JP2007324393A - 塗布膜形成装置および溶剤供給方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レジスト塗布処理装置100は、レジストに対して高い溶解性を示す高溶解性の溶剤A、高揮発性の溶剤B、低揮発性の溶剤C、低表面張力性の溶剤Dを貯留する溶剤タンク55a〜55dを備えている。2つ以上の溶剤タンク55a〜55dから所定の比率で供給された溶剤は、スタティックミキサー54で十分に混合された状態となって、プリウエットノズル50等の目的の溶剤使用部へ向けて送液される。
【選択図】 図4
Description
塗布液に対する溶解性、揮発性および表面張力から選ばれる二つ以上の特性に基づき区分された二種以上の溶剤(ただし、一つの溶剤が二つ以上の特性を併有する場合も含む)をそれぞれ貯留する複数の溶剤貯留部と、
前記溶剤貯留部と前記溶剤使用部とを接続し、各溶剤使用部へ向けて前記溶剤を所定の比率で混合して供給する溶剤供給路と、
を備えた、溶剤供給機構を提供する。
また、高溶解性溶剤、高揮発性溶剤、低揮発性溶剤および低表面張力性溶剤から二種以上を選定し、前記溶剤貯留部に貯留することが好ましい。この場合、前記高溶解性溶剤は、溶解度パラメータが22(J/cm3)1/2以上の溶剤であることが好ましい。また、前記高揮発性溶剤は、沸点が160℃以下の溶剤であることが好ましい。また、前記低揮発性溶剤は、沸点が180℃以上の溶剤であることが好ましい。また、前記低表面張力性溶剤は、表面張力が30dyn/cm以下の溶剤であることが好ましい。
また、前記高溶解性溶剤がγ−ブチロラクトンであり、前記高揮発性溶剤がアニソール、シクロヘキサノンまたはEL(乳酸エチル)であり、前記低揮発性溶剤がγ−ブチロラクトンまたはNMP(N−メチルピロリドン)であり、前記低表面張力性溶剤がPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、酢酸ブチル、PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル)またはIPA(イソプロピルアルコール)であることが好ましい。
前記基板保持部材に保持された被処理基板に対し、塗布液を溶解させ得る溶剤を供給する溶剤供給手段と、
前記基板保持部材に保持された被処理基板に塗布液を供給する塗布液供給手段と、
上記第1の観点の溶剤供給機構と
を具備した、塗布膜形成装置を提供する。
塗布液に対する溶解性、揮発性および表面張力から選ばれる二つ以上の特性に基づき区分された二種以上の溶剤(ただし、一つの溶剤が二つ以上の特性を併有する場合も含む)をそれぞれ貯留する複数の溶剤貯留部から、各溶剤使用部へ向けて前記溶剤を所定の比率で混合して供給する、溶剤供給方法を提供する。
また、前記高溶解性溶剤がγ−ブチロラクトンであり、前記高揮発性溶剤がアニソール、シクロヘキサノンまたはEL(乳酸エチル)であり、前記低揮発性溶剤がγ−ブチロラクトンまたはNMP(N−メチルピロリドン)であり、前記低表面張力性溶剤がPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、酢酸ブチル、PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル)またはIPA(イソプロピルアルコール)であることが好ましい。
従って、従来の塗布膜形成装置における課題であった省レジスト化、基板大型化への対応、スループット向上、難溶解性レジストへの対応なども可能になる。また、各溶剤使用部に対し、異なる種類の溶剤を個別に供給する場合に比べて、装置構成を大幅に簡略化することが可能である。
まず、図示しないウエハ搬送装置によってケーシング10の開口10aを通ってレジスト塗布処理装置内のカップCPの真上までウエハWが搬送される。その状態でウエハWは、図示しない昇降機構によって上昇してきたスピンチャック11によって真空吸着される。次いで、スピンチャック11はウエハWがカップCP内の定位置になるまで下降される。そして、駆動モータ12によってスピンチャック11を所定の回転速度で回転させ、ウエハWの温度を均一にする。
また、上記(4)のウエハベベル部のレジスト除去処理についても、裏面洗浄ノズル71を用いて行なうことができる。つまり、裏面洗浄ノズル71による溶剤吐出角度を変化させることにより裏面洗浄とベベル部洗浄を切替えることができる。さらに、裏面洗浄ノズル71は、上記(7)のカップ洗浄処理の際にも使用できる。このカップ洗浄処理の際には、ウエハWに代えて円盤状の洗浄用器具(図示せず)をスピンチャック11に装着した状態で、スピンチャック11を高速回転させながら、裏面洗浄ノズル71から洗浄用器具内に溶剤を吐出する。そして、洗浄用器具の回転の遠心力を利用し、洗浄用器具の周部に形成された吐出孔から溶剤をカップCPの内壁面に吐出することにより、カップCPの内壁面に付着したレジスト等を洗い流す。なお、裏面洗浄ノズル71とは別に、ベベル部洗浄用およびカップ洗浄用にそれぞれ溶剤吐出ノズルを設け、ベベル部洗浄およびカップ洗浄を行なうようにしてもよい。
(2)EBR:高溶解性
(3)ウエハの裏面洗浄:高揮発性(乾燥工程の短縮化のため)
(4)ウエハベベル部のレジスト除去:高溶解性
(5)ソルベントバス内の溶剤雰囲気形成:高揮発性
(6)ソルベントバス内でのレジスト液供給ノズル40の先端部の洗浄:高溶解性
(7)カップ洗浄:高溶解性
(8)塗布膜の剥離処理:高溶解性
また、上記特性に加え、例えば上記(1)〜(4)の処理の場合には、溶剤の表面張力も重要な要素となる。
また、溶解性、揮発性および表面張力の高低は、各特性を示す溶剤の物性に応じて決定することも可能である。この場合、例えば溶解度パラメータが22(J/cm3)1/2以上のものを高溶解性溶剤、沸点が160℃以下のものを高揮発性溶剤、沸点が180℃以上のものを低揮発性溶剤、表面張力が30dyn/cm以下のものを低表面張力性溶剤とすることができる。
レジスト溶解性の高い高溶解性シンナーとしては、例えばγ−ブチロラクトン、NMP(n−メチルピロリドン)等の溶剤を用いることができる。
(1)プリウエット:
上記混合比率A:B:C:Dにおいて、A=0、B=0、C=5.4〜6.6、D=3.6〜4.4とすることが好ましく、A=0、B=0、C=6、D=4とすることがより好ましい。
(2)EBR:
上記混合比率A:B:C:Dにおいて、A=4.5〜5.5、B=2.7〜3.3、C=0、D=1.8〜2.2とすることが好ましく、A=5、B=3、C=0、D=2とすることがより好ましい。
(3)ウエハの裏面洗浄:
上記混合比率A:B:C:Dにおいて、A=1.8〜2.2、B=5.4〜6.6、C=0、D=1.8〜2.2とすることが好ましく、A=2、B=6、C=0、D=2とすることがより好ましい。
(4)ウエハベベル部のレジスト除去:
上記混合比率A:B:C:Dにおいて、A=4.5〜5.5、B=2.7〜3.3、C=0、D=1.8〜2.2とすることが好ましく、A=5、B=3、C=0、D=2とすることがより好ましい。
(5)ソルベントバス内の溶剤雰囲気形成:
上記混合比率A:B:C:Dにおいて、A=0、B=4.5〜5.5、C=4.5〜5.5、D=0とすることが好ましく、A=0、B=5、C=5、D=0とすることがより好ましい。
(6)ソルベントバス内でのノズル先端部の洗浄:
上記混合比率A:B:C:Dにおいて、A=4.5〜5.5、B=2.7〜3.3、C=0、D=1.8〜2.2とすることが好ましく、A=5、B=3、C=0、D=2とすることがより好ましい。
(7)カップ洗浄:
上記混合比率A:B:C:Dにおいて、A=4.5〜5.5、B=2.7〜3.3、C=0、D=1.8〜2.2とすることが好ましく、A=5、B=3、C=0、D=2とすることがより好ましい。
(8)塗布膜の剥離処理:
上記混合比率A:B:C:Dにおいて、A=4.5〜5.5、B=2.7〜3.3、C=0、D=1.8〜2.2とすることが好ましく、A=5、B=3、C=0、D=2とすることがより好ましい。
実施例1
図1のレジスト塗布処理装置100において、高溶解性溶剤且つ低揮発性溶剤としてγ−ブチロラクトン(a)、高揮発性溶剤としてアニソール(b)、低表面張力性溶剤としてPGME(c)を用い、これらの溶剤a〜cを各溶剤使用部へ以下の比率で供給することにより、各溶剤使用部において所定の処理を行なった。レジストとしてはArFレジストを用い、ウエハWは300mm径のものを使用した。
a:b:c=6:0:4
(2)EBR:
a:b:c=5:3:2
(3)ウエハの裏面洗浄:
a:b:c=2:6:2
(4)ウエハベベル部のレジスト除去:
a:b:c=5:3:2
(5)ソルベントバス内の溶剤雰囲気形成:
a:b:c=5:5:0
(6)ソルベントバス内でのノズル先端部の洗浄:
a:b:c=5:3:2
(7)カップ洗浄:
a:b:c=5:3:2
(8)塗布膜の剥離処理:
a:b:c=5:3:2
12;駆動モータ(回転手段)
20;噴頭
30;駆動機構
40;レジスト液供給ノズル
50;プリウエットノズル
51a,51b,51c,51d,51e;分岐管
52;溶剤供給管
52a,52b,52c,52d;溶剤供給管
54;スタティックミキサー
55a,55b,55c,55d;溶剤タンク
60;制御部
70;EBRノズル
71;裏面洗浄ノズル
80;ソルベントバス
81;洗浄用ノズル
100;レジスト塗布処理装置
W;半導体ウエハ(被処理基板)
Claims (31)
- 被処理基板に塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置において前記塗布液を溶解させ得る溶剤を使用して処理を行なう複数の溶剤使用部に対し、前記溶剤を供給する溶剤供給機構であって、
塗布液に対する溶解性、揮発性および表面張力から選ばれる二つ以上の特性に基づき区分された二種以上の溶剤(ただし、一つの溶剤が二つ以上の特性を併有する場合も含む)をそれぞれ貯留する複数の溶剤貯留部と、
前記溶剤貯留部と前記溶剤使用部とを接続し、各溶剤使用部へ向けて前記溶剤を所定の比率で混合して供給する溶剤供給路と、
を備えた、溶剤供給機構。 - 前記溶剤供給路に、異なる種類の溶剤を混合する混合装置を備えた、請求項1に記載の溶剤供給機構。
- 高溶解性溶剤、高揮発性溶剤、低揮発性溶剤および低表面張力性溶剤から二種以上を選定し、前記溶剤貯留部に貯留した請求項1または請求項2に記載の溶剤供給機構。
- 前記高溶解性溶剤は、溶解度パラメータが22(J/cm3)1/2以上の溶剤である、請求項3に記載の溶剤供給機構。
- 前記高揮発性溶剤は、沸点が160℃以下の溶剤である、請求項3または請求項4に記載の溶剤供給機構。
- 前記低揮発性溶剤は、沸点が180℃以上の溶剤である、請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の溶剤供給機構。
- 前記低表面張力性溶剤は、表面張力が30dyn/cm以下の溶剤である、請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の溶剤供給機構。
- 任意の溶剤を基準溶剤として、該基準溶剤との比較において、前記高溶解性溶剤、前記高揮発性溶剤、前記低揮発性溶剤または前記低表面張力性溶剤を選定した、請求項3に記載の溶剤供給機構。
- 前記高溶解性溶剤がγ−ブチロラクトンであり、前記高揮発性溶剤がアニソール、シクロヘキサノンまたはEL(乳酸エチル)であり、前記低揮発性溶剤がγ−ブチロラクトンまたはNMP(N−メチルピロリドン)であり、前記低表面張力性溶剤がPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、酢酸ブチル、PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル)またはIPA(イソプロピルアルコール)である、請求項3に記載の溶剤供給機構。
- 前記溶剤使用部として、プリウエット装置、EBR装置、裏面洗浄装置、ベベル部洗浄装置、ソルベントバス、ソルベントバス内のノズル洗浄装置、カップ洗浄装置および塗布膜の剥離装置から選ばれる二つ以上を備えた、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の溶剤供給機構。
- 被処理基板を略水平に保持する基板保持部材と、
前記基板保持部材に保持された被処理基板に対し、塗布液を溶解させ得る溶剤を供給する溶剤供給手段と、
前記基板保持部材に保持された被処理基板に塗布液を供給する塗布液供給手段と、
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の溶剤供給機構と
を具備した、塗布膜形成装置。 - さらに、予め作製されたレシピに基づき、前記溶剤貯留部から前記溶剤使用部へ供給される溶剤の混合比率を制御する制御部を備えた、請求項11に記載の塗布膜形成装置。
- 被処理基板に塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置において前記塗布液を溶解させ得る溶剤を使用して処理を行なう複数の溶剤使用部に対し、前記溶剤を供給する溶剤供給方法であって、
塗布液に対する溶解性、揮発性および表面張力から選ばれる二つ以上の特性に基づき区分された二種以上の溶剤(ただし、一つの溶剤が二つ以上の特性を併有する場合も含む)をそれぞれ貯留する複数の溶剤貯留部から、各溶剤使用部へ向けて前記溶剤を所定の比率で混合して供給する、溶剤供給方法。 - 高溶解性溶剤、高揮発性溶剤、低揮発性溶剤および低表面張力性溶剤から二種以上を選定して用いる、請求項13に記載の溶剤供給方法。
- 前記高溶解性溶剤は、溶解度パラメータが22(J/cm3)1/2以上の溶剤である、請求項14に記載の溶剤供給方法。
- 前記高揮発性溶剤は、沸点が160℃以下の溶剤である、請求項14または請求項15に記載の溶剤供給方法。
- 前記低揮発性溶剤は、沸点が180℃以上の溶剤である、請求項14から請求項16のいずれか1項に記載の溶剤供給方法。
- 前記低表面張力性溶剤は、表面張力が30dyn/cm以下の溶剤である、請求項14から請求項17のいずれか1項に記載の溶剤供給方法。
- 任意の溶剤を基準溶剤として、該基準溶剤との比較において、前記高溶解性溶剤、前記高揮発性溶剤、前記低揮発性溶剤または前記低表面張力性溶剤を選定して用いる、請求項14に記載の溶剤供給方法。
- 前記高溶解性溶剤がγ−ブチロラクトンであり、前記高揮発性溶剤がアニソール、シクロヘキサノンまたはEL(乳酸エチル)であり、前記低揮発性溶剤がγ−ブチロラクトンまたはNMP(N−メチルピロリドン)であり、前記低表面張力性溶剤がPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、酢酸ブチル、PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル)またはIPA(イソプロピルアルコール)である、請求項14に記載の溶剤供給方法。
- プリウエット装置、EBR装置、裏面洗浄装置、ベベル部洗浄装置、ソルベントバス、ソルベントバス内のノズル洗浄装置、カップ洗浄装置および塗布膜の剥離装置から選ばれる二つ以上の前記溶剤使用部へ溶剤を供給する、請求項13から請求項20のいずれか1項に記載の溶剤供給方法。
- 前記プリウエット装置に供給される前記高溶解性溶剤と前記高揮発性溶剤と前記低揮発性溶剤と前記低表面張力性溶剤との混合比率が0:0:6:4である、請求項21に記載の溶剤供給方法。
- 前記EBR装置に供給される前記高溶解性溶剤と前記高揮発性溶剤と前記低揮発性溶剤と前記低表面張力性溶剤との混合比率が5:3:0:2である、請求項21に記載の溶剤供給方法。
- 前記裏面洗浄装置に供給される前記高溶解性溶剤と前記高揮発性溶剤と前記低揮発性溶剤と前記低表面張力性溶剤との混合比率が2:6:0:2である、請求項21に記載の溶剤供給方法。
- 前記ベベル部洗浄装置に供給される前記高溶解性溶剤と前記高揮発性溶剤と前記低揮発性溶剤と前記低表面張力性溶剤との混合比率が5:3:0:2である、請求項21に記載の溶剤供給方法。
- 前記ソルベントバスに供給される前記高溶解性溶剤と前記高揮発性溶剤と前記低揮発性溶剤と前記低表面張力性溶剤との混合比率が0:5:5:0である、請求項21に記載の溶剤供給方法。
- 前記ノズル洗浄装置に供給される前記高溶解性溶剤と前記高揮発性溶剤と前記低揮発性溶剤と前記低表面張力性溶剤との混合比率が5:3:0:2である、請求項21に記載の溶剤供給方法。
- 前記カップ洗浄装置に供給される前記高溶解性溶剤と前記高揮発性溶剤と前記低揮発性溶剤と前記低表面張力性溶剤との混合比率が5:3:0:2である、請求項21に記載の溶剤供給方法。
- 前記塗布膜の剥離装置に供給される前記高溶解性溶剤と前記高揮発性溶剤と前記低揮発性溶剤と前記低表面張力性溶剤との混合比率が5:3:0:2である、請求項21に記載の溶剤供給方法。
- コンピュータ上で動作し、実行時に、請求項13から請求項29のいずれか1項に記載された溶剤供給方法が行なわれるように前記塗布膜形成装置を制御する、制御プログラム。
- コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取り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13から請求項29のいずれか1項に記載された溶剤供給方法が行なわれるように前記塗布膜形成装置を制御する、コンピュータ読取り可能な記憶媒体。
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