(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面に被処理膜が形成された円形状の基板の裏面の中央部を保持して当該基板を水平に支持するための基板保持部と、
前記基板保持部を鉛直軸回りに回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面側の周縁部と隙間を介して対向する対向面部を備え、前記隙間に表面張力により液膜を形成すると共に基板の遠心力によりこの液膜を当該基板の裏面側から表面側へ回り込ませて、前記被処理膜の周縁部を除去するための液膜形成部と、
前記対向面部よりも基板の中央よりに基板の裏面に対向してガス吐出孔及びガス吸引孔が設けられ、ガスの吐出及び吸引作用により前記基板の上下のぶれを抑えると共にガスの吐出量及び吸引量に応じて基板の周縁部の高さを調整して基板の表面側における液膜の回り込み位置を制御するための姿勢制御部と、
被処理膜の除去幅と、前記姿勢制御部のガス吐出量及びガス吸引量と、を対応付けたデータが記憶された記憶部と、
選択された前記除去幅に対応するガス吐出量及びガス吸引量を前記記憶部から読み出し、ガス吐出量及びガス吸引量を制御するための制御信号を出力する制御手段と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記被処理膜は液浸露光により露光されるレジスト膜を被覆して保護するための撥水性の保護膜であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記被処理膜は液浸露光により露光される撥水性のレジスト膜であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板の表面及び裏面の周縁部は、当該基板の外縁に向かうにつれてその厚さが薄くなるように斜面をなすベベル部分を形成し、前記除去幅は、液膜によりその周縁部が除去された被処理膜の外縁が基板表面の前記ベベル部分に位置するように選択されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記吐出孔及び吸引孔は基板の回転方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記吐出孔及び前記吸引孔は、基板の回転方向及び回転する基板の径方向に沿って交互に配列されていることを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記姿勢制御部を、前記基板の周縁部の高さを制御するためにガスを吐出すると共に吸引を行う処理位置と、その下方の待機位置との間で昇降させるための第１の昇降機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記液膜形成部を、前記液膜を形成するための液膜形成位置と、その下方の待機位置との間で昇降させるための第２の昇降機構が設けられ、第２の昇降機構は、液膜形成部の基板への接触を抑えるために姿勢制御部の吐出孔からガスが吐出されているときに、液膜形成部を前記待機位置から前記液膜形成位置に上昇させることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記液膜形成部には、不要になった前記液膜を形成する処理液を除去するための排液手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項１０】
その表面に被処理膜が形成された円形状の基板の裏面を基板保持部により保持して当該基板を水平に支持する工程と、
前記基板を鉛直軸回りに回転させる工程と、
前記基板の周縁部と対向する対向面部を備えた液膜形成部の前記対向面部に処理液を供給する工程と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面側の周縁部と隙間を介して対向する対向面部を備えた液膜形成部により、前記隙間に表面張力により液膜を形成する工程と、
基板の遠心力によりこの液膜を当該基板の裏面側から表面側へ回り込ませて、前記被処理膜の周縁部を除去する工程と、
前記対向面部よりも基板の中央よりに基板の裏面に対向して設けられたガス吐出孔及びガス吸引孔からのガスの吐出及び吸引作用により前記基板の上下のぶれを抑えると共にガスの吐出量及び吸引量に応じて基板の周縁部の高さを調整して基板の表面側における液膜の回り込み位置を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１１】
被処理膜の除去幅を選択する工程と、
被処理膜の除去幅と、前記姿勢制御部のガス吐出量及びガス吸引量と、を対応付けたデータが記憶された記憶部から、選択された前記除去幅に対応するガス吐出量及びガス吸引量を読み出す工程と、
読み出されたガス吐出量及びガス吸引量に応じて夫々ガスの吐出及びガスの吸引を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記基板の回転中に前記液膜を構成する処理液を除去する工程を備えたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記姿勢制御部の吐出孔からガスを吐出させながら、姿勢制御部を前記基板の周縁部の高さを制御するための処理位置へとその下方の待機位置から上昇させる工程を含むことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記姿勢制御部を上昇させる工程を行うと共に前記液膜形成部を前記液膜を形成するための液膜形成位置へとその下方の待機位置から上昇させる工程を行うことを特徴とする請求項１３に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
基板を収納したキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、露光後の基板を現像する現像部と、を含む処理ブロックと、
この処理ブロックとレジストが塗布された基板を露光する露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイスブロックと、を備えた塗布、現像装置において、
前記処理ブロックまたはインターフェイスブロックに請求項１ないし９のいずれか一つに記載の基板処理装置を備えたことを特徴とする塗布、現像装置。
【請求項１６】
前記露光は液浸露光であることを特徴とする請求項１５に記載の塗布、現像装置。
【請求項１７】
回転する円形状の基板の表面に形成された被処理膜の周縁部を除去するための基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１０ないし１４のいずれか一つに記載の基板処理方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハなどの基板に形成された被処理膜の周縁部を除去する基板処理装置、基板処理方法、前記基板処理装置を備えた塗布、現像装置及び前記基板処理方法を実施するプログラムが記憶された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面にレジストを塗布し、このレジストを所定のパターンで露光した後に現像してレジストパターンを形成している。このような処理は、一般にレジストの塗布、現像を行う塗布、現像装置に、露光装置を接続したシステムを用いて行われる。
【０００３】
近年は上記レジストパターンの線幅の微細化が進み、例えば４５ｎｍの線幅のパターンを形成することが目標となっており、それを実現するためのリソグラフィ技術として例えば液浸露光プロセスの開発が進められている。液浸露光について簡単に説明すると、図２４（ａ）に示すように露光手段１の露光レンズ１１とウエハＷとの間に例えば純水からなる液膜１２を形成し、そして図２４（ｂ）に示すように露光手段１を横方向に移動させて次の転写領域（ショット領域）１１Ａに対応する位置に当該露光手段１を配置し、光を照射する動作を繰り返すことにより、ウエハＷのレジスト膜に所定の回路パターンを転写する露光方式である。図中１３Ａ，１３Ｂは、夫々液膜１２を形成するための液供給路、排液路である。また、転写領域１１Ａは実際よりも大きく示している。
【０００４】
この液浸露光を行う際に水がレジスト膜１８へ与える影響や、ウエハの裏面に水が回り込みパーティクルを発生させる原因となることを抑えるために、レジスト膜１８を覆うようにウエハＷの表面全体に撥水性の保護膜１７がスピンコーティングにより成膜される場合がある。スピンコーティングは、スピンチャック１５によりウエハＷを回転させて当該ウエハＷの中央部に供給された薬液を遠心力によりウエハＷの周縁部に広げる成膜方法である。
【０００５】
ところで、このスピンコーティングによる成膜方法では薬液がウエハＷの側端面から裏面の周縁部へと回り込み、図２５（ａ）に示すように膜の端部がその側端面から裏面周縁部に掛かるように形成される場合がある。このように側端面及び裏面周縁部にまで膜が形成されていると、ウエハＷの搬送時にその部分からパーティクルが生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、ウエハＷをスピンチャック１５に保持してスピンコーティングにより保護膜１７を形成した後、図２５（ｂ）に示すようにスピンチャック１５に保持されて回転するウエハＷの裏面側に設けられたノズル１６からウエハＷの裏面周縁部に溶剤Ｆを供給し、溶剤Ｆの表面張力を利用して側端面から表面側のベベル部分へと溶剤を回り込ませる。ベベル部分とはウエハＷの周縁部にて径方向の内側から外側に向かうにつれて厚さが薄くなるように傾斜がつけられた部分である。このウエハＷの表面への溶剤Ｆの回り込みはウエハＷの回転数によって制御され、所定の範囲の回転数において、回転数が低いほど溶剤ＦはウエハＷの表面に回り込みやすく、その表面において内側へ移動しやすくなり、ウエハＷの周端から内側への膜のカット（除去）幅が大きくなる。逆にその所定の範囲において回転数を高くするほどその溶剤ＦはウエハＷの表面に回り込みにくく、その表面における溶剤Ｆの内側へ移動が抑えられ、前記カット幅が小さくなる。このように溶剤Ｆ供給時の回転数を制御することで、図２５（ｃ）に示すように、その外縁が前記ベベル部分に位置するように保護膜１７の周縁部をカットする。
【０００７】
このように保護膜の外縁をベベル部分に位置させるのは、液浸露光時にベベル部分に水滴が付着し、その水滴が付着した状態でウエハＷが急激に移動すると、その水滴から受ける応力により保護膜１７がウエハＷから剥がれてしまい、剥がれた保護膜１７からパーティクルが発生することがあるのでそれを防ぐこと及びウエハＷの裏面に水が回り込むことを有効に防ぐことを目的としている。また、保護膜１７は通常ウエハＷとの接着性が高いので、膜の剥がれを防ぐためにその外縁が下層の膜の外縁よりも外側に位置するようにカットされる。このように膜の周縁部をカットする方法は特許文献１にも記載されている。
【０００８】
ところで、上記スピンチャック１５によりウエハＷを回転させるにあたり、回転中のウエハＷの周縁部は上下にぶれてしまう。この回転中のぶれに関しては、現在スピンチャック１５の動作の精度に依存しており、ウエハＷの径と回転数との関係から、直径が３００ｍｍのウエハＷで、約５０μｍ程度ウエハＷの周縁部の振動が起こる場合がある。この振動は、スピンチャック１５を用いて保護膜１７の成膜を行うにあたり、その膜の均一性には大きく寄与しないが、上記のように膜の周縁部をカットする際にウエハＷの周においてカット幅の変動を招く。その結果として、カット幅が所望の大きさより小さくなり、余分な保護膜の周縁部を十分に除去できない箇所が発生したり、あるいはカット幅が大きくなりすぎて保護膜の外縁がベベル部分よりも内側に位置してしまったり、保護膜よりも下層の膜が露出してしまう懸念がある。
【０００９】
保護膜の周縁部をカットする場合について説明してきたが、保護膜を必要としない撥水性のレジスト膜を用いた場合も保護膜と同様の理由で当該レジスト膜の外縁はベベル部分に位置していることが好ましいので、この保護膜の周縁をカットする場合と同様の問題が生じる。
【００１０】
ところで、既述のように上記のカット方法においてはウエハＷの回転数によりカット幅を制御しているが、後述の評価試験で示すように、回転数が所定の範囲よりも大きくなるとウエハＷに吐出された溶剤Ｆが飛散し、有効に膜をカットすることができなくなる。またウエハＷの回転数が所定の範囲よりも低くなると、ウエハＷの周においてカット幅のばらつきが大きくなってしまい、さらにより低い回転数になると溶剤が膜の表面に回り込んでしまう。このように有効な回転数は所定の範囲に限られるので、膜のカット幅の範囲は限られる。従って前記保護膜の下層に形成される膜も保護膜と同様の手法でその周縁部をカットする場合、保護膜の外縁とその下層膜の外縁との距離が近くなる。上記のようにウエハＷの周縁部の上下のぶれにより、膜のカット幅にばらつきが生じるので、このように下層膜及び保護膜の周縁部をカットする場合に下層膜が露出してしまう懸念がある。なお、特許文献２には膜をカットする手法について記載されているが、精度高く膜をカットするためには不十分である。
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２６４４１２（図２）
【特許文献２】特開２００６−２３７０６３（図３、段落００４３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、基板に形成された被処理膜の周縁の除去幅を正確に、且つ基板全周にわたって均一に制御することができる基板処理装置、基板処理方法、塗布、現像装置及び記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の基板処理装置は、その表面に被処理膜が形成された円形状の基板の裏面の中央部を保持して当該基板を水平に支持するための基板保持部と、
前記基板保持部を鉛直軸回りに回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面側の周縁部と隙間を介して対向する対向面部を備え、前記隙間に表面張力により液膜を形成すると共に基板の遠心力によりこの液膜を当該基板の裏面側から表面側へ回り込ませて、前記被処理膜の周縁部を除去するための液膜形成部と、
前記対向面部よりも基板の中央よりに基板の裏面に対向してガス吐出孔及びガス吸引孔が設けられ、ガスの吐出及び吸引作用により前記基板の上下のぶれを抑えると共にガスの吐出量及び吸引量に応じて基板の周縁部の高さを調整して基板の表面側における液膜の回り込み位置を制御するための姿勢制御部と、
被処理膜の除去幅と、前記姿勢制御部のガス吐出量及びガス吸引量と、を対応付けたデータが記憶された記憶部と、
選択された前記除去幅に対応するガス吐出量及びガス吸引量を前記記憶部から読み出しガス吐出量及びガス吸引量を制御するための制御信号を出力する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
例えば前記被処理膜は液浸露光により露光されるレジスト膜を被覆して保護するための撥水性の保護膜であるか、または液浸露光により露光される撥水性のレジスト膜である。例えば、前記基板の表面及び裏面の周縁部は、当該基板の外縁に向かうにつれてその厚さが薄くなるように斜面をなすベベル部分を形成し、前記除去幅は、液膜によりその周縁部が除去された被処理膜の外縁が基板表面の前記ベベル部分に位置するように選択されてもよい。前記吐出孔及び吸引孔は例えば基板の回転方向に沿って形成されており、その場合、基板の回転方向及び回転する基板の径方向に沿って交互に配列されていてもよい。
【００１５】
また、前記姿勢制御部を、前記基板の周縁部の高さを制御するためにガスを吐出すると共に吸引を行う処理位置と、その下方の待機位置との間で昇降させるための第１の昇降機構が設けられていてもよく、その場合例えば前記液膜形成部を、前記液膜を形成するための液膜形成位置と、その下方の待機位置との間で昇降させるための第２の昇降機構が設けられ、第２の昇降機構は、液膜形成部の基板への接触を抑えるために姿勢制御部の吐出孔からガスが吐出されているときに、液膜形成部を前記待機位置から前記液膜形成位置に上昇させる。また、前記液膜形成部には例えば不要になった前記液膜を形成する処理液を除去するための排液手段が設けられている。
【００１６】
本発明の基板処理方法は、その表面に被処理膜が形成された円形状の基板の裏面を基板保持部により保持して当該基板を水平に支持する工程と、
前記基板を鉛直軸回りに回転させる工程と、
前記基板の周縁部と対向する対向面部を備えた液膜形成部の前記対向面部に処理液を供給する工程と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面側の周縁部と隙間を介して対向する対向面部を備えた液膜形成部により、前記隙間に表面張力により液膜を形成する工程と、
基板の遠心力によりこの液膜を当該基板の裏面側から表面側へ回り込ませて、前記被処理膜の周縁部を除去する工程と、
前記対向面部よりも基板の中央よりに基板の裏面に対向して設けられたガス吐出孔及びガス吸引孔からのガスの吐出及び吸引作用により前記基板の上下のぶれを抑えると共にガスの吐出量及び吸引量に応じて基板の周縁部の高さを調整して基板の表面側における液膜の回り込み位置を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
被処理膜の除去幅を選択する工程と、
被処理膜の除去幅と、前記姿勢制御部のガス吐出量及びガス吸引量と、を対応付けたデータが記憶された記憶部から、選択された前記除去幅に対応するガス吐出量及びガス吸引量を読み出す工程と、
読み出されたガス吐出量及びガス吸引量に夫々ガスの吐出及びガスの吸引を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
前記基板の回転中に前記液膜を構成する処理液を除去する工程を備えていてもよく、前記姿勢制御部の吐出孔からガスを吐出させながら、姿勢制御部を前記基板の周縁部の高さを制御するための処理位置へとその下方の待機位置から上昇させる工程を含んでいてもよい。その場合例えば前記姿勢制御部を上昇させる工程を行うと共に前記液膜形成部を前記液膜を形成するための液膜形成位置へとその下方の待機位置から上昇させる工程を行う。
【００１９】
本発明の塗布、現像装置は、基板を収納したキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、露光後の基板を現像する現像部と、を含む処理ブロックと、
この処理ブロックとレジストが塗布された基板を露光する露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイスブロックと、を備えた塗布、現像装置において、
前記処理ブロックまたはインターフェイスブロックに上述の基板処理装置を備えたことを特徴とする。また、前記露光は例えば液浸露光である。
【００２０】
回転する円形状の基板の表面に形成された被処理膜の周縁部を除去するための基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の基板処理方法を実施するためのステップ群が組み込まれている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の基板処理装置によれば、基板保持部に保持された基板の裏面側の周縁部と隙間を介して対向する対向面部を備え、前記隙間に表面張力により液膜を形成すると共に基板の遠心力によりこの液膜を当該基板の裏面側から表面側へ回り込ませて、前記被処理膜の周縁部を除去するための液膜形成部と、前記対向面部よりも基板の中央よりに基板の裏面に対向してガス吐出孔及びガス吸引孔が設けられた姿勢制御部と、を備えており、前記ガスの吐出及び吸引作用により基板の上下のぶれを抑えると共にガスの吐出量及び吸引量に応じて基板の周縁部の高さを調整して、基板表面側における液膜の回り込み位置を制御しているので、精度高く前記被処理膜の周縁部の除去幅を制御することができる。また、基板の回転数を制御しなくても前記除去幅を制御することができるので、この除去幅の設定の自由度を高くすることが図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の基板処理装置の実施の形態に係る保護膜形成装置２について図１、図２を参照しながら説明する。この保護膜形成装置２は、レジスト膜が形成されたウエハＷに液浸露光を行う際に当該レジスト膜を保護するためのトップコートと呼ばれる保護膜を成膜する装置である。図１、図２は夫々保護膜形成装置２の縦断側面図、横断平面図である。図１中の２１は基板保持部をなすスピンチャックであり、真空吸着によりウエハＷを水平に保持するように構成されている。このスピンチャック２１は接続部２１ａを介してモータなどを含む回転駆動部２２により鉛直回りに回転できる。スピンチャック２１の下方側には保護膜形成装置２を上下に区画する概ね円形の仕切り板２３が設けられている。仕切り板２３の周縁部側は断面形状が山形に形成され、その外周縁は下方側に屈曲して延びている。前記スピンチャック２１及び仕切り板２３を囲むように上側が開放されたカップ体２４が設けられている。
【００２３】
このカップ体２４の側周面と仕切り板２３の外周縁との間に排出路をなす隙間２４ａが形成されている。前記カップ体２４の下方側は、仕切り板２３の外周
縁部分と共に屈曲路を形成して気液分離部を構成している。また前記カップ体２４の底部の内側領域には排気口２５が形成されており、この排気口２５には排気管２５ａが接続されている。さらに前記カップ体２４の底部の外側領域には排液口２６が形成されており、この排液口２６には排液管２６ａが接続されている。
【００２４】
また保護膜形成装置２は、ウエハＷ表面の中心部に保護膜を形成するための薬液を供給するための塗布ノズルである薬液ノズル３１を備えており、薬液ノズル３１は液供給管３２を夫々介して当該薬液が貯留された薬液供給源３３に接続されている。液供給管３２には、バルブやマスフローコントローラなどにより構成された液供給機器群３４が夫々介設されており、液供給機器群３４は、制御部８からの制御信号を受けて薬液供給源３３に貯留された薬液の薬液ノズル３１への給断を制御する。
【００２５】
薬液ノズル３１は、アーム３５を介して移動機構３６に接続されており、ガイドレール３７に沿ってスピンチャック２１に載置されたウエハＷの一端から他端へと移動することができる。３８は薬液ノズル３１の待機領域である。
【００２６】
仕切り板２３上には保護膜形成装置２の外部の搬送機構とスピンチャック２２との間でウエハＷを受け渡すための３本の支持ピン４４が設けられており（ただし図では２本のみ表示している）、仕切り板２３の下方の空間２７に設けられた昇降部２９により昇降する。
【００２７】
この塗布装置２には姿勢制御部６と、液膜形成部５とが設けられており、姿勢制御部６は、図４に示すようにスピンチャック２１の周囲を囲む扁平なリング状に形成された筐体６Ａを備えている。また、液膜形成部５は、姿勢制御部６の筐体６Ａを囲むようにリング状に形成された扁平な筐体５Ａを備えている。これら姿勢制御部６、液膜形成部５は下方空間２７に設けられた昇降部６０，５０により夫々昇降自在に構成されている。
【００２８】
液膜形成部５の筐体５Ａの表面は水平且つ平坦な対向面部５１として形成され、スピンチャック２１に載置されたウエハＷの周縁部に沿って、その周縁部に対向するように形成されている。この対向面部５１には例えば液膜形成部５の周方向に沿って複数の溶剤供給孔５２Ａ及び溶剤吸引孔５２Ｂが開口している。この液膜形成部５は、図４（ａ）に示すように回転するウエハＷの裏面側の周縁部に近接した液膜形成位置に移動する。そして、液膜形成位置に移動した液膜形成部５の対向面部５１には、当該対向面部５１とウエハＷの裏面周縁部との隙間に処理液として溶剤例えばシンナーが供給される。対向面部５１に供給されたシンナーはその表面張力により当該対向面部５１とウエハＷの裏面の周縁部とに吸着し、その裏面周縁部に吸着したシンナーはウエハＷの遠心力によってウエハＷの裏面の周縁部から側端面を介して表面側へと回り込み、液膜Ｌが形成される。そしてこの液膜Ｌにより、保護膜の周縁部が除去（カット）される。後述するようにこの液膜Ｌの表面側への回り込み位置は制御され、保護膜の除去幅の制御が行われる。この液膜形成位置における前記対向面部５１からウエハＷの裏面までの距離Ｈ１は例えば５０μｍ〜５００μｍである。またウエハＷの直径が３０ｃｍである場合にこの液膜Ｌを形成するために要するシンナーの量は例えば０．５ｍＬ〜５０ｍＬである。
【００２９】
図４（ｂ）、（ｃ）は夫々液膜形成部５の筐体５Ａをその周方向に沿って縦断した図であり、溶剤供給孔５２Ａは筐体５Ａ内に形成された流路５３Ａ及び流路５３Ａに接続された配管５４Ａを介して溶剤の供給源５５Ａに接続されている。配管５４Ａにはバルブやマスフローコントローラなどからなる流量制御部５６Ａが介設されており、制御部８からの制御信号をこの流量制御部５６Ａが受けることにより当該流量制御部５６Ａが溶剤吐出孔５２Ａからのシンナーの給断を制御する。また溶剤吸引孔５２Ｂは液膜形成部５内の流路５３Ｂ及びその流路５３Ｂに接続された配管５４Ｂを介して排気ポンプなどの吸引手段５５Ｂに接続されている。吸引手段５５Ｂは不図示の圧力調整手段を含み、その圧力調整手段が制御部８からの制御信号を受けることにより、溶剤吸引孔５２Ｂからの吸引量が制御される。
【００３０】
姿勢制御部６の筐体６Ａの表面６１は水平な平坦面としてウエハＷの裏面と対向するように形成されており、この表面６１には姿勢制御部６の周方向に沿って、ガス吐出孔６２Ａ及びガス吸引孔６２Ｂとが形成されている。図６（ａ）にはガス吐出孔６２Ａに斜線を付して示しており、ガス吐出孔６２Ａ及びガス吸引孔６２Ｂは姿勢制御部６の周方向及び径方向に交互に、つまり千鳥状に形成されている。
【００３１】
図６（ｂ）は姿勢制御部６の筐体６Ａをその周方向に沿って縦断した断面図であり、この図に示すようにガス吐出孔６２Ａ、ガス吸引孔６２Ｂは姿勢制御部６の筐体６Ａ内に設けられた空間６３Ａ，６３Ｂに夫々連通し、空間６３Ａは夫々ガス供給管６４Ａを介して例えばエアが貯留されたエア供給源６５Ａに接続されている。ガス供給管６４Ａにはバルブ及びマスフローコントローラからなる流量制御部６６Ａが介設されており、この流量制御部６６Ａが制御部８から出力された制御信号を受信してガス吐出孔６２Ａからのエアの給断及び流量を制御する。また、空間６３Ｂはガス吸引管６４Ｂを介して例えば真空ポンプなどの排気手段６５Ｂに接続されており、排気手段６５Ｂに含まれる不図示の圧力調整部が制御部８から出力された制御信号を受けて、吸引孔６２Ｂからの吸引量を制御する。
【００３２】
ウエハＷにおいて前記液膜Ｌが形成される領域よりも内側の領域は、ガス吐出孔６２Ａからのエアの供給を受けて、鉛直上向きの力が加えられる。またガス吸引孔６２Ｂからエアが吸引されることにより、前記領域に鉛直下向きの力が加えられる。姿勢制御部６はこれら双方向の合成された圧力のバランスを制御することで、回転中のウエハＷの周縁部の姿勢を制御し、その周縁部の上下のぶれを抑えると共に図６に示すようにウエハＷの周縁部の高さを制御する。前記上下のぶれ量については、姿勢制御部６からのエアの吐出及び吸引を行うことで５μｍ程度に抑えられていることが、精度高く膜の除去を行うために好ましい。なお、この保護膜形成装置２はエア雰囲気に置かれることから、吐出及び吸引するガスとしてはエアが用いられているが、例えばＮ2ガスなどの不活性ガス雰囲気下に置かれる場合、この不活性ガスを吐出及び吸引するようにしてもよい。
【００３３】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のウエハＷは図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の夫々ウエハＷの周縁部を示しており、図中７２はレジスト膜、７３は反射防止膜、７４は例えば酸化シリコンからなる下層膜である。図６（ａ）、図７（ａ）に示すようにウエハＷの周縁部が水平に保たれるようなガス吐出量及びガス吸引量のバランスに対して、エアの吐出量を大きくすることで、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すようにウエハＷの周縁部が上向きに傾いてその周縁部の高さが大きくなる。このように液膜形成部５の対向面部５１からのウエハＷの周縁部の高さが大きくなるほど、液膜Ｌの表面張力が低下し、液膜ＬはウエハＷの表面側へと回りこみにくくなり、ウエハＷの表面側のベベル部分において液膜Ｌの回り込み位置がウエハＷの外縁よりになる。従って、液膜Ｌを構成するシンナーによりカットされた保護膜７１の外縁とウエハＷの外縁（側端面）との幅をカット幅Ｒとすると、このようにウエハＷの周縁部の高さが高くなるほどこのカット幅Ｒが小さくなる。
【００３４】
また、ウエハＷの周縁部が水平に保たれるガス吐出量及びガス吸引量のバランスに対してガス吸引量を大きくすることで、図６（ｃ）、図７（ｃ）に示すようにウエハＷの周縁部が下向きに傾き、ウエハＷの周縁部の高さが低くなる。このように液膜形成部５からのウエハＷの周縁部の高さが小さくなるほど、液膜Ｌの表面張力が大きくなるので液膜Ｌは表面側へと回り込みやすくなり、前記ベベル部分において液膜Ｌの回り込み位置がウエハＷの内側よりになる。その結果前記カット幅Ｒが大きくなる。
【００３５】
この実施形態では、保護膜７１は下地膜７４よりもウエハＷとの接着性が高いことから、その周縁部がカットされた後の保護膜７１の外縁７１Ａが、ウエハＷの表面側のベベル部に位置し且つ下層膜７４の外縁７４ＡよりもウエハＷの外側に位置するように処理が行われ、この保護膜７１のカット幅Ｒは下層膜７４の端部７４Ａの位置に応じて装置のユーザが任意に設定する。また、反射防止膜７３及びレジスト膜７２の外縁はウエハＷの径方向において下層膜７４の外縁７４Ａの内側よりに形成される。
【００３６】
続いて図８を用いて保護膜形成装置２に設けられた例えばコンピュータからなる制御部８について説明する。図中８１はバスであり、バス８１にはＣＰＵ８２、各種の演算を行うためのワークメモリ８３、プログラム８４を格納したプログラム格納部８５、記憶部８６、入力手段８７が接続されている。前記プログラム８４には制御部８から保護膜形成装置２の各部に制御信号を出力し、後述の塗布処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラム８４は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記憶部に格納されて制御部８にインストールされる。
【００３７】
記憶部８６には、保護膜７１のカット幅と、ウエハＷの周縁部の対向面部５１からの高さ位置をそのカット幅が得られるように制御するために要する姿勢制御部６から供給されるエアの吐出量及び姿勢制御部６から吸引されるエアの吸引量と、が互いに対応づけられた多数のレシピが記憶されている。ユーザがキーボードなどからなる入力手段８７を介してカット幅Ｒを設定すると、その設定されたカット幅Ｒに応じたエア吐出量、エア吸引量が記憶部８６から読み出され、その読み出された量のエア吐出及び吸引を行うように制御部８が流量制御部６６Ａ及び排気手段６５Ｂに制御信号を出力し、これら流量制御部６６Ａ及び排気手段６５Ｂの動作が制御される。
【００３８】
続いて保護膜形成装置２の作用について、図９のフローチャートとその装置２の動作を示した図１０及び図１１とを参照しながら説明する。先ず、ユーザがウエハＷに形成された下層膜７４の外縁７４Ａの位置に基づいて所望の保護膜７１のカット幅を入力手段８６を介して入力して設定する（ステップＳ１）。制御部８は記憶部８６からその設定されたカット幅に対応する姿勢制御部６からのガスの吐出量及び吸引量を読み出して、ワークメモリ８３に記憶する（ステップＳ２）。
【００３９】
然る後、予め設定された排気量でカップ体２４内が排気され、続いて外部からの図示しない搬送機構により各膜７２〜７４が積層されたウエハＷが保護膜形成装置２に搬送される。前記ウエハＷがスピンチャック２１上に位置すると、支持ピン４４が上昇し、ウエハＷの裏面を支持する。そして、支持ピン４４が下降し、ウエハＷの裏面中央部がスピンチャック２１上に載置されて吸着されると、姿勢制御部６のガス吐出孔６２Ａから所定の量でエアが吐出される（図１０（ａ）、（ｂ））。
【００４０】
このとき姿勢制御部６、液膜形成部５はウエハＷの姿勢制御を行うための処理位置、液膜形成位置よりも下方の各々の待機位置にて待機しており、前記エアの吐出が開始されると、姿勢制御部６、液膜形成部５が前記処理位置、前記液膜形成位置へ夫々上昇する。そして、姿勢制御部６から吐出されているエアの圧力により、ウエハＷの周縁部が下方に下がることが抑えられ、液膜形成部５及び姿勢制御部６に接触することが抑えられた状態で共に姿勢制御部６、液膜形成部５が前記処理位置、前記液膜形成位置に位置する（図１０（ｃ））。
【００４１】
然る後、処理位置に移動した姿勢制御部６からウエハＷ裏面の所定の吸引量で吸引が開始されると共にウエハＷからのガス吐出量が所定の量になり、ウエハＷが水平に保たれ、その周縁部の上下のぶれが抑えられた状態でスピンチャック２１が回転する。続いて薬液ノズル３１からウエハＷの中央部に薬液が供給され、当該薬液はウエハＷ表面上を遠心力により周縁部へと広がる（図１１（ａ））。
【００４２】
然る後、当該薬液の供給が停止し、薬液が乾燥して保護膜７１が形成される（ステップＳ３）。続いて、前記ワークメモリ８３に記憶された吐出量及び吸引量に、姿勢制御部６からのエア吐出量及び吸引量が制御され、それに応じてウエハＷの周縁部の高さが制御される（ステップＳ４）。
【００４３】
然る後、液膜形成部５からその液膜形成部５の対向面部５１とウエハＷの周縁部との隙間に例えば３ｍＬのシンナーが供給される。そして、その表面張力によりシンナーは対向面部５１とウエハＷの裏面に吸着し、液膜Ｌを形成する。さらに液膜ＬはウエハＷの遠心力によってウエハＷの表面側へと回り込んで、設定されたカット幅でウエハＷの周縁部の保護膜７１をカットする（図１１（ｂ）、ステップＳ５）。保護膜７１をカットした後、液膜Ｌを構成するシンナーが液膜形成部５の吸引孔５２Ｂから吸引除去されて液膜Ｌの形成が停止し（図１１（ｃ））、その後、しばらくの間ウエハＷは回転を続け、その周縁部に付着した液膜Ｌを構成していたシンナーを乾燥させる。然る後ウエハＷは回転を停止し、姿勢制御部６からのエアの吸引が停止し、その搬入時とは逆の動作で外部の搬送機構に受け渡される（図１１（ｄ））。
【００４４】
この保護膜形成装置２によれば、スピンチャック２１に保持されたウエハＷの裏面側の周縁部と隙間を介して対向する対向面部５１を備え、前記隙間に表面張力により液膜を形成すると共にウエハＷの遠心力によりこの液膜を当該ウエハＷの裏面側から表面側へ回り込ませて、前記保護膜の周縁部を除去するための液膜形成部５と、前記対向面部５１よりもウエハＷの中央よりにウエハＷの裏面に対向してガス吐出孔及びガス吸引孔が設けられた姿勢制御部６と、が設けられており、前記姿勢制御部６のエアの吐出及び吸引作用により回転するウエハＷの周縁部の上下のぶれが抑えられると共にガスの吐出量及び吸引量に応じてウエハＷの周縁部の高さが選択されたカット幅に応じて調整された状態で前記液膜が形成されて、保護膜の周縁部が除去される。従って、ウエハＷの周全体で設定したカット幅にて精度高く保護膜の周縁部が除去される。
その結果として、保護膜の外縁がウエハＷのベベル部分よりも内側に位置したり、下層膜の外縁よりも内側に位置したりすることが抑えられるので、液浸露光時に保護膜のウエハＷへの接着性が低下して当該保護膜がウエハＷから剥がれることや、水がウエハＷの裏面に回り込むことが抑えられる。また、ウエハＷの周において十分に余分な保護膜が除去されていない箇所が発生することも抑えられる。
【００４５】
また、この例では液膜形成部５はウエハＷの裏面に近接した位置にて液膜を形成するので、液膜を構成するシンナーの量を抑えることができるため、環境への影響を抑えることができるため好ましい。また、姿勢制御部６においてガス吐出孔６２Ａ及びガス吸引孔６２Ｂは、ウエハＷの回転方向及び径方向に沿って交互に配列されているのでウエハＷの周において加えられる圧力の均一性が高くなり、より上下のぶれを抑えた状態でウエハＷを回転させることができる。ガス吐出孔６２Ａ、ガス吸引孔６２Ｂとしてはこの例に限られず、例えばウエハＷの回転中心を中心とした周方向に沿ってスリット状に形成してもよい。また、姿勢制御部の吐出孔及び吸引孔は、ウエハＷの周縁部の高さが制御できるように形成されればこの実施形態のように多数設けることに限られない。
【００４６】
また、この保護膜形成装置２では、液膜形成後にその液膜を構成するシンナーを吸引孔５２Ｂより除去しており、保護膜の前記液膜に溶出した溶解物はこのシンナーと一緒に吸引孔５２Ｂから除去されるので、保護膜の溶解物によるパーティクル汚染を抑えることができる。さらに液膜形成後、回転を続けてウエハＷに付着したシンナーを乾燥させているので、この残留したシンナーによりパーティクル汚染が防がれるため好ましい。
また、上記のように液膜形成部５、姿勢制御部６は夫々液膜形成位置、処理位置にウエハＷとの接触が抑えられるように移動するので、ウエハＷとこれら液膜形成部５、姿勢制御部６との衝突によりウエハＷが衝撃を受けて、形成された各膜に欠陥が発生することが抑えられる。
【００４７】
上記の実施形態ではウエハＷの周縁部の高さを制御することで、カット幅（除去幅）を制御しているが、この周縁部の高さに加えて液膜Ｌを構成するためのシンナーの供給量を制御して、カット幅を制御してもよい。その場合は記憶部８６にはカット幅と、エア供給量と、エア吸引量と、シンナー供給量とが互いに対応づけられて記憶され、入力手段８７からのユーザの設定に応じてエアの流量制御部６６Ａ、吸引手段６５Ｂの動作の他にシンナーの流量制御部５６Ａの動作が制御される。また、液膜Ｌを形成するにあたっては対向面部５１に供給孔５２Ａからシンナーを供給すると共に吸引孔５２Ｂからシンナーの吸引を行うことにより行ってもよい。
【００４８】
また、前記周縁部の高さの他にウエハＷの回転数を制御して、カット幅を制御してもよく、その場合は記憶部８６にはカット幅と、エア供給量と、エア吸引量と、前記回転数とが互いに対応づけられて記憶され、入力手段８７からのユーザの設定に応じてエアの流量制御部６６Ａ、吸引手段６５Ｂの動作の他に回転駆動部２２の動作が制御される。このようにウエハＷの周縁部の高さの他にウエハＷの回転数やシンナー供給量も制御することで、カット幅の設定の自由度を高くすることができるため好ましい。
【００４９】
また、この実施形態では保護膜７１のウエハＷに対する接着性が下層膜７４に対する接着性より高いので下層膜７４の外縁よりも外側に保護膜７１の外縁７１Ａが位置するようにカット幅を設定しているが、例えば保護膜７１の下層膜７４に対する接着性がウエハＷへの接着性よりも高い場合は、図１２に示すように下層膜７４の外縁７４Ａよりも内側に保護膜７１Ａの外縁が位置するようにカット幅を設定してもよい。また、保護膜の周縁をカットする例について説明しているが、カットする膜としてはこれに限られず、例えばレジスト膜であってもよい。背景技術の欄に記載したように液浸露光に用いられる撥水性のレジスト膜を精度高くカットすることは、保護膜をカットする場合と同様に膜剥がれやパーティクルの発生を防ぐために有効である。
【００５０】
液膜形成部５において、供給孔５２Ａ，吸引孔５２Ｂのレイアウトは液膜Ｌを形成することができれば、上記の例に限られるものではなく、例えば上記の例ではシンナーを供給する供給孔５２Ａは複数箇所に設けられているが、一カ所であってもよい。またウエハＷの裏面周縁部の一カ所に液膜を形成することができれば、回転するウエハＷの周縁部全体の保護膜を除去することができるので、液膜形成部５はリング状に形成されることに限られない。例えば図１３（ａ）（ｂ）に示すようにウエハＷの周縁部の一部のみに対向するように対向面部５１が形成された液膜形成部５０を設けてもよい。
【００５１】
次に塗布、現像装置に上述した保護膜形成装置２を適用した一例について簡単に説明する。図１４は塗布、現像装置に例えば背景技術の欄で示した液浸露光を行う露光装置が接続されたシステムの平面図であり、図１５は同システムの斜視図である。また図１６は同システムの縦断面図である。この装置にはキャリアブロックＳ１が設けられており、その載置台１０１上に載置された密閉型のキャリア１００から受け渡しアームＣがウエハＷを取り出して処理ブロックＳ２に受け渡し、処理ブロックＳ２から受け渡しアームＣが処理済みのウエハＷを受け取ってキャリア１００に戻すように構成されている。
【００５２】
前記処理ブロックＳ２は、図１４に示すようにこの例では現像処理を行うための第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト膜の塗布を行うための第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、レジスト膜の上層側に形成される上述の保護膜の形成を行うための第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を、下から順に積層して構成されている。
【００５３】
第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２と第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４とは、反射防止膜、保護膜を夫々形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する塗布モジュールと、この塗布モジュールにて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱・冷却系の処理モジュール群と、前記塗布モジュールと処理モジュール群との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ２、Ａ４と、で構成されている。ただし、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３についても前記薬液がレジスト液であることを除けば同様の構成である。ＴＣＴ層Ｂ４における塗布モジュールとして上記の保護膜形成装置２が設けられる。
【００５４】
一方、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１については図１６に示すように一つのＤＥＶ層Ｂ１内に現像モジュール１０３が２段に積層されている。そして当該ＤＥＶ層Ｂ１内には、これら２段の現像モジュール１０３にウエハＷを搬送するための搬送アームＡ１が設けられている。つまり２段の現像モジュール１０３に対して搬送アームＡ１が共通化されている構成となっている。
【００５５】
更に処理ブロックＳ２には、図１４及び図１６に示すように棚モジュールＵ５が設けられ、キャリアブロックＳ１からのウエハＷは前記棚モジュールＵ５の一つの受け渡しモジュール、例えば第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２の対応する受け渡しモジュールＣＰＬ２に、前記棚モジュールＵ５の近傍に設けられた昇降自在な第１の受け渡しアームＤ１によって順次搬送される。第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２内の搬送アームＡ２は、この受け渡しモジュールＣＰＬ２からウエハＷを受け取って各モジュール（反射防止膜モジュール及び加熱・冷却系の処理モジュール群）に搬送し、これらモジュールにてウエハＷには反射防止膜が形成される。
【００５６】
その後、ウエハＷは棚モジュールＵ５の受け渡しモジュールＢＦ２、受け渡しアームＤ１、棚モジュールＵ５の受け渡しモジュールＣＰＬ３及び搬送アームＡ３を介して第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３に搬入され、レジスト膜が形成される。更にウエハＷは、搬送アームＡ３→棚モジュールＵ５の受け渡しモジュールＢＦ３→受け渡しアームＤ１を経て棚モジュールＵ５における受渡しモジュールＢＦ３に受け渡される。そして、レジスト膜が形成されたウエハＷは、受け渡しモジュールＣＰＬ４を介して搬送アームＡ４に受け渡され、第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４にて更に保護膜が形成され、その後搬送アームＡ４により受け渡しモジュールＴＲＳ４に受け渡される。
【００５７】
一方ＤＥＶ層Ｂ１内の上部には、棚モジュールＵ５に設けられた受け渡しモジュールＣＰＬ１１から棚モジュールＵ６に設けられた受け渡しモジュールＣＰＬ１２にウエハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアームＥが設けられている。レジスト膜や更に反射防止膜の形成されたウエハＷは、受け渡しアームＤ１を介して受け渡しモジュールＢＦ３、ＴＲＳ４から受け取り受け渡しモジュールＣＰＬ１１に受け渡され、ここからシャトルアームＥにより棚モジュールＵ６の受け渡しモジュールＣＰＬ１２に直接搬送され、インターフェイスブロックＳ３に取り込まれることになる。なお図１６中のＣＰＬが付されている受け渡しモジュールは温調用の冷却モジュールを兼ねており、ＢＦが付されている受け渡しモジュールは複数枚のウエハＷを載置可能なバッファモジュールを兼ねている。
【００５８】
次いで、ウエハＷはインターフェイスアームＢにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで例えば背景技術の欄で説明した液浸露光処理が行われた後、前記インターフェイスアームＢによりウエハＷは棚モジュールＵ６の受け渡しモジュールＴＲＳ６に載置されて処理ブロックＳ２に戻される。戻されたウエハＷは、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１にて現像処理が行わる。なお、露光装置Ｓ４からＤＥＶ層Ｂ１までのウエハＷの搬送路に保護膜を除去する除去モジュールが設けられ、保護膜が形成されているウエハＷについてその保護膜の除去が行われる場合もある。現像処理の後、ウエハＷは搬送アームＡ１により棚モジュールＵ５の受け渡しモジュールＴＲＳ１に受け渡される。その後ウエハＷは、第１の受け渡しアームＤ１により棚モジュールＵ５における受け渡しアームＣのアクセス範囲の受け渡しモジュールに搬送され、受け渡しアームＣを介してキャリア１００に戻される。なお図１５においてＵ１〜Ｕ４は各々加熱部と冷却部とを積層した熱系モジュール群であり、図１５はＤＥＶ層Ｂ１の平面視のレイアウトを示しているが、他の各層もこのＤＥＶ層と平面視同様のレイアウトを備えている。また、保護膜形成装置２はＴＣＴ層Ｂ４の代わりにインターフェイスブロックＳ３に設けられ、露光装置Ｓ４に搬送されるウエハＷに対して保護膜を形成してもよい。
【００５９】
（評価試験）
評価試験１
上述の姿勢制御部６を用いて、スピンチャック２１に保持されたウエハＷの回転数を１００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍの範囲で変化させたときのウエハＷの周縁部の上下の振れ量を計測した。また、姿勢制御部６を用いずに同様にウエハＷを回転させて、上下の振れ量を計測した。図１７はこの試験の結果を示したグラフであり、グラフの横軸は回転数（ｒｐｍ）、縦軸は振れ量（ｍｍ）を夫々示している。実線がこの姿勢制御部６へのガス供給量及び姿勢制御部からの吸引量を夫々１５Ｌ／分としたときの結果を示しており、点線がこの姿勢制御部６へのガス供給量及び姿勢制御部６からの吸引量を夫々５０Ｌ／分としたときの結果を示している。鎖線は姿勢制御部６を用いなかった実験の結果を示している。このように姿勢制御部６を用いた場合は用いなかった場合に比べて振れ量が抑えられている。従って、上記の実施形態で保護膜の周縁部の除去を行う際に、この上下のぶれによるウエハＷの周におけるカット幅の変動を抑えることができると考えられる。
【００６０】
評価試験２−１
図１８（ａ）に示すようにウエハＷの周縁部上にレーザー測定器７０を設け、姿勢制御部６により姿勢制御を行った場合と、姿勢制御を行わなかった場合とのウエハＷの上下のぶれ量をウエハの回転数を変化させて測定した。図１８（ｂ）、図１８（ｃ）、図１９（ａ）、図１９（ｂ）、図１９（ｃ）は夫々ウエハＷの回転数が１０ｒｐｍ、３０ｒｐｍ、５０ｒｐｍ、８０ｒｐｍ、１００ｒｐｍであるときのウエハＷのぶれ量のグラフ図であり、グラフ中の実線が姿勢制御を行った場合（補正後）、グラフ中の鎖線が姿勢制御を行わなかった場合（補正前）の時間に対する測定位置の上下の変位を夫々示している。下記の表１は各グラフの結果から得られた各回転数と変位量とを示したものであり、いずれの回転数の場合も補正後の変位量は抑えられている
表１
0005012652.tif 000002
【００６１】
評価試験２−２
また、直径３００ｍｍのウエハＷの径方向におけるエッジ（端部）から２０ｍｍの位置について、レーザー変位計を用いて姿勢制御部６により姿勢制御を行った場合と、姿勢制御を行わなかった場合とのウエハＷの上下のぶれ量をウエハの回転数を変化させて測定した。表２はその結果を示したものである。
表２
0005012652.tif 000003
これら評価試験２−１、２−２の結果から姿勢制御部６を設けることでウエハＷのぶれが抑えられることが示された。従ってこれらの評価試験からも姿勢制御部６を設けることでウエハＷの周におけるカット幅の変動を抑えることができると考えられる。
【００６２】
評価試験３−１
ウエハＷに形成された下層膜、保護膜について、各々背景技術の欄で示したように姿勢制御部６を用いずにその端部のカットを行い、その後ＳＥＭによりウエハの断面を検査した。この検査は複数のウエハＷについて行い、ウエハＷ毎にカット時の回転数を変更した。
【００６３】
図２０（ａ）はその結果を示したグラフである。グラフの縦軸のウエハＷ表面からのカット面高さとは、ウエハ表面を基準としたときのそのウエハＷの表面からベベル部における膜の下端（カット面）までの高さであり、図２０（ｂ）で示すように下層膜７４については高さＨ２、保護膜７１については高さＨ３で示される高さである。下層膜７４及び保護膜７１はその回転数が８００〜１２００ｒｐｍであるときに正常にカットが行われ、この範囲においては回転数が低いほど前記カット面高さは小さかった。回転数が７００ｒｐｍ以下になるとウエハＷの周におけるカット面（カット幅）の乱れが大きくなってしまい、回転数が４００ｒｐｍ以下になると供給されたシンナーがウエハＷの表面への回り込みが大きくなり、カット幅の均一性が低くなっていた。また、回転数が１３００ｒｐｍになると、ウエハＷに供給されたシンナーが跳ね返り、カット幅の均一性が低くなっていた。そして回転数が８００ｒｐｍであるときの下層膜７４のカット面高さと回転数が１２００ｒｐｍであるときの保護膜７１のカット面高さとの差（グラフ中Ｎ１）は５０μｍ程度であった。
【００６４】
評価試験３−２
評価試験３−１と同様に保護膜７１について、その周縁部のカットを行い、その後ＳＥＭによりウエハの断面を検査し、カット幅を観察した。この検査は複数のウエハＷについて行い、ウエハＷ毎にカット時の回転数を変更した。ただし、この評価試験３−２においては、姿勢制御部６を用いてウエハＷの姿勢制御を行いながらカットを行った。
【００６５】
図２１はその結果を示したグラフである。グラフには比較のため評価試験３−１で得られた下層膜のカット高さも示している。この評価試験ではウエハＷの回転数を８００ｒｐｍ以下にしても保護膜７１は均一性高くカットされており、回転数を下げるに従ってそのカット面は高くなっている。そして、下層膜７４のカット面高さと保護膜７１のカット面高さとの差を、評価試験３−１で得られた前記差である５０μｍより大きくすることができる。
【００６６】
これらの評価試験３−１、３−２から姿勢制御部６を用いることで膜の周縁をカットするにあたり、そのカット面の位置の制御の自由度が高くなることが示された。従って、図１２のように下層膜７４上に保護膜７１の外縁７１Ａを位置させることもできるし、ウエハＷのベベル全周において下層膜７４を覆うように保護膜７１を形成するにあたり、下層膜７４が保護膜７１からはみ出すことを抑えることができる。
【００６７】
評価試験４
背景技術の欄で示した手法で、姿勢制御部６を用いずに膜の周縁部のカットを行い、その後ウエハＷの表面全周についてウエハＷ表面からのカット面の高さを測定した。ウエハＷの回転数は１０００ｒｐｍに設定した。図２２（ａ）（ｂ）は夫々異なる膜Ａ，膜Ｂについてのカット高さを示したグラフであり、横軸の角度は図２２（ｃ）に示すようにノッチが形成されている箇所を０°及び３６０°としている。膜Ａ、膜Ｂについての３シグマ（標準偏差の３倍）は夫々１８．８μｍ、１４．１μｍであった。ウエハＷの回転数を６００ｒｐｍにして同様の試験を行ったところ図２３（ａ）のグラフに示す結果となり、膜Ａ、膜Ｂについての３シグマは夫々１３．８μｍ、１４．５μｍであった。ウエハＷの回転数を４００ｒｐｍにして同様の試験を行ったところ図２３（ｂ）のグラフに示す結果となり、膜Ａ、膜Ｂについての３シグマは夫々１８．４μｍ、２６．８μｍであった。このように従来の手法によるとカット幅の精度（３シグマの値）が１０μｍ以上あるが、評価試験１、評価試験２の結果から上記の実施形態のように膜のカットを行うことでこのカット幅の精度を高くすることができると考えられ、前記３シグマを５μｍ程度に抑えることができると発明者は考えている。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の保護膜形成装置の縦断側面図である。
【図２】前記保護膜形成装置の平面図である。
【図３】前記保護膜形成装置に設けられる液膜形成部及び姿勢制御部の斜視図である。
【図４】前記液膜形成部の縦断側面図である。
【図５】前記姿勢制御部の構成図である。
【図６】前記姿勢制御部により姿勢制御されるウエハの様子を示した説明図である。
【図７】前記ウエハの周縁部の膜がカットされる様子を示した説明図である。
【図８】制御部の構成図である。
【図９】前記保護膜形成装置による処理の手順を示したフローチャートである。
【図１０】前記保護膜形成装置の動作を示した作用図である。
【図１１】前記保護膜形成装置の動作を示した作用図である。
【図１２】保護膜がカットされたウエハの断面図である。
【図１３】液膜形成部の他の構成を示した図である。
【図１４】前記塗布装置を備えた塗布、現像装置の平面図である。
【図１５】前記塗布装置を備えた塗布、現像装置の斜視図である。
【図１６】前記塗布装置を備えた塗布、現像装置の縦断側面図である。
【図１７】評価試験の結果を示したグラフ図である。
【図１８】評価試験の結果を示したグラフ図である。
【図１９】評価試験の結果を示したグラフ図である。
【図２０】評価試験の結果を示したグラフ図である。
【図２１】評価試験の結果を示したグラフ図である。
【図２２】評価試験の結果を示したグラフ図である。
【図２３】参考試験の結果を示したグラフ図である。
【図２４】液浸露光の手法について示した説明図である。
【図２５】従来のウエハのベベル部における膜の除去方法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｗ            ウエハ
２            保護膜形成装置
２１          スピンチャック
３１          薬液ノズル
５            液膜形成部
５１Ａ        供給孔
５１Ｂ        吸引孔
６            姿勢制御部
６２Ａ        吐出孔
６２Ｂ        吸引孔
６６Ａ        流量制御部
６６Ｂ        排気手段
８            制御部
８６          記憶部
【図１】
0005012652.tif 000004
【図２】
0005012652.tif 000005
【図３】
0005012652.tif 000006
【図４】
0005012652.tif 000007
【図５】
0005012652.tif 000008
【図６】
0005012652.tif 000009
【図７】
0005012652.tif 000010
【図８】
0005012652.tif 000011
【図９】
0005012652.tif 000012
【図１０】
0005012652.tif 000013
【図１１】
0005012652.tif 000014
【図１２】
0005012652.tif 000015
【図１３】
0005012652.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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