００５４】
純水によるウエハＷの表面側周縁部の洗浄後、スピンチャック４１によってウエハＷを回転させた状態で、純水供給機構４４による純水の供給を停止し、ウエハＷの振り切り乾燥を行う（ステップ６）。その後、スピンチャック４１を停止するとともに上昇させ、シャッター４０ｂを開いて搬入出口４０ａを開放し、ウエハＷを搬入出口４０ａを介してチャンバー４０外に搬出する（ステップ７）。
【００５５】
本実施形態では、上述したような溶解抑制剤としての純水を用いてエッジカットを行うことによるエッジ部のダレや乱れ、ハンプといった処理不良を抑制する効果、およびエッジカットを行った後に洗浄を行うことによる、膜剥がれに繋がるような欠陥を除去する効果により、液浸露光の際の膜剥がれを有効に防止することができる。また、純水により溶剤の溶解が抑制されているため、洗浄前にソフトベーク処理を施す必要がなく、装置構成および工程の複雑化を回避することができる。
【００５６】
さらに、溶解抑制剤として純水を用いるので、エッジ部のカットの際に用いた純水ノズル４３ｂを洗浄の際にも使用することができ、効率的である。さらに、トップコートユニット（ＩＴＣ）のような塗布系ユニットにより、塗布に連続してエッジカットおよびエッジ洗浄を実施することができるので、スループットが高いとともに、ユニットを付加することがなく、装置の大型化を招くことがない。
【００５７】
なお、上記エッジ部をカットする工程に先立って、純水によりウエハＷのエッジ部を洗浄するようにしてもよい。これによりエッジ部のカットの際により清浄な状態にすることができる。
【００５８】
次に、トップコーティングユニット（ＩＴＣ）の溶剤供給機構および純水供給機構の変形例について説明する。図９はトップコーティングユニット（ＩＴＣ）の溶剤供給機構および純水供給機構の変形例を示す図である。
図９に示す例では、溶剤供給機構４３および純水供給機構４４のノズルを共通化したものである。すなわち、導管４３ｂと導管４４ｂをミキシングバルブ４８に接続し、溶剤と純水を混合するようにし、ミキシングバルブ４８に接続された導管４９を介してノズル５０から混合液を供給するようにする。この場合には、バルブ４３ｄ、４４ｄの操作によりこれらの割合を調整して混合液を吐出する。これにより、より確実にエッジ部のダレや乱れ、ハンプといった処理不良を抑制することができる。そして、洗浄の際にはバルブ４３ｄを閉じて溶剤の供給を停止し、純水のみが供給されるようにすればよい。このような構成により、装置の簡素化を図ることができるといった効果を得ることもできる。
【００５９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、トップコーティングユニット（ＩＴＣ）で保護膜を形成し、かつエッジ部のカットおよび洗浄を実施する例を示したが、保護膜は必ずしも必要はなく、その場合には、レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）において、レジスト膜塗布後にエッジ部のカットおよび洗浄を行う構成にすればよい。すなわち、レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）は、ウエハＷの表面に供給される塗布液が保護膜用塗布液からレジスト液に代わるだけで、トップコーティングユニット（ＩＴＣ）と同様の塗布系ユニットであって同様の構成を有しているから、上記の溶剤供給機構および純水供給機構等を付加すれば、同様に塗布膜のエッジ部のカットおよび洗浄を行うことができ、同様の効果を得ることができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、塗布系ユニットであるトップコーティングユニット（ＩＴＣ）で塗布処理を行った後に、そのユニットで連続してエッジ部のカットおよび洗浄を行ったが、塗布系ユニットでは簡単なエッジ処理のみ行い、エッジ部のカットおよび洗浄を他のユニットで行うようにしてもよい。さらに、溶解抑制液として純水を用いた例について示したが、必ずしも純水に限らず、溶剤の溶解性を抑制する効果を有するものであれば適用可能である。
【００６１】
さらに、エッジ部のカットの際に溶剤と純水を用いる代わりに、希釈シンナー等の希釈溶剤を用いてもよい。また、エッジ部のカットの際に、溶剤と純水を供給してエッジカットを行った後、連続して希釈溶剤で処理するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る塗布膜処理方法を実施可能な塗布膜処理装置の一実施形態としてのトップコーティングユニットを備えたパターン形成装置の概略平面図。
【図２】図１のパターン形成装置の概略斜視図。
【図３】図１のパターン形成装置に設けられたインターフェイスステーションの概略斜視図。
【図４】図１のパターン形成装置に設けられた制御部の概念図。
【図５】図１のパターン形成装置に設けられたトップコーティングユニットの概略構成を示す垂直断面図である。
【図６】図１のパターン形成装置に設けられたトップコーティングユニットの概略構成を示す水平断面図である。
【図７】図１のパターン形成装置に設けられたトップコーティングユニットの処理動作を示すフローチャート。
【図８】図１のパターン形成装置に設けられたトップコーティングユニットでエッジ部カットを行う際のノズルの状態を説明するための図。
【図９】図１のパターン形成装置に設けられたトップコーティングユニットの溶剤供給機構および純水供給機構の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１０：制御部
３１：プロセスコントローラ
３２：ユーザーインターフェイス
３３：記憶部
３４：ユニットコントローラ
４０：チャンバー（処理容器）
４１：スピンチャック
４３：溶剤供給機構
４３ｂ：溶剤供給ノズル
４４：純水供給機構（洗浄液供給機構）
４４ｂ：純水供給ノズル
１０１：反射防止膜（塗布膜）
１０２：レジスト膜（塗布膜）
１０３：保護膜（塗布膜）
ＣＯＴ：レジスト塗布ユニット（塗布膜処理装置）
ＩＴＣ：トップコーティングユニット（塗布膜処理装置）
Ｗ：ウエハ（基板）
【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】
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【図８】
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【図９】
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