JP2003324064A - 現像処理方法及び現像処理装置 - Google Patents
現像処理方法及び現像処理装置Info
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Abstract
面に付着することを防止する。 【解決手段】 ウェハを保持するスピンチャックの上面
に,所定極性で所定電圧を印加できる電極板を設ける。
そして,スピンチャック上面に保持されたウェハに現像
液が供給される直前に,前記電極板に所定の電圧を印可
し,現像液の供給等により現像液中に析出する不溶化物
のゼータ電位と同じ極性に前記電極板を帯電する。ウェ
ハ内の電子が前記電極板により静電誘導され,ウェハ表
面のゼータ電位が不溶化物のゼータ電位と同じ極性に帯
電する。この結果,同じ極性を有する不溶化物とウェハ
表面とが反発し合い,不溶化物がウェハ表面に付着しな
くなる。
Description
法及び基板の現像処理装置に関する。
フォトリソグラフィー工程では,例えばウェハ表面に感
光性樹脂であるレジスト液を塗布し,ウェハ上にレジス
ト膜を形成するレジスト塗布処理,当該レジスト膜が形
成されたウェハに所定の回路パターンを露光する露光処
理,露光後のウェハに現像液を供給し,前記露光された
部分のレジスト膜を溶解させる現像処理等が行われてい
る。
リ性の現像液が供給され,ウェハ上に現像液が液盛りさ
れる。そして,この液盛りされた状態が所定時間維持さ
れ,ウェハが静止現像される。この静止現像では,レジ
スト膜の一部,つまり露光によって現像液に可溶になっ
た露光部が現像液中に溶解する。所定時間の静止現像が
終了すると,ウェハが回転され,ウェハ上に洗浄液,例
えば純水が供給されて,現像液が純水に置換される。そ
の後純水の供給が停止され,ウェハが振り切り乾燥され
て一連の現像処理が終了する。
静止現像においては,全ての露光部のレジスト膜が適切
に現像液に溶解することはなく,露光が不十分であった
露光部や露光量が不足している露光部と未露光部との境
界部等からは,現像液に不溶な状態の,いわゆる不溶化
物が現像液中に析出する。
粒子は,通常帯電しており,当該粒子表面の電荷状態
(表面電位)は,一般的にゼータ電位で評価される。ゼ
ータ電位とは,粒子の表面付近の電位を表し,厳密には
粒子の無限遠を基準とした,液体中の粒子周りに形成さ
れる固定層周辺の拡散層の一部(すべり面)における電
位である。粒子のゼータ電位は,その粒子周りの液体の
極性に左右されるため,イオンの数,すなわち液体のp
H値により影響を受ける。一般的にアルカリ性の液体中
では,陰イオンが多いので,ゼータ電位が低くなる傾向
にあり,酸性の液体中では,陽イオンが多いのでゼータ
電位が高くなる傾向にある。
おいて強アルカリ性の現像液によって浮遊している不溶
化物は,当該現像液内においてゼータ電位が負になって
いることが確認されている。また,現像液に接触するウ
ェハ表面のゼータ電位も負に帯電していることが確認さ
れている。
に純水が供給され,現像液が純水に置換されていくと,
現像液のpH値が急激に低下し,この結果,不溶化物の
ゼータ電位が0mVに向かって上昇することも発明者に
より確認されている。このように不溶化物のゼータ電位
の絶対値が小さくなると,不溶化物とウェハ表面との静
電気的反発力が弱まり,代わって分子間力が相対的に強
くなるため,不溶化物がウェハ表面に付着する。特に不
溶化物のゼータ電位の絶対値が小さくなると,不溶化物
同士の凝集が起こり,より大きな分子間力が持った粒子
に成長するため,ウェハに付着し易くなる。
ェハの洗浄によっても容易には除去できず,残存したも
のは,現像欠陥の原因になっていた。また,ウェハ表面
に付着した不溶化物を洗浄除去するには,ウェハに長時
間純水を供給し続ける必要があり,その結果トータルの
現像処理時間が長くなるので,ウェハ処理のスループッ
トの低下を招いていた。
であり,現像液中に浮遊している不溶化物がウェハ等の
基板表面に付着することを防止し,現像欠陥の低減及び
現像処理時間の短縮を実現できる現像処理方法及び現像
処理装置を提供することをその目的とする。
ば,基板表面に形成されたレジスト膜上に現像液を供給
して,基板を現像処理する現像処理方法であって,前記
基板表面のゼータ電位を,前記現像液中に浮遊している
不溶化物のゼータ電位と同極性の所定電位に制御して現
像処理を行うことを特徴とする現像処理方法が提供され
る。
が現像液中の不溶化物のゼータ電位と同極性の所定電位
に制御されるので,当該不溶化物と基板表面との間に十
分な電気的な反発力を生じさせることができる。したが
って,不溶化物が基板に付着することを防止でき,当該
付着に起因する現像欠陥が低減される。また,不溶化物
が付着しない分洗浄時間を短縮でき,現像処理時間を短
縮できる。なお,基板表面には,レジスト膜の下地及び
反射防止膜も含まれ,下地が酸化膜であってもよいし,
その他の種類の膜であってもよい。また,前記基板表面
のゼータ電位の絶対値が30mV以上になるように,前
記基板表面のゼータ電位を制御するようにしてもよい。
なお,前記「不溶化物」は,前記レジスト膜から析出し
たものであってもよいし,現像液中に元々存在していた
もの,外部から現像液中に入ったものであってもよい。
する第1の工程と,前記液盛りした状態で基板を静止現
像する第2の工程と,静止現像の終了した基板に洗浄液
を供給し,基板を洗浄する第3の工程と,を有し,前記
基板表面のゼータ電位の制御は,前記第1〜第3の工程
に渡って行ってもよい。レジスト膜の不溶化物は,基板
に現像液が供給された時に生じ始め,基板が洗浄される
まで基板上に存在するので,この現像処理方法のように
第1の工程から第3の工程に渡り基板表面の電位を制御
することによって,不溶化物の基板表面への付着をより
確実に抑えることができる。
されたレジスト膜上に現像液を供給して,基板を現像処
理する現像処理方法であって,前記現像液中に浮遊して
いる不溶化物のゼータ電位と異極性に帯電した帯電部材
を,前記現像液に接触させることを特徴とする現像処理
方法が提供される。
に帯電した帯電部材を現像液に接触させることにより,
現像液中の不溶化物が帯電部材に吸着され,不溶化物を
回収できる。これによって,不溶化物が基板表面に付着
することを抑制できる。この場合,帯電部材を移動させ
て積極的に吸着させるようにしてもよい。
する第1の工程と,前記液盛りした状態で基板を静止現
像する第2の工程と,を有し,前記帯電部材の前記現像
液への接触が,前記第2の工程時に行われるようにして
もよい。このように帯電部材の接触を,最も不溶化物の
発生する静止現像時に行うことにより,帯電部材による
不溶化物の回収をより効果的に行うことができる。ま
た,前記帯電部材の接触が第2の工程時にのみ行われる
ので,例えばノズル等により行われる第1の工程時の現
像液の供給等が,帯電部材により妨げられずに行われ
る。
液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法におい
て,前記現像液中に浮遊している不溶化物のゼータ電位
と同極性に帯電した帯電部材を,前記基板上の現像液に
接触させ,前記帯電部材を移動させるようにしてもよ
い。これによって,帯電部材と不溶化物との反発によっ
て,現像液とともに,不溶化物を基板上から追い出すこ
とができる。かかる場合,基板を不溶化物のゼータ電位
と同極性に帯電させれば,より好ましい。また基板の電
位の方が帯電部材の電位よりも高くなるように基板を帯
電させることが好ましい。
たレジスト膜上に現像液を供給して,基板を現像処理す
る現像処理方法であって,現像液が供給された前記基板
に対して電位勾配をつけるとともに,前記基板の電位を
同心円状に経時変化させることを特徴とする,現像処理
方法が提供される。これによって,不溶化物が中心から
周辺部へと追いやることができる。
たレジスト膜上に現像液を供給して,基板を現像処理す
る現像処理方法であって,前記現像液の温度を室温より
高い温度,たとえば25℃〜100℃,好ましくは40
℃〜80℃にしてレジスト膜上に供給することを特徴と
する,現像処理方法が提供される。基板の温度の方を室
温より高い温度,たとえば40℃〜200℃,好ましく
は40℃〜160℃にして,レジスト膜上に現像液を供
給するようにしてもよい。もちろん両者を併用してもよ
い。これによって,不溶化物との反発性や溶解性を高め
ることができる。
1の工程と,前記液盛りした状態で基板を静止現像する
第2の工程と,前記静止現像の後,基板に洗浄液を供給
して基板を洗浄する第3の工程とを有し,前記第2の工
程と第3の工程との間に,前記現像液とレジスト膜表面
との間に,液層を作るための前記洗浄液よりも比重の大
きい液体,たとえばHFE(ハイドロフルオロエーテ
ル)を基板に供給することを特徴とする,現像処理方法
も提案できる。これによって,基板表面と不溶化物が浮
遊している現像液との間に前記液体の層を形成すること
ができ,この層によって現像液中の不溶化物が基板に付
着することを防止することができる。
成されたレジスト膜上に現像液を供給して,基板を現像
処理する現像処理方法であって,所定の極性を有するイ
オン性界面活性剤を前記現像液に添加して,前記現像液
中に浮遊している不溶化物と前記基板表面とに前記イオ
ン性界面活性剤を付着させることを特徴とする現像処理
方法が提供される。
になるように,イオン性界面活性剤を付着させることに
より,基板表面と不溶化物との間に反力が生じ,不溶化
物が基板表面に付着することを防止できる。この結果,
不溶化物の基板表面への付着に起因する現像欠陥が低減
できる。また,基板表面に不溶化物が付着しないので,
基板の洗浄時間が短縮され,現像処理時間の短縮され
る。
の非イオン性界面活性剤を前記現像液に添加するように
してもよい。高分子の非イオン性界面活性剤は,液体中
の粒子等に吸着し,当該吸着し重なった高分子の層に斥
力が生じるため,結果的に高分子の非イオン性界面活性
剤は,液中の粒子等の分散安定性を向上させる。本発明
は,この分散安定性の作用を利用して,現像液中の不溶
化物と基板表面に非イオン性界面活性剤を吸着させ,不
溶化物及び基板表面に被膜を形成して当該不溶化物と基
板表面との付着を防止できる。
する第1の工程と,前記液盛りした状態で基板を静止現
像する第2の工程と,静止現像の終了した基板に洗浄液
を供給し,基板を洗浄する第3の工程と,を有し,前記
界面活性剤の添加が,前記第1の工程時に行われるよう
にしてもよい。なお,第1の工程時には,第1の工程開
始直前,第1の工程終了直後も含まれる。かかる現像処
理方法では,前記界面活性剤が不溶化物が生じ始める第
1の工程時に現像液中に添加されるので,その後基板が
洗浄されるまで,不溶化物の基板表面への付着が防止で
きる。したがって,基板表面への不溶化物の付着がより
確実に防止される。
時に加えて,前記第3の工程時にも行われてもよい。第
3の工程では,基板上に洗浄液が供給されるので,一時
界面活性剤の濃度が低下する。この発明によれば,第3
の工程時に改めて界面活性剤を添加し,界面活性剤が補
充されるので,基板上に残存している不溶化物が基板表
面に付着することをより確実に防止できる。
の工程時にのみ行われてもよい。現像液中に界面活性剤
を添加すると,僅かに現像液が変質する。本発明のよう
に界面活性剤の添加を静止現像中に行わず,洗浄時に行
うことにより,界面活性剤の添加による静止現像への影
響がなくなり,なおかつ不溶化物の基板表面への付着を
抑制できる。
界面活性剤を混合して基板表面に塗布するようにしても
よい。また現像液を供給する前に,レジスト膜表面に所
定の極性を有するイオン性界面活性剤を供給するように
してもよい。
成されたレジスト膜上に現像液を供給して基板の現像処
理を行う現像処理装置であって,基板表面を所定の極性
のゼータ電位に帯電させる帯電手段を備えることを特徴
とする現像処理装置が提供される。この発明によれば,
帯電手段により基板表面のゼータ電位を,現像液中の不
溶化物のゼータ電位と同極性の所定電位に帯電させるこ
とができる。したがって,不溶化物と基板表面に電気的
な反力を生じさせ,不溶化物が基板表面に付着すること
が防止できる。この結果,不溶化物の付着に起因する基
板の現像欠陥を低減できる。また,不溶化物が基板表面
に付着しないので,基板の静止現像後に行われる洗浄処
理の時間が短縮でき,トータルの現像処理時間を短縮で
きる。
電極板に所定の極性の電圧を印加する電圧印加手段とを
備え,前記電極板は,基板を保持する保持部材に取り付
けられ,前記基板は,前記電極板を介在して前記保持部
材に保持されるようにしてもよい。かかる場合,基板が
保持部材に保持された際に,前記電極板を介して基板表
面のゼータ電位が制御できる。
印加される電圧を制御する制御部を備えていてもよい。
この場合,電極板に印加される電圧を制御することによ
って,電極板に接触する基板表面のゼータ電位を自在に
制御できる。したがって,基板表面のデータ電位を,不
溶化物のゼータ電位と同極性であって不溶化物が基板表
面に付着しないような反力を有する電位に制御できる。
成されたレジスト膜上に現像液を供給して基板の現像処
理を行う現像処理装置であって,前記基板の周辺に,所
定の極性のイオンを含んだ雰囲気に供給するイオン雰囲
気供給部を備えることを特徴とする現像処理装置が提供
される。この発明によれば,基板の周辺雰囲気を所定極
性を有するイオン雰囲気に置換できる。当該イオン雰囲
気により基板表面は前記所定極性に帯電する。したがっ
て,基板表面を現像液中の不溶化物のゼータ電位と同極
性に帯電させることができ,不溶化物が基板表面に付着
することを防止できる。
成されたレジスト膜上に現像液を供給して基板の現像処
理を行う現像処理装置であって,所定の極性に帯電可能
な帯電部材と,前記帯電部材を搬送して基板上の現像液
に接触させる帯電部材搬送手段とを備えたことを特徴と
する現像処理装置が提供される。この発明によれば,現
像液中に浮遊している不溶化物のゼータ電位と異極性に
帯電部材を帯電させ,当該帯電部材を現像液に接触させ
ることができる。こうすることによって,現像液中に浮
遊している不溶化物が帯電部材に引き寄せられ,回収さ
れる。この結果,不溶化物が基板表面に付着することが
防止される。なお,基板表面全体から不溶化物を回収で
きるように,前記帯電部材は,基板と同形状の形態を有
していてもよい。
成されたレジスト膜上に現像液を供給して基板の現像処
理を行う現像処理装置であって,前記基板上に所定極性
のイオン性界面活性剤を供給する界面活性剤供給部を備
えていることを特徴とする現像処理装置が提供される。
請求項28によれば,基板表面に形成されたレジスト膜
上に現像液を供給して基板の現像処理を行う現像処理装
置であって,前記基板上に非イオン性界面活性剤を供給
する界面活性剤供給部を備えていることを特徴とする現
像処理装置が提供される。請求項27では,所定極性の
イオン性界面活性剤を現像液中に供給し,当該イオン性
界面活性剤を基板表面及び現像液中の不溶化物に付着さ
せることができるので,同極のイオンの反力によって不
溶化物が基板表面に付着することを防止できる。また,
請求項28によれば,高分子の非イオン性界面活性剤が
不溶化物と基板表面に吸着し不溶化物の表面と基板表面
に被膜が形成され,上述したような高分子の非イオン性
界面活性剤の分散安定性の作用により,不溶化物が基板
表面に付着することが防止される。
表面に形成されたレジスト膜上に現像液を供給して,基
板の現像処理を行う現像処理装置であって,前記現像液
を所定の極性のゼータ電位に帯電させる帯電手段を備え
たことを特徴とする,現像処理装置も提案できる。かか
る場合,前記帯電手段は,現像液を供給する配管に対し
て,電圧を印加する装置を備えていてもよい。このよう
に現像液自体を帯電させるようにしてもよい。
れた現像液中の不溶化物と同極性に帯電する帯電部材
と,前記帯電部材を基板上で移動させる移動部材とを有
する現像処理装置も提案できる。これによって,帯電部
材を,不溶化物のゼータ電位と同極性や異極性に帯電さ
せて,基板上の現像液に接触させた状態で,これを移動
させることができる。かかる場合,前記帯電部材は,現
像液を基板上に供給するノズルに取り付けられていても
よい。
膜上に現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処
理装置であって,前記基板を載置する載置台の上面に同
心円状に設けられた複数の電極と,前記各電極に対して
電圧を印加する電源と,各電極の電位を経時的に変化さ
せる制御部とを有する,現像処理装置も提案できる。こ
のような装置によれば,現像液が供給された前記基板に
対して電位勾配をつけるとともに,前記基板の電位を同
心円状に経時変化させることが可能になり,不溶化物を
基板の周辺部へと追いやることができる。
膜上に現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処
理装置であって,前記基板を加熱する加熱装置を有する
ことを特徴とする,現像処理装置も提案できる。
にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し,前記形成
されたレジスト膜上に現像液を供給して,基板を現像処
理する現像処理方法であって,前記レジスト膜が導電性
を有する場合には,当該レジスト膜に対して電圧を印加
して,少なくとも現像処理中は当該レジスト膜を現像液
中の不溶化物と同極性の電位に維持することを特徴とす
る,現像処理方法が゜提案できる。
とえば前記基板をクランプして保持する載置台と,前記
載置台上の基板のレジスト膜に対して,電圧を印加する
装置を有する現像処理装置が提案できる。
極性に帯電させることで,反発によって,現像液中に浮
遊している不溶化物を基板やレジスト膜への付着を抑え
ることができる。
態について説明する。図1は,本実施の形態にかかる現
像処理方法が実施される現像処理装置を有する塗布現像
処理システム1の構成の概略を示す平面図であり,図2
は,塗布現像処理システム1の正面図であり,図3は,
塗布現像処理システム1の背面図である。
うに,例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部か
ら塗布現像処理システム1に対して搬入出したり,カセ
ットCに対してウェハWを搬入出したりするカセットス
テーション2と,塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定
の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステ
ーション3と,この処理ステーション3に隣接して設け
られている図示しない露光装置との間でウェハWの受け
渡しをするインターフェイス部4とを一体に接続した構
成を有している。
るカセット載置台5上の所定の位置に,複数のカセット
CをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在とな
っている。そして,このカセット配列方向(X方向)と
カセットCに収容されたウェハWのウェハ配列方向(Z
方向;鉛直方向)に対して移送可能なウェハ搬送体7が
搬送路8に沿って移動自在に設けられており,各カセッ
トCに対して選択的にアクセスできるようになってい
る。
を行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送
体7は,後述するように処理ステーション3側の第3の
処理装置群G3に属するエクステンション装置32に対
してもアクセスできるように構成されている。
搬送装置13が設けられており,この主搬送装置13の
周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を
構成している。この塗布現像処理システム1において
は,4つの処理装置群G1,G2,G3,G4が配置されてお
り,第1及び第2の処理装置群G1,G2は塗布現像処理シ
ステム1の正面側に配置され,第3の処理装置群G3は,
カセットステーション2に隣接して配置され,第4の処
理装置群G4は,インターフェイス部4に隣接して配置さ
れている。さらにオプションとして破線で示した第5の
処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前
記主搬送装置13は,これらの処理装置群G1,G2,G3,
G4,G5に配置されている後述する各種処理装置に対し
て,ウェハWを搬入出可能である。なお,処理装置群の
数や配置は,ウェハWに施される処理の種類によって異
なり,処理装置群の数は,1つ以上であれば任意に選択
可能である。
すようにウェハWにレジスト液を塗布し,ウェハW上に
レジスト膜を形成するレジスト塗布装置17と,本実施
の形態にかかる現像処理装置18とが下から順に2段に
配置されている。第2の処理装置群G2にも同様に,レジ
スト塗布装置19と,現像処理装置20とが下から順に
2段に配置されている。
すようにウェハWを冷却処理するクーリング装置30,
レジスト液とウェハWとの定着性を高めるためのアドヒ
ージョン装置31,ウェハWの受け渡しを行うためのエ
クステンション装置32,レジスト液中の溶剤を蒸発さ
せるためのプリベーキング装置33,34,現像処理後
の加熱処理を行うポストベーキング装置35が下から順
に例えば6段に積み重ねられている。
グ装置40,載置したウェハWを自然冷却させるエクス
テンション・クーリング装置41,エクステンション装
置42,クーリング装置43,露光後の加熱処理を行う
ポストエクスポージャーベーキング装置44,45,ポ
ストベーキング装置46が下から順に例えば7段に積み
重ねられている。
に示すように例えばウェハ搬送体50が設けられてい
る。このウェハ搬送体50はX方向(図1中の上下方
向),Z方向(垂直方向)の移動とθ方向(Z軸を中心
とする回転方向)の回転が自在にできるように構成され
ており,第4の処理装置群G4に属するエクステンション
・クーリング装置41,エクステンション装置42,周
辺露光装置51及び図示しない露光装置に対してアクセ
スして,各々に対してウェハWを搬送できるように構成
されている。
ついて詳しく説明する。図4,5に示すように現像処理
装置18のケーシング18a内には,ウェハWを吸着保
持する保持部材としてのスピンチャック60が設けられ
ている。スピンチャック60の上面には,図6に示すよ
うに薄い円盤状の電極板61が取り付けられている。電
極板61の材質には,例えば鉄,銅等の導電体が用いら
れている。電極板61の上面は,水平に形成され,電極
板61には,吸引口62が設けられており,スピンチャ
ック60は,吸引口62からの吸引によりウェハWを電
極板61上に吸着させ,ウェハWを水平に保持すること
ができる。例えば電極板61の下面には,直流電源64
に接続された導線63が付設されており,電極板61に
電圧を印加することができる。つまり,電極板61に直
流の電圧を印加し,電極板61を帯電させることができ
る。直流電源64の電圧やその極性は,制御部65によ
り制御でき,電極板61を所定の極性で所定の電位に帯
電させることができる。この結果,電極板61上に吸着
されるウェハW内の電子を誘導し,ウェハW表面のゼー
タ電位を所定極性で所定電位に制御できる。なお,本実
施の形態における帯電手段は,電極板61,導線63,
直流電源64及び制御部65で構成される。また,本実
施の形態における電圧付加手段は,直流電源64と制御
部65である。
4に示すようにこのスピンチャック60を駆動させる駆
動機構65が設けられている。駆動機構65は,スピン
チャック60を所定の回転速度で回転させる,モータ等
を備えた回転駆動部(図示せず)や,スピンチャック6
0を上下動させる,モータ又はシリンダ等を備えた昇降
駆動部(図示せず)を備えている。このスピンチャック
60の昇降機構は,主搬送装置13に対してウェハWを
授受するためのものである。
ャック60を取り囲むようにして,上面が開口した環状
のカップ70が設けられている。このカップ70は,前
記スピンチャック60に保持され回転されたウェハWか
ら飛散した現像液等を受け止め,周辺の機器の汚染を防
止する。カップ70の底部には,前記ウェハW等から飛
散した現像液等を排液するドレイン管71と,カップ7
0内の雰囲気を排気する排気管72とが接続されてい
る。
取り囲むようにして,上面が開口した方形状のアウトカ
ップ75が設けられており,カップ70では受け止めき
れなかったウェハWからの現像液等を受け止め,現像液
等の飛散を防止できる。なお,アウトカップ75には,
アウトカップ75を上下に移動自在とする図示しない駆
動機構が設けられており,例えばウェハWが洗浄される
際に上昇し,飛散された洗浄液等をより確実に回収でき
るようになっている。
方,例えばM方向負方向側(図5の左側)の外方には,
待機部Tが設置され,当該待機部Tには,ウェハWに現
像液を供給する現像液供給ノズル80が待機できる。
に細長の形状を有しており,その長さLは,少なくとも
ウェハWの直径よりも大きくなっている。現像液供給ノ
ズル80の上部には,図示しない現像液供給源に連通す
る配管81が接続されている。現像液供給ノズル80の
下部には,複数の現像液供給口82が,前記長手方向に
一列に設けられている。また,現像液供給ノズル80の
内部には,図8に示すように前記各現像液供給口82と
配管81に連通した長手方向に長い液溜部83が形成さ
れており,配管81から現像液供給ノズル80内に流入
された現像液を一旦貯留し,当該現像液を各現像液供給
口82から同時に同流量,同圧力で吐出できるようにな
っている。
にアーム85により保持され,このアーム85は,図示
しない移動機構によりM方向(図5の左右方向)に敷設
されたレール86上を移動自在である。レール86は,
待機部Tからアウトカップ75のM方向正方向側の外方
まで延びており,現像液供給ノズル80は,少なくとも
待機部Tからカップ70のM方向正方向側の外方まで移
動できる。現像液供給ノズル80は,長手方向がM方向
の直角方向になるようにアーム85に保持されており,
現像液供給ノズル80の各現像液供給口82から現像液
を吐出しながら現像液供給ノズル80がウェハW上を移
動することによって,ウェハW表面全面に現像液を供給
できる。なお,アーム85には,図示しない昇降機構が
備えられており,必要に応じて現像液供給ノズル80を
上下動させ,待機部Tの後述する洗浄槽87への出入り
やウェハWとの距離調節等を行うことができる。
浄する洗浄槽87が設けられている。この洗浄槽87
は,細長の現像液供給ノズル80を収容するように断面
が凹状に形成されており,この洗浄槽87内には,現像
液供給ノズル80に付着した現像液を洗浄するための所
定の溶剤が貯留できる。
(図5の右側)の外方には,ウェハWに洗浄液を供給す
る洗浄液供給ノズル90の待機部Uが設置されている。
洗浄液供給ノズル90は,リンスアーム91に保持され
ており,このリンスアーム91は,例えば前記アーム8
5と同じレール86上を移動可能である。洗浄液供給ノ
ズル90は,カップ70内のウェハW上に移動した際
に,ウェハWの中心部に洗浄液を供給できるようにリン
スアーム91に保持されている。また,待機部Uには,
例えば洗浄液供給ノズル90の洗浄槽92が設けられお
り,例えば溶剤の貯留された洗浄槽92内に洗浄液供給
ノズル90を浸漬し,洗浄液供給ノズル90に付着した
不純物を除去できる。
ハWを現像処理装置18内に搬入出するための搬送口1
00が設けられ,この搬送口100は,シャッタ101
により開閉自在である。
理装置18で実施される現像処理方法について,塗布現
像処理システム1で行われるフォトリソグラフィー工程
のプロセスと共に説明する。
ら未処理のウェハWが1枚取り出され,第3の処理装置
群G3に属するエクステンション装置32に搬送される。
次いでウェハWは,主搬送装置13によってアドヒージ
ョン装置31に搬入され,ウェハW上にレジスト液の密
着性を向上させる,例えばHMDSが塗布される。次にウェ
ハWは,クーリング装置30に搬送され,所定の温度に
冷却された後,レジスト塗布装置17に搬送される。レ
ジスト塗布処理17では,ウェハWに例えば感光性樹脂
であるポジ型のレジスト液が供給され,ウェハW上にレ
ジスト膜が形成される。その後ウェハWは,主搬送装置
13によってプリベーキング装置33,エクステンショ
ン・クーリング装置41に順次搬送され,さらにウェハ
搬送体50によって周辺露光装置51に搬送され,各装
置で所定の処理が施される。次いでウェハWは,露光装
置(図示せず)に搬送され,例えば紫外線の照射により
ウェハW上に所定の回路パターンが露光される。このと
き,レジスト膜の露光部がアルカリ溶液に可溶になる。
露光処理の終了したウェハWは,ウェハ搬送体50によ
りエクステンション装置42に搬送され,その後,ウェ
ハWはポストエクスポージャーベーキング装置44,ク
ーリング装置43で所定の処理が施された後,現像処理
装置18に搬送され,現像処理が行われる。
したウェハWは,ポストベーキング装置46,クーリン
グ装置30に順次搬送され,各装置において所定の処理
が施され,その後,エクステンション装置32を介して
カセットCに戻されて,一連のフォトリソグラフィー工
程が終了する。
る現像処理について詳しく説明する。図9は,この現像
処理のフローチャートを示す。本実施の形態では,現像
液として,例えばTMAH(N(CH3)4OH)等の
強アルカリ性,例えばpH13程度の水溶液が用いられ
る。
送口100からケーシング18a内に搬入され,スピン
チャック60上に吸着保持される(ステップS1)。ウ
ェハWが吸着保持されると,待機部Tの現像液供給ノズ
ル80が,カップ70の内側であってウェハWのM方向
負方向側の端部付近のスタート位置Sまで移動する(ス
テップS2)。次いで現像液供給ノズル80がスタート
位置Sに停止した状態で,現像液の吐出が開始され,各
現像液供給口82からの現像液の吐出状態が安定するま
で,いわゆるプリディスペンスが行われる(ステップS
3)。
に,直流電源63によりスピンチャック60上の電極板
61に陰極の電圧が印加され,図10に示すように電極
板61に負の電荷が帯電される。この結果,電極板61
と接触しているウェハWの下面が静電誘導により正の電
荷に帯電し,ウェハWの上面が負の電荷に帯電する。し
たがって,ウェハW表面のゼータ電位が負になる。ま
た,ウェハWを下地とするレジスト膜Rの下部が正に帯
電し,上部が負に帯電する。制御部65は,直流電源6
3の電圧を調節し,ウェハ表面のゼータ電位が,所定の
設定電位,例えば−70mV程度になるように制御す
る。なお,電極板61に印加される電圧の極性は,後述
する現像液によるレジスト膜Rの不溶化物Yのゼータ電
位と同極性になるように定められている。この不溶化物
のゼータ電位の極性は,例えば予め実験等で求められ,
本実施の形態における不溶化物Yのゼータ電位は,例え
ばpH13の現像液中において−20mVである。ま
た,ウェハW表面の設定電位は,例えば予め実験等によ
り,レジスト膜の種類,現像液の種類毎に,不溶化物が
ウェハ表面に付着しなくなる最適な電位を求めておき,
例えば制御部65に記憶させておく。なお,現像処理後
にウェハW表面への不溶化物の付着量等を測定し,当該
測定値に基づいて前記設定電位を変更するようにしても
よい。
定し,ウェハWが帯電した後,現像液吐出ノズル80
は,現像液を吐出しながらM方向正方向側に移動し,ウ
ェハW上を通過して,ウェハWのM方向正方向側の端部
付近のエンド位置Eまで移動する。これにより,ウェハ
W上に所定量の現像液の液盛りが形成され(ステップS
4),引き続きウェハWは,所定時間の静止現像に付さ
れる(ステップS5)。この現像液の供給により,図1
1に示すように露光部のレジスト膜Rの大部分が現像液
に溶解し,その他の一部が不溶化物Yとして現像液中に
析出し浮遊する。この不溶化物Yは,上述したように負
のゼータ電位を有しており,同じく負に帯電したウェハ
W表面や不溶のレジスト膜Rとの間で反力が生じる。こ
れ故,不溶化物Yは,ウェハW表面や不溶部分のレジス
ト膜Rに付着しない。なお,エンド位置Eで停止した現
像液供給ノズル80は,現像液の吐出を停止させ,待機
部Tに戻される。なお,本実施の形態においては,第1
の工程がステップS4に,第2の工程がステップS5に
相当する。
洗浄液供給ノズル90がウェハWの中心部上方まで移動
し,ウェハW上に洗浄液,例えば純水を吐出する(ステ
ップS6)。例えばこの純水の供給と同時にウェハWが
回転され,ウェハW上の現像液が純水に置換される。こ
の際,ウェハW上の現像液のpHが急激に低下し,中性
であるpH7に近づく。このとき,−20mVであった
不溶化物Yのゼータ電位が,例えば−60mVに下降
し,ゼータ電位の絶対値が大きくなり,不溶化物Yがウ
ェハW表面に付着する傾向は,静止現像時に比べて弱ま
る。なお,本実施の形態においては,第3の工程がステ
ップS6に相当する。
は回転され続け,ウェハW上の不溶化物Yが完全に除去
される(ステップS7)。その後純水の吐出が停止さ
れ,ウェハWが高速回転されて,ウェハWは振り切り乾
燥される(ステップS8)。例えばこのウェハWの乾燥
処理が終了すると,電極板61への電圧の印加が終了さ
れ,例えばウェハWに帯電していた電荷が接地される。
そして,スピンチャック60から主搬送装置13にウェ
ハWが受け渡され,ウェハWが現像処理装置18外に搬
出されて(ステップS9),一連の現像処理が終了す
る。
持されるスピンチャック60に電極板61を設けて,ウ
ェハW表面のゼータ電位を,現像液中の不溶化物Yと同
じ負極性にしたので,不溶化物YとウェハW表面との間
では,常に反力が働く。また,ウェハW表面のゼータ電
位の絶対値を十分に大きく設定したので,不溶化物Yの
ゼータ電位が変動しても,不溶化物YとウェハW表面と
の間で強い反力が維持される。したがって,不溶化物Y
がウェハW表面に付着することが防止できる。
テップS4以前からウェハW上の不溶化物Yが除去され
るステップS8までに渡って,ウェハW表面のゼータ電
位を制御するようにしたので,不溶化物Yの付着を完全
に防止できる。
では,レジスト膜Rの下地であるウェハ表面に所定極性
の電荷を帯電させていたが,ウェハW上に供給された現
像液に所定極性に帯電した帯電部材を接触させるように
してもよい。
現像処理装置110の一例であり,例えばアウトカップ
75のM方向正方向側の待機部Kに帯電部材111が待
機されている。帯電部材111は,例えばウェハWと同
形状の円盤状に形成され,その材質には,例えば導電性
の優れた,鉄,銅等の金属が用いられている。帯電部材
111の上面には,例えば直流電源112に接続された
導線113が付設されており,直流電源112の制御部
114により帯電部材111に帯電する電荷の極性,電
荷の帯電量を調整できるようになっている。
ての保持アーム115に保持されている。保持アーム1
15は,M方向に待機部Kからカップ70付近まで敷設
されたレール116上を移動可能であり,帯電部材11
1は,カップ70内のウェハW上まで移動できる。ま
た,図13に示すように保持アーム115は,昇降機構
であるシリンダ117を備え,上下動できる。したがっ
て,帯電部材111は,待機部KからウェハW上まで移
動してから下降して,ウェハW表面と合致するようにウ
ェハWに接近できる。待機部Kには,例えば所定の溶液
内に帯電部材111を浸漬して洗浄する洗浄槽118が
設けられている。洗浄槽118は,例えば帯電部材11
1と同形状の,例えば平面から見て円形状の形態を有し
ている。なお,現像処理装置110の他の部材は,現像
処理装置18と同様であり,説明を省略する。
では,例えば図14に示すように現像液の液盛りステッ
プS4が終わった後,例えば正電荷に帯電された帯電部
材111が待機部KからウェハWに対向する位置まで搬
送され,ウェハW上の現像液に接触される。この状態
で,ステップS5の所定時間の静止現像が行われると,
図15に示すようにレジスト膜Rから析出した負のゼー
タ電位を有する不溶化物Yは,帯電部材111に引き寄
せられ,帯電部材111に付着する。静止現像が終了す
ると,多量の不溶化物Yを回収した帯電部材111がウ
ェハWから退避し,待機部Kに戻される。待機部Kに戻
された帯電部材111は,洗浄槽118に浸漬され,不
溶化物Yが洗い落とされる。
符号に帯電させた帯電部材111をウェハW上の現像液
に接触させるようにしたので,現像液内の不溶化物Yが
帯電部材111に付着し,帯電部材111が当該不溶化
物Yを回収することができる。したがって,不溶化物Y
がウェハW表面に付着することを防止できる。また,保
持アーム115を移動させて帯電部材111を積極的に
移動させ,現像液内の不溶化物Yが帯電部材111に付
着するのを促進させるようにしてもよい。
外の形状,例えば方形状等であってもよい。また,帯電
部材111の代わりに,ウェハW表面周辺に,不溶化物
Yと同極性を有するイオン雰囲気を供給し,ウェハW表
面を所定の極性に帯電させて,不溶化物YがウェハWに
付着するのを防止してもよい。かかる場合,例えば図1
6に示すように現像処理装置120には,ケーシング1
20a内に所定極性のイオンを含むイオン雰囲気を供給
するイオン雰囲気供給部としてのイオナイザー121が
備えられる。そして,少なくとも不溶化物Yが生じてか
ら不溶化物Yが除去されるまでの間,ケーシング120
a内を陰イオンの雰囲気に維持される。このイオン雰囲
気により,ウェハW表面が負に帯電し,負の不溶化物Y
がウェハW表面に付着することを防止できる。なお,イ
オナイザー121を現像処理装置120内の気流の上流
側に設置し,より効率的にウェハWに陰イオンの雰囲気
を供給するようにしてもよい。また,イオナイザー12
1は,コロナ放電を利用したものや軟X線を利用したも
のであってもよい。さらに,このようなイオナイザーは
主に気体を帯電させる手段であるが,水蒸気ミスト等を
帯電させる手段を用いてもよい。
る代わりに,現像液内に所定極性のイオン性界面活性剤
を添加して,不溶化物YのウェハW表面への付着を防止
するようにしてもよい。
る現像処理装置130の一例を示すものであり,例えば
現像処理装置130内には,イオン性界面活性剤を供給
する界面活性剤供給部としての界面活性剤供給ノズル1
31が備えられている。この界面活性剤供給ノズル13
1は,例えばノズルアーム132に保持されており,こ
のノズルアーム132は,M方向に延びるレール133
上を移動自在に設けられている。レール133は,例え
ば現像液供給ノズル80のレール86のカップ70を介
した反対側に敷設されており,界面活性剤供給ノズル1
31は,スピンチャック60上のウェハWの中心上方ま
で移動できるようになっている。
では,例えば図18に示すようにステップS4で現像液
の液盛りが行われた直後に,イオン性の界面活性剤がウ
ェハWに供給される。ウェハW上に供給された界面活性
剤は,図19に示すようにウェハW表面,レジスト膜R
表面及び不溶化物Y表面に付着する。この結果同極性,
例えば陰イオンに覆われたウェハW表面や不溶化物Y等
が互いに反発し合い,不溶化物Yがウェハ表面等に付着
することが防止される。また,この場合不溶化物Yは発
生し始めた時に界面活性剤が供給されるので,不溶化物
Yのウェハ表面等への付着をより確実に防止できる。な
お,ステップS4の直前に界面活性剤を供給してもよい
し,ステップS4時に供給してもよい。
ン性の界面活性剤をウェハW上に供給するようにしても
よい。純水の供給により減少する陰イオンをウェハW表
面上に補給し,洗浄時に不溶化物YがウェハW表面等に
付着することを防止できる。なお,イオン性界面活性剤
の供給は,ステップS6の純水供給時のみで行ってもよ
い。この場合,ステップS5の静止現像時の現像液の性
質が,界面活性剤による影響を全く受けない点で優れて
いる。
述の現像液供給ノズル80と同様の構成とし,スキャニ
ングによりウェハW表面全体に界面活性剤を供給しても
よい。
分子の非イオン性界面活性剤をウェハW上に供給するよ
うにしてもよい。高分子の非イオン活性剤は,液体中の
粒子に吸着する性質を有し,吸着し重なった高分子の層
には斥力が生じるため,結果的に高分子の非イオン活性
剤は,粒子の分散安定を向上させる作用を有する。これ
は,高分子の非イオン性界面活性剤の浸透圧効果或いは
容積制限効果によるものと考えられている。したがっ
て,ウェハW上の現像液内に非イオン性界面活性剤が供
給されると,図20に示すように当該非イオン性界面活
性剤が不溶化物Y,ウェハW表面及びレジスト膜R表面
に吸着し,これらの分散安定作用により不溶化物Yがウ
ェハW表面等に付着するのを防止できる。なお,非イオ
ン性界面活性剤には,例えばポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル,ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等
が用いられる
131と界面活性剤のバッファタンク140とを接続す
る供給管141に,界面活性剤の濃度を調節できる濃度
調整装置142を設けるようにしてもよい。ウェハW上
に供給される界面活性剤の濃度をレジスト膜の種類,現
像液の種類等に応じて変更する。例えば不溶化物Yのゼ
ータ電位の絶対値が比較的小さく,凝集し易い場合,界
面活性剤の濃度を高く設定する。こうすることにより,
より多くの界面活性剤が不溶化物YやウェハW表面に吸
着し,例えば不溶化物YとウェハW表面との反力が大き
くなり,不溶化物Yの付着が適切に防止できる。なお,
各レジスト膜,現像液の種類毎に,不溶化物Yの付着量
が少なくなる界面活性剤の最適濃度を予め実験等により
求め,当該最適濃度を濃度調整装置142等に記憶させ
ておき,界面活性剤の濃度は,その最適濃度に調整され
るようにしてもよい。また,濃度調整装置142は,例
えば供給管141内を通る界面活性剤に設定濃度に応じ
た所定量の溶剤を混合して濃度調整を行うものであって
もよい。
ル80からウェハW上に供給されるようにしてもよい。
この場合,例えば図22に示すように現像液供給ノズル
80と現像液貯留タンク150とを連通接続する供給管
151に,界面活性剤のバッファタンク152に連通す
る分岐管153を取付け,当該分岐管153と供給管1
51との接続部に三方弁154を備えるようにしてもよ
い。この三方弁154により,現像液供給ノズル80に
現像液と界面活性剤を選択的に供給され,上述したよう
な所定のタイミングで界面活性剤がウェハW上に吐出さ
れる。また,現像液内に界面活性剤を付加するようにし
てもよく,この場合,現像液に予め所定量の界面活性剤
を添加しておいてもよく,現像液供給ノズル80に送ら
れる途中の供給管151内で界面活性剤が添加されても
よい。
活性剤を混合したり,ウエハW上に現像液を液盛りした
際に界面活性剤を添加するようにしたが,これに代え
て,現像液をウエハW上に供給する前に,界面活性剤や
界面活性剤の蒸気やミストをウエハW上に供給するよう
にしてもよい。かかる方法によっても,不溶化物の基板
への付着を抑制することができる。
に混合しておき,レジスト塗布装置17,19において
ウエハWにレジスト液を塗布する際に,かかる界面活性
剤入りレジスト液を塗布するようにしてもよい。かかる
方法によっても,不溶化物の基板への付着を抑制するこ
とができる。
ウエハWに供給する現像液の温度は,室温,たとえば2
3℃前後に維持して現像処理を行っていたが,現像液の
温度を,室温より高い温度,たとえば25℃〜80℃,
より好ましくは40℃〜60℃に設定したり,またウエ
ハWの温度についても40℃〜200℃,より好ましく
は40℃〜160℃に設定して現像処理を行えば,現像
液中に浮遊している不溶化物のレジスト膜膜への付着を
抑制することができる。これは,たとえば不溶化物のゼ
ータ電位とレジスト膜の電位との間の反発力が弱いとき
に,基板や現像液の温度を上げることによって,該反発
力を高めることができるためである。現像液の温度を上
げるには,適宜の加熱装置を採用すればよい。
基板を室温で処理しているため,装置内に基板の温度を
上昇させるための装置は持っていない。そこで本発明で
提案した基板の温度を上昇させて,現像処理を行うに
は,たとえば図23に示した装置が提案できる。
a内の天井部に,ランプ加熱装置161を設けたもので
ある。これによって,たとえばウエハWの温度を室温よ
り高い温度,たとえば40℃〜60℃まで加熱してウエ
ハWの現像処理を行うことが可能である。
げるには,現像液供給ノズル80に対して従来から用い
られている温度調節機構,たとえば温度調節用の流体を
ノズルに供給して,現像液の温度を調節する機構におい
て,前記流体の温度を上げるとよい。
極性の帯電部材を用いた例について説明する。図24は
かかる装置例の平面を示しており,現像液供給ノズル8
0と平行に,帯電部材171が,ブラケット172を介
してこの現像液供給ノズル80に対して距離をおいて取
り付けられている。帯電部材171は,現像液供給ノズ
ル80と同じ長さに設定され,その下面の高さ位置も現
像液供給ノズル80と同じに設定されている。そして帯
電部材171には,電源173からの電圧が印加される
ようになっている。これによって帯電部材171は,現
像液中の不溶化物のゼータ電位と同極性に帯電させるこ
とが可能である。
に帯電させた帯電部材171は,次のようにして使用さ
れる。すなわち現像液供給ノズル80によってウエハW
上に現像液が液盛りされた後,図25,図26に示した
ように,アーム85を移動させて帯電部材171を現像
液供給ノズル80と共にウエハW上を走査させる。この
とき図26に示したように,帯電部材171をウエハW
上の現像液DLに接触させる。
る不溶化物は,帯電部材171とは反発し,移動する。
そして帯電部材171を走査することで,該不溶化物は
現像液DL中を移動し,現像液DLと共に,ウエハWの
端部から追い出されるのである。したがって,この装置
例では,帯電部材171と不溶化物との反発を利用し
て,現像液DLとともにウエハWから相当数追い出され
るのである。その結果,不溶化物のレジスト膜,ウエハ
Wへの付着が抑えられる。
現像液中の不溶化物のゼータ電位と同極性に帯電させて
移動させる場合,ウエハの方も不溶化物のゼータ電位と
同極性に帯電させることが好ましい。これによって,不
溶化物とウエハも反発しあい,不溶化物がウエハ側に近
づくことを防止できるからである。したがって,不溶化
物のレジスト膜,ウエハWへの付着より効果的に防止す
ることができる。なおウエハWを不溶化物のゼータ電位
と同極性に帯電させるには,たとえば直流電源64を使
用すればよい。さらにまた帯電部材171とウエハWを
同極性に帯電させる場合,ウエハWの方の電位を帯電部
材171よりも高くなるように帯電させることが好まし
い。不溶化物がウエハW側へ近づくのをより防止するこ
とができるからである。
7は,スピンチャック60の表面にゾーン電極181,
182,183を同心円状に配置した例を示している。
スピンチャック60は載置するウエハWと同じ大きさで
ある。ゾーン電極181,182,183は所定間隔を
空けて配置されている。各ゾーン電極181,182,
183には,電圧を印加する電源184,185,18
6が接続され,制御装置187によって,印加するタイ
ミング,印加する電圧値が制御されるようになってい
る。電圧はパルス状に印加されることが可能である。な
お図中CENはウエハWの中心を表し,EDGはウエハ
Wのエッジ部を表している。
すなわち,図28に示したように,制御装置187の制
御により,たとえばウエハWにおける最外周に位置する
ゾーン電極183に対応する領域をプラス側に帯電さ
せ,次に内側のゾーン電極182に対応する領域をマイ
ナス側に帯電させ,中心部に位置するゾーン電極181
に対応する領域をより強いマイナス側に帯電させ,ウエ
ハWに電位勾配をつける。そしてこの状態で,たとえば
ゾーン電極182,183からの電圧印加を制御して,
所定タイミング毎に各電極に対する印加電圧値を変化さ
せる。たとえばゾーン電極182,183に対して交互
に強弱の電圧を印加する。このときゾーン電極182,
183に対応する領域のマイナス側の帯電は維持する。
83の印加制御によって,ウエハWの各領域毎の経時電
位変化を起こさせると,図30に示したように,電位の
移動による波動が生じ,これによってウエハW上の現像
液中のマイナスに帯電したゼータ電位の不溶化物は,前
記波動によってウエハWの外周側へと追いやられる。
るなどして現像液をウエハW外周から振り切れば,ウエ
ハWのレジスト膜に不溶化物が付着することを防止する
ことができる。
に対して,現像液供給ノズル80から吐出される前の段
階で,当該現像液に対して電圧を印加してもよい。たと
えば図31に示したように,現像液供給ノズル80に接
続される供給配管の一部の配管191に導電性の材質を
もったパイプを使用し,その両端部に絶縁部材192,
193を配置する。そしてこの配管191に対して,電
源194によって電圧を印加する。これによって,現像
液DLは配管191を通過する際に帯電し,そのまま現
像液供給ノズル80からウエハに供給される。
と同極性の帯電させておくことにより,たとえウエハW
のレジスト膜上に供給された現像液中に,現像処理の段
階で不溶化物が発生しても,同極性による反発によって
該不溶化物がレジスト膜に付着するのを防止することが
可能である。
を有する場合には,このレジスト膜自体を帯電させるこ
とで,前記した同極性による反発によって,現像液中に
浮遊する不溶化物のレジスト膜への付着を抑えることが
できる。
ト膜201に対して電圧を印加する構成例を示してお
り,ウエハWを支持するたとえばスピンチャックなどの
載置台202の外縁部には,クランプ203が取り付け
られている。このクランプ203は,ウエハWの端部を
直接クランプしてウエハWを載置台202上に保持す
る。そしてこのクランプ203自体やあるいはクランプ
203に並設される電極(図示せず)に対して,電源2
04によって,電圧を印加することで,レジスト膜20
1を所定の極性の電位に帯電させることが可能である。
像が終了した後,洗浄する前の段階で,ウエハW上の現
像液中に,当該現像液よりも比重が大きく,かつ現像反
応に影響を与えない液体,たとえばHFE(ハイドロフ
ルオロエーテル)を供給するようにしてもよい。そのた
めには,たとえば図33に示したように,当該液体を供
給するノズル211を現像処理装置18内に設ければよ
い。
い液体を現像液中に供給すると,図34に示したよう
に,レジスト膜Rと,不溶化物が浮遊している現像液D
Lとの間に当該液体の層212を形成することができ,
この層212によって,現像液DL中の不溶化物がレジ
スト膜Rに付着することを防止することができる。
現像処理方法に適用したものであったが,本発明は半導
体ウェハ以外の基板例えばLCD基板,フォトマスク用
のマスクレチクル基板の現像処理方法においても応用で
きる。
る不溶化物が基板表面に付着することを防止できるの
で,現像処理の適正化が図られ,歩留まりが向上され
る。また,現像処理中の洗浄時間が短縮できるので,基
板処理のスループットの向上が図られる。
る現像処理装置を有する塗布現像処理システムの外観を
示す平面図である。
る。
ェハの縦断面の説明図である。
面の説明図である。
明図である。
る。
の様子を示すウェハの縦断面の説明図である。
示す縦断面の説明図である。
の構成を示す横断面の説明図である。
ある。
様子を示すウェハの縦断面の説明図である。
の様子を示すウェハの縦断面の説明図である。
す説明図である。
を示す説明図である。
側面の断面図である。
置の平面図である。
にウエハ上を走査している様子を示す平面図である。
にウエハ上を走査している様子を示す側面図である。
である。
図である。
明図である。
る。
成を示す説明図である。
を示す説明図である。
体を供給するノズルを持った現像処理装置の側面の断面
図である。
上の現像液に供給した後の様子を示す説明図である。
Claims (36)
- 【請求項1】 基板表面に形成されたレジスト膜上に現
像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法であ
って,前記基板表面のゼータ電位を,前記現像液中に浮
遊している不溶化物のゼータ電位と同極性の所定電位に
制御して現像処理を行うことを特徴とする,現像処理方
法。 - 【請求項2】 前記基板表面のゼータ電位の絶対値が3
0mV以上になるように,前記基板表面のゼータ電位を
制御することを特徴とする,請求項1に記載の現像処理
方法。 - 【請求項3】 前記現像処理は,基板上に現像液を液盛
りする第1の工程と,前記液盛りした状態で基板を静止
現像する第2の工程と,静止現像の終了した基板に洗浄
液を供給し,基板を洗浄する第3の工程と,を有し,前
記基板表面のゼータ電位の制御は,前記第1〜第3の工
程に渡って行われることを特徴とする,請求項1又は2
のいずれかに記載の現像処理方法。 - 【請求項4】 基板表面に形成されたレジスト膜上に現
像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法であ
って,前記現像液中に浮遊している不溶化物のゼータ電
位と異極性に帯電した帯電部材を,前記現像液に接触さ
せることを特徴とする,現像処理方法。 - 【請求項5】 前記異極性に帯電した帯電部材を前記現
像液に接触した状態で移動させることを特徴とする,請
求項4に記載の現像処理方法。 - 【請求項6】 前記現像処理は,基板上に現像液を液盛
りする第1の工程と,前記液盛りした状態で基板を静止
現像する第2の工程と,を有し,前記帯電部材の前記現
像液への接触は,前記第2の工程時に行われることを特
徴とする,請求項4又は5に記載の現像処理方法。 - 【請求項7】 基板表面に形成されたレジスト膜上に現
像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法であ
って,前記現像液中に浮遊している不溶化物のゼータ電
位と同極性に帯電した帯電部材を,前記基板上の現像液
に接触させ,前記帯電部材を移動させることを特徴とす
る,現像処理方法。 - 【請求項8】 少なくとも帯電部材を前記現像液に接触
させている間,前記基板を不溶化物のゼータ電位と同極
性に帯電させることを特徴とする,請求項7に記載の現
像処理方法。 - 【請求項9】 基板の電位の方が帯電部材の電位よりも
高くなるように基板を帯電させることを特徴とする,請
求項8に記載の現像処理方法。 - 【請求項10】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法で
あって,現像液が供給された前記基板に対して電位勾配
をつけるとともに,前記基板の電位を同心円状に経時変
化させることを特徴とする,現像処理方法。 - 【請求項11】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法で
あって,前記現像液の温度を室温より高い温度にしてレ
ジスト膜上に供給することを特徴とする,現像処理方
法。 - 【請求項12】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法で
あって,前記基板の温度を室温より高い温度にしてレジ
スト膜上に前記現像液を供給することを特徴とする,現
像処理方法。 - 【請求項13】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法で
あって,基板上に現像液を液盛りする第1の工程と,前
記液盛りした状態で基板を静止現像する第2の工程と,
前記静止現像の後,基板に洗浄液を供給して基板を洗浄
する第3の工程とを有し,前記第2の工程と第3の工程
との間に,前記現像液とレジスト膜表面との間に,液層
を作るための前記洗浄液よりも比重の大きい液体を基板
に供給することを特徴とする,現像処理方法。 - 【請求項14】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法で
あって,所定の極性を有するイオン性界面活性剤を前記
現像液に添加して,前記現像液中に浮遊している不溶化
物と前記基板表面に前記イオン性界面活性剤を付着させ
ることを特徴とする,現像処理方法。 - 【請求項15】 前記現像処理は,基板上に現像液を液
盛りする第1の工程と,前記液盛りした状態で基板を静
止現像する第2の工程と,静止現像の終了した基板に洗
浄液を供給し,基板を洗浄する第3の工程と,を有し,
前記界面活性剤の添加は,前記第1の工程時に行われる
ことを特徴とする,請求項14に記載の現像処理方法。 - 【請求項16】 前記界面活性剤の添加は,前記第1の
工程時に加えて,前記第3の工程時にも行われることを
特徴とする,請求項15に記載の現像処理方法。 - 【請求項17】 前記現像処理は,基板上に現像液を液
盛りする第1の工程と,前記液盛りした状態で基板を静
止現像する第2の工程と,静止現像の終了した基板に洗
浄液を供給し,基板を洗浄する第3の工程と,を有し,
前記界面活性剤の添加は,前記第3の工程時に行われる
ことを特徴とする,請求項14に記載の現像処理方法。 - 【請求項18】 基板表面にレジスト液を塗布してレジ
スト膜を形成し,前記形成されたレジスト膜上に現像液
を供給して,基板を現像処理する現像処理方法であっ
て,前記レジスト液に所定の極性を有するイオン性界面
活性剤を混合して基板表面に塗布することを特徴とす
る,現像処理方法。 - 【請求項19】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板を現像処理する現像処理方法で
あって,前記現像液を供給する前に,前記レジスト膜表
面に所定の極性を有するイオン性界面活性剤を供給する
ことを特徴とする,現像処理方法。 - 【請求項20】 前記イオン性界面活性剤に代えて,高
分子の非イオン性界面活性剤を前記現像液に添加するこ
とを特徴とする,請求項14〜19のいずれかに記載の
現像処理方法。 - 【請求項21】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記基板表面を所定の極性のゼータ電位に帯
電させる帯電手段を備えたことを特徴とする,現像処理
装置。 - 【請求項22】 前記帯電手段は,導電体の電極板と,
当該電極板に所定の極性の電圧を印加する電圧印加手段
とを備え,前記電極板は,基板を保持する保持部材に取
り付けられ,前記基板は,前記電極板を介在して前記保
持部材に保持されることを特徴とする,請求項21に記
載の現像処理装置。 - 【請求項23】 前記電圧印加手段は,前記電極板に印
加される電圧を制御する制御部を備えたことを特徴とす
る,請求項22に記載の現像処理装置。 - 【請求項24】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記基板の周辺に,所定の極性のイオンを含
んだ雰囲気を供給するイオン雰囲気供給部を備えること
を特徴とする,現像処理装置。 - 【請求項25】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,所定の極性に帯電可能な帯電部材と,前記帯
電部材を搬送して基板上の現像液に接触させるための帯
電部材搬送手段と,を備えたことを特徴とする,現像処
理装置。 - 【請求項26】 前記帯電部材は,基板と同形状の形態
を有することを特徴とする,請求項25に記載の現像処
理装置。 - 【請求項27】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記基板上に所定の極性のイオン性界面活性
剤を供給する界面活性剤供給部を備えることを特徴とす
る,現像処理装置。 - 【請求項28】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記基板上に非イオン性界面活性剤を供給す
る界面活性剤供給部を備えることを特徴とする,現像処
理装置。 - 【請求項29】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記現像液を所定の極性のゼータ電位に帯電
させる帯電手段を備えたことを特徴とする,現像処理装
置。 - 【請求項30】 前記帯電手段は,現像液を供給する配
管に対して,電圧を印加する装置を備えていることを特
徴とする,請求項29に記載の現像処理装置。 - 【請求項31】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記レジスト膜上に液盛りされた現像液中の
不溶化物と同極性に帯電する帯電部材と,前記帯電部材
を基板上で移動させる移動部材とを有することを特徴と
する,現像処理装置。 - 【請求項32】 前記帯電部材は,現像液を基板上に供
給するノズルに取り付けられていることを特徴とする,
請求項31に記載の現像処理装置。 - 【請求項33】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記基板を載置する載置台の上面に同心円状
に設けられた複数の電極と,前記各電極に対して電圧を
印加する電源と,各電極の電位を経時的に変化させる制
御部とを有することを特徴とする,現像処理装置。 - 【請求項34】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記基板を加熱する加熱装置を有することを
特徴とする,現像処理装置。 - 【請求項35】 基板表面にレジスト液を塗布してレジ
スト膜を形成し,前記形成されたレジスト膜上に現像液
を供給して,基板を現像処理する現像処理方法であっ
て,前記レジスト膜が導電性を有する場合には,当該レ
ジスト膜に対して電圧を印加して,少なくとも現像処理
中は当該レジスト膜を現像液中の不溶化物と同極性の電
位に維持することを特徴とする,現像処理方法。 - 【請求項36】 基板表面に形成されたレジスト膜上に
現像液を供給して,基板の現像処理を行う現像処理装置
であって,前記基板をクランプして保持する載置台と,
前記載置台上の基板のレジスト膜に対して,電圧を印加
する装置を有することを特徴とする,現像処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003053152A JP2003324064A (ja) | 2002-03-01 | 2003-02-28 | 現像処理方法及び現像処理装置 |
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- 2003-02-28 JP JP2003053152A patent/JP2003324064A/ja active Pending
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