JP2008091752A - 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 - Google Patents
基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008091752A JP2008091752A JP2006272559A JP2006272559A JP2008091752A JP 2008091752 A JP2008091752 A JP 2008091752A JP 2006272559 A JP2006272559 A JP 2006272559A JP 2006272559 A JP2006272559 A JP 2006272559A JP 2008091752 A JP2008091752 A JP 2008091752A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- developer
- resist film
- nozzle
- onto
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/3021—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
- G03F7/3028—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck characterised by means for on-wafer monitoring of the processing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
【課題】基板上の現像液がリンス液に置換される際に基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じることを無くし、レジスト膜面にしみ状の欠陥が発生することを防止することができ、現像液の使用量を低減させることができる方法を提供する。
【解決手段】基板Wをスピンチャック10によって水平姿勢に保持し回転モータ14によって鉛直軸回りに回転させながら、現像液吐出ノズル20から基板表面のレジスト膜上へ現像液を供給して現像処理した後に、引き続き基板を回転させて、レジスト膜上の現像液を遠心力で飛散させて除去し、基板表面に干渉縞が見えなくなった時点で純水吐出ノズル34からレジスト膜上へリンス液を供給してリンス処理する。
【選択図】図1
【解決手段】基板Wをスピンチャック10によって水平姿勢に保持し回転モータ14によって鉛直軸回りに回転させながら、現像液吐出ノズル20から基板表面のレジスト膜上へ現像液を供給して現像処理した後に、引き続き基板を回転させて、レジスト膜上の現像液を遠心力で飛散させて除去し、基板表面に干渉縞が見えなくなった時点で純水吐出ノズル34からレジスト膜上へリンス液を供給してリンス処理する。
【選択図】図1
Description
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板の表面に形成された露光後のレジスト膜に現像液を供給して現像処理を行う基板の現像処理方法および現像処理装置に関する。
半導体装置の製造プロセスなどにおいては、リソグラフィ技術を利用して、シリコンウエハ等の基板の表面にフォトレジストを塗布し、露光機を使用して基板表面のレジスト膜に回路パターンを焼き付け、露光後のレジスト膜を現像液で現像する、といった各工程を経ることにより、基板表面のレジスト膜に回路パターンを形成している。このうち現像工程においては、例えば、基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させながら、ストレートノズルの先端吐出口から基板の中心部へ現像液を吐出し続け、基板表面のレジスト膜の全面に現像液を均一に拡げて塗布し、基板表面に形成された露光後のレジスト膜を現像するようにしている。また、近年では、かかる現像方法に代わり、水平姿勢に保持された静止状態の基板に対し、下端面にスリット状吐出口を有するスリットノズルを、スリット状吐出口と直交する方向へ直線的に移動させつつ、スリット状吐出口から基板表面のレジスト膜上へ現像液を吐出し、レジスト膜の全面に現像液を膜状に盛ってレジスト膜を現像(いわゆるパドル現像)する、といった現像方法が広く用いられるようになってきている。これらの現像処理によってレジスト膜に形成されるパターンの線幅は、前者の現像方法ではストレートノズルから基板上へ現像液を吐出し続ける時間によって制御され、パドル現像では基板上に液盛りしている時間によって制御される。したがって、前者の現像方法においては、予め定められた現像液の吐出時間が経過すると、基板上への現像液の供給を停止すると同時に、基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へ純水等のリンス液を供給してリンス処理し、その後にスピンドライ法で基板を乾燥処理する。また、パドル現像においては、予め定められた液盛り後の静止時間(液盛りした状態で基板を低速で回転させるときは低速回転時間)が経過すると、基板を高速で回転させるとともに基板上へリンス液を供給してリンス処理し、その後にスピンドライ法で基板を乾燥処理する(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−20508号公報(第3頁)
ところで、従来は、現像工程とリンス工程との間に時間が空くと、現像液中に溶け出たレジストの樹脂成分がスカム(滓)となってレジスト膜上に残存することにより、レジスト膜に多量の現像欠陥が発生すると考えられていた。このため、上記したようにパドル現像では、予め定められた液盛り後の静止時間が経過すると、基板を高速で回転させるとともに基板上へリンス液を供給してリンス処理し、レジスト膜上の現像液を直ちにリンス液に置換するようにしていた。ところが、近年において広く使用されるようになってきた化学増幅レジストでは、レジスト膜上に盛られた現像液中に溶け出たレジストの樹脂成分がスカムとなる例は報告されておらず、一方、レジスト膜面にしみ状の欠陥(サテライト、キャットポーなどと呼ばれる)が発生する、といった問題が多く報告されている。このしみ状の欠陥の発生は、レジスト膜上に現像液が残留することに起因するものであって、現像工程からリンス工程へ移行して現像液が純水等のリンス液に置換される際に、基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じることによる。したがって、これまで望ましいとされてきた手法、すなわち、現像工程後に現像液を直ぐにリンス液に置換するといった手法自体に問題があると考えられる。
また、従来の考え方では、基板上で現像液がリンス液に置換されるまでの時間が現像時間であり、そのような考え方に基づいて当該時間の調整によりレジスト膜のパターン線幅の制御が行われていた。したがって、前者の現像方法では、リンス工程へ移行するまでレジスト膜上へ現像液を吐出し続けていた。このため、現像液の使用量が多くなっていた。また、パドル現像においても、基板上で現像液がリンス液に置換されるまでの期間内は現像反応が確実に進行するように、レジスト膜上に十分な量の現像液を盛るようにしていた。このため、現像反応に対して必要以上の量の現像液を使用していた。
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板上の現像液がリンス液に置換される際に基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じる、といったことを無くして、レジスト膜面にしみ状の欠陥が発生することを防止することができ、また、現像液の使用量を低減させることができる基板の現像処理方法を提供すること、ならびに、その方法を好適に実施することができる基板の現像処理装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る発明は、基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を供給してレジスト膜を現像処理する現像工程と、基板を水平姿勢で鉛直軸回りに回転させながら、基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へリンス液を供給してリンス処理するリンス工程と、基板を水平姿勢で鉛直軸回りに回転させて、基板表面に形成されたリンス処理後のレジスト膜を乾燥させる乾燥工程とを含む基板の現像処理方法において、前記現像工程後に、基板を水平姿勢で鉛直軸回りに回転させて、基板の表面上の現像液を遠心力で飛散させて除去し、基板表面に干渉縞が見えなくなった時点で前記リンス工程へ移行することを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の現像処理方法において、前記現像工程において、水平姿勢に保持された静止状態の基板または低速回転している基板に対し、下端面にスリット状吐出口を有するスリットノズルを、スリット状吐出口と直交する方向へ直線的に移動させつつ、前記スリット状吐出口から基板表面のレジスト膜上へ現像液を吐出して、レジスト膜の全面に現像液を膜状に盛ることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の現像処理方法において、前記現像工程において、基板を水平姿勢で鉛直軸回りに回転させながら、ストレートノズルの先端吐出口から基板の中心部へ現像液を吐出して、基板表面のレジスト膜の全面に現像液を拡げて現像液を塗布し、前記現像工程から引き続いて基板を回転させ、基板の表面上の現像液を遠心力で飛散させて除去することを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像処理方法において、前記現像液除去工程において、回転している基板の中心部へ乾燥用気体を供給することを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像処理方法において、前記現像液除去工程において、回転している基板の中心部へ乾燥用気体を供給し、乾燥用気体の供給位置を基板の中心部から周縁部まで走査することを特徴とする。
請求項6に係る発明は、基板を水平姿勢に保持する基板保持手段と、この基板保持手段によって保持された基板を鉛直軸回りに回転させる基板回転手段と、前記基板保持手段によって保持された基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を吐出する現像液吐出ノズルと、基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルとを備えた基板の現像処理装置において、基板の表面を撮像してその撮像データから基板表面における干渉縞の有無を検出する干渉縞検出手段と、前記現像液吐出ノズルから基板表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を吐出してレジスト膜を現像処理した後に、引き続き基板を回転させて、基板の表面上の現像液を遠心力で飛散させて除去し、前記干渉縞検出手段によって基板表面に干渉縞が検出されなくなった時点で、前記リンス液吐出ノズルから基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へリンス液を吐出してリンス処理するように、前記基板回転手段、前記現像液吐出ノズルおよび前記リンス液吐出ノズルをそれぞれ制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項6に記載の現像処理装置において、前記現像液吐出ノズルは、下端面にスリット状吐出口を有し、前記基板保持手段によって保持された静止状態の基板または低速回転している基板に対し、前記スリット状吐出口と直交する方向へ直線的に移動しつつ、前記スリット状吐出口から基板表面のレジスト膜上へ現像液を吐出して、レジスト膜の全面に現像液を膜状に盛るスリットノズルであることを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項6に記載の現像処理装置において、前記現像液吐出ノズルは、前記基板保持手段によって保持され前記基板回転手段によって低速で回転させられている基板の中心部へ先端吐出口から現像液を吐出して、基板表面のレジスト膜の全面に現像液を拡げ現像液を塗布するストレートノズルであることを特徴とする。
請求項9に係る発明は、請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の現像処理装置において、基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へ乾燥用気体を噴出する気体噴出ノズルをさらに備えたことを特徴とする。
請求項10に係る発明は、請求項9に記載の現像処理装置において、前記気体噴出ノズルは、その噴出口から基板の表面上へ乾燥用気体を噴出しながら噴出口が基板の中心に対向する位置から基板の周縁に対向する位置まで走査されることを特徴とする。
請求項1に係る発明の基板の現像処理方法によると、現像工程後に基板を回転させることにより、基板の表面上の現像液が遠心力で飛散して除去される。そして、基板表面に干渉縞が見えなくなった時点、すなわち、基板表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなって、レジスト膜上の現像液が均一な膜厚の薄膜状となった時点、あるいは、レジスト膜上に現像液が存在しなくなった時点でリンス工程へ移行する。したがって、レジスト膜上に残留する現像液が少なくなり、あるいは、レジスト膜上に現像液が存在しなくなった状態において、基板表面のレジスト膜上へリンス液を供給してリンス処理されるので、レジスト膜上の現像液が速やかにリンス液に置換することとなる。このため、基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じる時間および領域が非常に小さくなり、あるいは、リンス処理を開始する時点でレジスト膜上に現像液が無くなっていることにより、基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じること自体が起こらない。この結果、レジスト膜上に現像液が残留することに起因してレジスト膜面にしみ状の欠陥が発生する、といったことが抑えられもしくは無くなる。
一方、基板表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなっても、レジスト膜上に現像液が存在することにより、リンス処理が行われるまでは現像反応が依然として進み、また、レジスト膜上に現像液が無くなっても、レジスト膜の内部に現像液が存在する限り、リンス処理が行われるまで現像反応は依然として進む。したがって、前者の現像方法においては、基板表面のレジスト膜上への現像液の供給を停止した後に基板を回転させている期間も、現像反応は依然として進行するので、従来のように基板表面のレジスト膜上へ現像液を供給し続けなくても、リンス工程への移行時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。また、パドル現像においては、レジスト膜上に必要以上の量の現像液を盛らなくても現像反応は進行するので、リンス工程への移行時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。
一方、基板表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなっても、レジスト膜上に現像液が存在することにより、リンス処理が行われるまでは現像反応が依然として進み、また、レジスト膜上に現像液が無くなっても、レジスト膜の内部に現像液が存在する限り、リンス処理が行われるまで現像反応は依然として進む。したがって、前者の現像方法においては、基板表面のレジスト膜上への現像液の供給を停止した後に基板を回転させている期間も、現像反応は依然として進行するので、従来のように基板表面のレジスト膜上へ現像液を供給し続けなくても、リンス工程への移行時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。また、パドル現像においては、レジスト膜上に必要以上の量の現像液を盛らなくても現像反応は進行するので、リンス工程への移行時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。
したがって、請求項1に係る発明の基板の現像処理方法によると、基板表面のレジスト膜面にしみ状の欠陥が発生することを防止することができ、また、現像液の使用量を低減させることができる。
請求項2に係る発明の現像処理方法では、いわゆるパドル現像を行う場合において、現像工程後に静止状態の基板または低速回転している基板を回転させまたはより高速で回転させることにより、請求項1に係る発明の上記作用効果が奏される。
請求項3に係る発明の現像処理方法では、ストレートノズルの先端吐出口から基板の中心部へ現像液を吐出して現像を行う場合において、現像工程から引き続いて基板を回転させることにより、請求項1に係る発明の上記作用効果が奏される。
請求項4に係る発明の現像処理方法では、回転している基板の中心部へ乾燥用気体が供給されることにより、基板の中心部における現像液の膜厚が薄くなる。このため、現像工程後に基板を回転させて基板の表面上から現像液を除去する時間を短くすることが可能となる。したがって、請求項4に係る発明の現像処理方法では、現像工程から乾燥工程までの一連の処理に要する時間を短縮化することができる。
請求項5に係る発明の現像処理方法では、回転している基板の中心部へ乾燥用気体が供給されることにより、基板の中心部における現像液の膜厚が薄くなり、さらに、乾燥用気体の供給位置が基板の中心部から周縁部まで走査されることにより、基板の中心部から周縁部に向かって次第に現像液の膜厚が薄くなる。このため、現像工程後に基板を回転させて基板の表面上から現像液を除去する時間を短くすることが可能となる。したがって、請求項5に係る発明の現像処理方法では、現像工程から乾燥工程までの一連の処理に要する時間を短縮化することができる。
請求項6に係る発明の基板の現像処理装置を使用すると、現像液吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へ現像液が吐出されてレジスト膜が現像処理された後に、基板回転手段によって基板が回転させられることにより、基板の表面上の現像液が遠心力で飛散して除去される。そして、干渉縞検出手段によって基板表面に干渉縞が検出されなくなった時点、すなわち、基板表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなって、レジスト膜上の現像液が均一な膜厚の薄膜状となった時点、あるいは、レジスト膜上に現像液が存在しなくなった時点で、リンス液吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へリンス液が供給されてリンス処理される。したがって、レジスト膜上に残留する現像液が少なくなり、あるいは、レジスト膜上に現像液が存在しなくなった状態において、レジスト膜上へリンス液が供給されるので、レジスト膜上の現像液が速やかにリンス液に置換することとなる。このため、基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じる時間および領域が非常に小さくなり、あるいは、リンス処理を開始する時点でレジスト膜上に現像液が無くなっていることにより、基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じること自体が起こらない。この結果、レジスト膜上に現像液が残留することに起因してレジスト膜面にしみ状の欠陥が発生する、といったことが抑えられもしくは無くなる。
一方、現像処理後において基板回転手段により基板が回転させられて、基板表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなっても、レジスト膜上に現像液が存在することにより、リンス処理が行われるまでは現像反応が依然として進み、また、レジスト膜上に現像液が無くなっても、レジスト膜の内部に現像液が存在する限り、リンス処理が行われるまで現像反応は依然として進む。したがって、ストレートノズルの先端吐出口から基板の中心部へ現像液を吐出して現像を行う方法においては、基板表面のレジスト膜上への現像液の供給を停止した後に基板を回転させている期間も、現像反応は依然として進行するので、現像液吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へ現像液を供給し続けなくても、リンス液吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へリンス液を供給する時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。また、パドル現像においては、レジスト膜上に必要以上の量の現像液を盛らなくても現像反応は進行するので、リンス液吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へリンス液を供給する時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。
一方、現像処理後において基板回転手段により基板が回転させられて、基板表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなっても、レジスト膜上に現像液が存在することにより、リンス処理が行われるまでは現像反応が依然として進み、また、レジスト膜上に現像液が無くなっても、レジスト膜の内部に現像液が存在する限り、リンス処理が行われるまで現像反応は依然として進む。したがって、ストレートノズルの先端吐出口から基板の中心部へ現像液を吐出して現像を行う方法においては、基板表面のレジスト膜上への現像液の供給を停止した後に基板を回転させている期間も、現像反応は依然として進行するので、現像液吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へ現像液を供給し続けなくても、リンス液吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へリンス液を供給する時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。また、パドル現像においては、レジスト膜上に必要以上の量の現像液を盛らなくても現像反応は進行するので、リンス液吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へリンス液を供給する時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。
したがって、請求項6に係る発明の基板の現像処理装置を使用すると、請求項1に係る発明の現像処理方法を好適に実施して、基板表面のレジスト膜面にしみ状の欠陥が発生することを防止することができ、また、現像液の使用量を低減させることができる。
請求項7に係る発明の現像処理装置では、いわゆるパドル現像を行う場合において、現像工程後に基板回転手段によって静止状態の基板または低速回転している基板を回転させまたはより高速で回転させることにより、請求項6に係る発明の上記作用効果が奏される。
請求項8に係る発明の現像処理装置では、ストレートノズルの先端吐出口から基板の中心部へ現像液を吐出して現像を行う場合において、現像工程から引き続き基板回転手段によって基板を回転させることにより、請求項6に係る発明の上記作用効果が奏される。
請求項9に係る発明の現像処理装置では、気体噴出ノズルから回転している基板の中心部へ乾燥用気体が供給されることにより、基板の中心部における現像液の膜厚が薄くなる。このため、現像処理後に基板回転手段により基板を回転させて基板の表面上から現像液を除去する時間を短くすることが可能となる。したがって、請求項9に係る発明の現像処理装置では、現像工程から乾燥工程までの一連の処理に要する時間を短縮化することができる。
請求項10に係る発明の現像処理装置では、気体噴出ノズルから回転している基板の中心部へ乾燥用気体が供給されることにより、基板の中心部における現像液の膜厚が薄くなり、さらに、気体噴出ノズルの噴出口から基板の表面上へ乾燥用気体を噴出しながら、その噴出口が基板の中心に対向する位置から基板の周縁に対向する位置まで走査されることにより、基板の中心部から周縁部に向かって次第に現像液の膜厚が薄くなる。このため、現像処理後に基板回転手段により基板を回転させて基板の表面上から現像液を除去する時間を短くすることが可能となる。したがって、請求項10に係る発明の現像処理装置では、現像工程から乾燥工程までの一連の処理に要する時間を短縮化することができる。
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1ないし図3は、この発明に係る基板の現像処理方法を実施するために使用される現像処理装置の構成の1例を示し、図1は、現像処理装置の概略構成を示す縦断面図であり、図2は、その平面図であり、図3は、その制御系の一部を示すブロック図である。
図1ないし図3は、この発明に係る基板の現像処理方法を実施するために使用される現像処理装置の構成の1例を示し、図1は、現像処理装置の概略構成を示す縦断面図であり、図2は、その平面図であり、図3は、その制御系の一部を示すブロック図である。
この現像処理装置は、基板Wを水平姿勢に保持するスピンチャック10、上端部にスピンチャック10が固着され鉛直に支持された回転支軸12、および、回転支軸12に回転軸が連結されスピンチャック10および回転支軸12を鉛直軸回りに回転させる回転モータ14を備えている。スピンチャック10の周囲には、スピンチャック10上の基板Wを取り囲むように円形のカップ16が配設されている。カップ16は、図示しない支持機構により上下方向へ往復移動自在に支持されており、カップ16の底部には排液管18が連通接続されている。
カップ16の近傍には、先端の吐出口から現像液を基板W上へ吐出するストレートノズルからなる現像液吐出ノズル20が配設されている。現像液吐出ノズル20は、現像液供給管22を通して現像液供給源に流路接続されており、現像液供給管22にポンプ24、フィルタ26および開閉制御弁28が介挿されている。現像液吐出ノズル20は、水平面内で回動可能にノズル保持部30に保持されており、回転駆動機構32によって水平面内で回動させられる。そして、現像液吐出ノズル20は、図2中に矢印aで示すように、カップ16から外側へ外れた二点鎖線で示す待機位置と吐出口が基板Wの中心部直上に配置される実線で示す吐出位置との間で往復移動するような構成となっており、実線で示すように吐出口が基板Wの中心部直上に配置された状態で、先端吐出口から基板Wの表面中心部へ現像液を吐出する。
また、カップ16の近傍には、先端の吐出口からリンス液、例えば純水を基板W上へ吐出する純水吐出ノズル34が配設されている。純水吐出ノズル34は、純水供給管36を通して純水供給源に流路接続されており、純水供給管36にポンプ38、フィルタ40および開閉制御弁42が介挿されている。純水吐出ノズル34は、水平面内で回動可能にノズル保持部44に保持されており、回転駆動機構46によって水平面内で回動させられる。そして、純水吐出ノズル34は、図2中に矢印bで示すように、カップ16から外側へ外れた実線で示す待機位置と吐出口が基板Wの中心部直上に配置される二点鎖線で示す吐出位置との間で往復移動するような構成となっており、二点鎖線で示すように吐出口が基板Wの中心部直上に配置された状態で、先端吐出口から基板Wの表面中心部へ純水を吐出する。
さらに、この現像処理装置は、開閉制御弁28、42の開閉動作をそれぞれ制御し、また、現像液吐出ノズル20および純水吐出ノズル34の各回転駆動機構32、46をそれぞれ制御し、さらに、回転モータ14のドライバ48を制御して回転モータ14の回転数、したがって基板Wの回転速度を調節する制御装置50を備えている。また、この現像処理装置は、図3に示すように、基板Wの表面を撮像するCCDカメラ52、および、CCDカメラ52で撮像された画像から所要の波長成分の単色光を取り出して明暗(光の強度)だけを示す画像データに変換するモノクロメータ54を備えている。モノクロメータ54は、CPU56に接続されており、CPU56にメモリ58が接続されている。さらに、CPU56は、前記制御装置50に接続されている。メモリ58には、基板Wの表面に干渉縞が有るかどうかを判定するための閾値が記憶されている。CPU56においては、モノクロメータ54から送られてきた光の強度データとメモリ58から読み出された閾値とが比較され、基板Wの表面に干渉縞が無くなったと判定されたときに、CPU56から制御装置50へ信号が送られる。より具体的に言うと、基板Wの表面上の各位置における光強度の変動幅(分布)が所定範囲内になった時点、あるいは、基板Wの表面上の全ての位置における光強度の値が予め設定された基準値以内になった時点で、CPU56から制御装置50へ信号が送られる。そして、制御装置50から出力される制御信号により、純水吐出ノズル34の回転駆動機構46、純水供給管36に設けられた開閉制御弁42等の動作が制御される。
次に、図1ないし図3に示した現像処理装置による処理動作の1例について説明する。
表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Wがスピンチャック10に保持されると、現像液吐出ノズル20を回動させて、現像液吐出ノズル20の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させる。そして、基板Wを低速、例えば500rpm〜1000rpmの回転速度で回転させながら、現像液吐出ノズル20の先端吐出口から現像液を基板Wの中心部へ吐出して供給する。基板W上へ供給された現像液は、基板Wの全面に拡がって、レジスト膜の表面全体を覆うようにレジスト膜上に塗布される。所定時間経過後、例えば5秒〜10秒経過後に、基板W上への現像液の供給を停止して、現像液吐出ノズル20を図2中に二点鎖線で示す元の待機位置へ回動させて戻す。一方、基板W上への現像液の供給を停止した後も、基板Wの回転を継続して、例えば300rpm〜1000rpmの回転速度で基板Wを回転させ続ける。このとき、基板W上への現像液の供給を停止した直後に、基板Wを短時間、例えば1秒間だけ高速、例えば2000rpm〜3000rpmの回転速度で回転させ、その後に低速、例えば300rpm〜500rpmの回転速度に切り替えるようにしてもよい。なお、基板Wを回転させている期間中は、カップ16を上昇させておく。
表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Wがスピンチャック10に保持されると、現像液吐出ノズル20を回動させて、現像液吐出ノズル20の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させる。そして、基板Wを低速、例えば500rpm〜1000rpmの回転速度で回転させながら、現像液吐出ノズル20の先端吐出口から現像液を基板Wの中心部へ吐出して供給する。基板W上へ供給された現像液は、基板Wの全面に拡がって、レジスト膜の表面全体を覆うようにレジスト膜上に塗布される。所定時間経過後、例えば5秒〜10秒経過後に、基板W上への現像液の供給を停止して、現像液吐出ノズル20を図2中に二点鎖線で示す元の待機位置へ回動させて戻す。一方、基板W上への現像液の供給を停止した後も、基板Wの回転を継続して、例えば300rpm〜1000rpmの回転速度で基板Wを回転させ続ける。このとき、基板W上への現像液の供給を停止した直後に、基板Wを短時間、例えば1秒間だけ高速、例えば2000rpm〜3000rpmの回転速度で回転させ、その後に低速、例えば300rpm〜500rpmの回転速度に切り替えるようにしてもよい。なお、基板Wを回転させている期間中は、カップ16を上昇させておく。
基板W上への現像液の供給が停止されて現像工程が終了した後、現像工程から引き続いて基板Wが回転させられることにより、基板Wの表面上の現像液が遠心力で飛散して除去される。そして、基板Wの表面に干渉縞が見えなくなった時点、すなわち、上記したようにCCDカメラ52、モノクロメータ54、CPU56およびメモリ58からなる干渉縞検出機構によって基板Wの表面に干渉縞が検出されなくなった時点で、基板Wの回転をさらに続けながら、純水吐出ノズル34を回動させて、純水吐出ノズル34の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させる。そして、基板Wを回転させながら、純水吐出ノズル34の先端吐出口から純水を基板Wの中心部へ吐出して供給する。このリンス工程へ移行する時点では、基板Wの表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなって、レジスト膜上の現像液が均一な膜厚の薄膜状となっており、あるいは、レジスト膜上に現像液が存在しなくなっている。リンス処理は、例えば1000rpmの回転速度で基板Wを回転させながら、10秒〜15秒程度行う。このとき、リンス処理の開始直後に一瞬だけ基板Wを高速で回転させ、その後に減速するようにしてもよい。このようにすることにより、レジスト膜中からの不純物の流出が促進される。リンス工程が終了すると、基板W上への純水の供給を停止して、純水吐出ノズル34を図2中に実線で示す元の待機位置へ回動させて戻し、基板Wの回転速度を高速に切り替えて、基板Wをスピンドライで乾燥処理する。この際、カップ16を上昇させておく。基板Wの乾燥処理が終了すると、基板Wは、スピンチャック10上から取り去られて装置内から搬出される。
上記したように、基板Wの表面に干渉縞が検出されなくなって、基板Wの表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなり、あるいは、レジスト膜上に現像液が存在しなくなった状態において、基板Wの表面のレジスト膜上へ純水が供給されてリンス処理されるので、レジスト膜上の現像液が速やかに純水に置換されることとなる。このため、基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じる時間および領域が非常に小さくなり、あるいは、リンス処理を開始する時点でレジスト膜上に現像液が無くなっていることにより、基板面内の位置によって現像液の濃度差を生じること自体が起こらない。この結果、レジスト膜上に現像液が残留することに起因してレジスト膜面にしみ状の欠陥が発生する、といったことが防止される。
一方、基板Wの表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなっても、レジスト膜上に現像液が存在することにより、レジスト膜上へ純水が供給されてリンス処理が行われるまでは現像反応が依然として進み、また、レジスト膜上に現像液が無くなっても、レジスト膜の内部に現像液が存在する限り、リンス処理が行われるまで現像反応は依然として進む。したがって、現像工程後に基板Wを回転させている期間も、現像反応は依然として進行するので、従来のようにレジスト膜上へ現像液を供給し続けなくても、リンス工程への移行時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅を制御することが可能となる。
図9は、現像工程後に引き続き基板を回転させて現像液を除去したときに、リンス工程へ移行するまでの基板の回転時間を変えた場合における欠陥数の変化を示したグラフ図である。試験条件は、現像処理時の基板の回転速度:300rpm〜500rpm、現像処理後の基板の回転速度:300rpm〜500rpm、リンス液(純水)の吐出時間:10秒、リンス処理時の基板の回転速度:1000rpm、スピンドライによる基板の乾燥時間:10秒、乾燥処理時の基板の回転速度:4000rpmとした。図9に示した結果から分かるように、現像処理後、基板を回転させて現像液を除去せずにリンス処理したときの欠陥数が数万個であったのに対し、現像処理後に基板を60秒〜120秒間回転させたときは欠陥数が激減(350個〜660個)した。なお、現像処理後に基板を回転させる時間を余り長くしすぎると、基板を適当な時間だけ回転させたときに比べ却って欠陥数が増加する。現像処理後に基板を60秒〜120秒間回転させた時点は、基板表面に干渉縞が見えなくなる時点に対応する。したがって、基板表面に干渉縞が見えなくなった時点でリンス工程へ移行することにより、欠陥数を大幅に減少させることができる。
なお、上記した実施形態では、現像工程において、現像液吐出ノズル20の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させて静止させ、現像液吐出ノズル20の先端吐出口から現像液を基板Wの中心部へ吐出して供給するようにしたが、現像液吐出ノズル20の吐出口から基板Wの表面上へ現像液を吐出しながら、現像液吐出ノズル20を、その吐出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査するようにしてもよい。このような処理操作を行うことにより、基板Wの中心部から周縁部に向かって次第に現像液の膜厚が薄くなる。このため、現像工程後に基板Wを回転させて基板Wの表面上から現像液を除去する時間を短くすることが可能となり、現像工程から乾燥工程までの一連の処理に要する時間を短縮化することができる。また、現像液吐出ノズル20の吐出口から基板Wの表面上へ現像液を吐出しながら、現像液吐出ノズル20を、その吐出口が基板Wの周縁に対向する位置から基板Wの中心に対向する位置まで走査した後に基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する元の位置まで走査するようにしてもよいし、同様に現像液吐出ノズル20の吐出口から基板Wの表面上へ現像液を吐出しながら、現像液吐出ノズル20を、その吐出口が基板Wの周縁に対向する位置から基板Wの中心に対向する位置を通過して基板Wの周縁に対向する位置まで走査するようにしてもよい。さらに、基板の回転速度は、各工程ごとに変更してもよいし、1つの工程内で可変にしてもよい。
次に、図4および図5は、この発明に係る基板の現像処理方法を実施するために使用される現像処理装置の別の構成例を示し、図4は、現像処理装置の概略構成を示す縦断面図であり、図5は、その平面図である。図4および図5において、図1および図2で使用した符号と同一の符号を付した構成要素・部材は、図1および図2により説明した上記構成要素・部材と同一の機能・動作を有するものであり、それらについての説明は省略する。
この現像処理装置は、カップ16の近傍に、先端の吐出口から現像液を基板W上へ吐出するストレートノズルからなる現像液吐出ノズル60、および、先端の吐出口からリンス液、例えば純水を基板W上へ吐出する純水吐出ノズル62(図4には図示せず)が配設されている。現像液吐出ノズル60は、現像液供給管64を通して現像液供給源に流路接続されており、現像液供給管64にポンプ66、フィルタ68および開閉制御弁70が介挿されている。また、純水吐出ノズル62は、図示していないが、純水供給管を通して純水供給源に流路接続されており、純水供給管にポンプ、フィルタおよび開閉制御弁が介挿されている(図1参照)。現像液吐出ノズル60および純水吐出ノズル62は、水平面内で回動可能に共通のノズル保持部72に保持されており、回転駆動機構74によって水平面内で回動させられる。そして、現像液吐出ノズル60は、先端の吐出口から基板Wの表面へ現像液を吐出させつつ、図5中に矢印cで示すように吐出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査される。また、現像液吐出ノズル60および純水吐出ノズル62は、二点鎖線で示すようにカップ16から外側へ外れた待機位置へ戻される。
さらに、カップ16の近傍には、先端の噴出口から乾燥用気体、例えば窒素ガスを基板W上へ噴出するガス噴出ノズル76が配設されている。ガス噴出ノズル76は、ガス供給管78を通して窒素ガス供給源に流路接続されており、ガス供給管78に開閉制御弁80が介挿されている。ガス噴出ノズル76は、水平面内で回動可能にノズル保持部82に保持されており、回転駆動機構84によって水平面内で回動させられる。そして、ガス噴出ノズル76は、先端の噴出口から基板Wの表面へ窒素ガスを噴出させつつ、図5中に矢印dで示すように噴出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査される。また、ガス噴出ノズル76は、二点鎖線で示すようにカップ16から外側へ外れた待機位置と実線で示すように噴出口が基板Wの中心部直上に配置される位置との間で往復移動するような構成となっている。
また、この現像処理装置は、各開閉制御弁70、80の開閉動作をそれぞれ制御し、現像液吐出ノズル60および純水吐出ノズル62の回転駆動機構74ならびにガス噴出ノズル76の回転駆動機構84をそれぞれ制御し、さらに、回転モータ14のドライバ48を制御して回転モータ14の回転数、したがって基板Wの回転速度を調節する制御装置86を備えている。また、この現像処理装置は、図示していないが、図1ないし図3に示した装置と同様に、基板Wの表面を撮像するCCDカメラ、CCDカメラで撮像された画像から所要の波長成分の単色光を取り出して光の強度を示す画像データに変換するモノクロメータを備えており、モノクロメータはCPUに接続され、CPUにメモリが接続されている(図3参照)。そして、CPUは制御装置86に接続されており、CPUにおいて、モノクロメータから送られてきた光の強度データとメモリから読み出された閾値とが比較され、基板Wの表面に干渉縞が無くなったと判定されたときに、CPUから制御装置86へ信号が送られて、制御装置86から出力される制御信号により、純水吐出ノズル62(および現像液吐出ノズル60)の回転駆動機構72、純水供給管に設けられた開閉制御弁等の動作が制御される。
次に、図4および図5に示した現像処理装置による処理動作の1例について説明する。
表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Wがスピンチャック10に保持されると、現像液吐出ノズル60(および純水吐出ノズル62)を回動させて、現像液吐出ノズル60の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させる。そして、基板Wを低速、例えば500rpm〜1000rpmの回転速度で回転させ、現像液吐出ノズル60の先端吐出口から現像液を基板Wの表面上へ吐出しつつ、現像液吐出ノズル60を、その吐出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査する。そして、現像液吐出ノズル60の吐出口が基板Wの周縁に対向する位置に到達すると、基板W上への現像液の供給を停止して、現像液吐出ノズル60(および純水吐出ノズル62)を図5中に二点鎖線で示す元の待機位置へ回動させて戻す。
表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Wがスピンチャック10に保持されると、現像液吐出ノズル60(および純水吐出ノズル62)を回動させて、現像液吐出ノズル60の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させる。そして、基板Wを低速、例えば500rpm〜1000rpmの回転速度で回転させ、現像液吐出ノズル60の先端吐出口から現像液を基板Wの表面上へ吐出しつつ、現像液吐出ノズル60を、その吐出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査する。そして、現像液吐出ノズル60の吐出口が基板Wの周縁に対向する位置に到達すると、基板W上への現像液の供給を停止して、現像液吐出ノズル60(および純水吐出ノズル62)を図5中に二点鎖線で示す元の待機位置へ回動させて戻す。
一方、基板W上への現像液の供給を停止した後も、図1ないし図3に示した上記装置と同様にして基板Wの回転を継続する。この動作により、基板Wの表面上の現像液が遠心力で飛散して除去される。また、ガス噴出ノズル76を回動させて、ガス噴出ノズル76の噴出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させる。そして、ガス噴出ノズル76の噴出口から窒素ガスを基板W上へ噴出させつつ、ガス噴出ノズル76を、その噴出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査する。このように、ガス噴出ノズル76の噴出口から基板Wの表面上へ窒素ガスを噴出しながら、その噴出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査されることにより、基板Wの中心部から周縁部に向かって次第にレジスト膜上の現像液の膜厚が薄くなる。このため、レジスト膜上から現像液が除去される時間がより短くなる。そして、ガス噴出ノズル76の噴出口が基板Wの周縁に対向する位置に到達すると、ガス噴出ノズル76から基板W上への窒素ガスの供給を停止して、ガス噴出ノズル76を図5中に二点鎖線で示す元の待機位置へ回動させて戻す。
基板W上への現像液の供給が停止されて現像工程が終了した後、現像工程から引き続いて基板Wが回転させられることにより、基板Wの表面上の現像液が遠心力で飛散して除去される。そして、基板Wの表面に干渉縞が見えなくなった時点、すなわち、CCDカメラ、モノクロメータ、CPUおよびメモリからなる干渉縞検出機構によって基板Wの表面に干渉縞が検出されなくなった時点で、基板Wの回転をさらに続けながら、例えば1000rpmの回転速度で基板Wを回転させながら、純水吐出ノズル62(および現像液吐出ノズル60)を回動させて、純水吐出ノズル62の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させ、純水吐出ノズル62の先端吐出口から純水を基板Wの中心部へ吐出して供給する。リンス工程が終了すると、基板W上への純水の供給を停止して、純水吐出ノズル62(および現像液吐出ノズル60)を図5中に二点鎖線で示す元の待機位置へ回動させて戻し、基板Wの回転速度を高速に切り替えて、基板Wをスピンドライで乾燥処理する。この際、カップ16を上昇させておく。基板Wの乾燥処理が終了すると、基板Wは、スピンチャック10上から取り去られて装置内から搬出される。
図4および図5に示した現像処理装置においても、基板Wの表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなり、あるいは、レジスト膜上に現像液が存在しなくなった状態において、基板Wの表面のレジスト膜上へ純水が供給されてリンス処理されるので、図1ないし図3に示した装置と同様に、レジスト膜上に現像液が残留することに起因してレジスト膜面にしみ状の欠陥が発生する、といったことが防止される。また、レジスト膜上へ現像液を供給し続けなくても、リンス工程への移行時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅を制御することが可能となる。さらに、図4および図5に示した現像処理装置では、現像処理後に基板Wを回転させてレジスト膜上から現像液を除去する時間をより短くすることができるので、スループットが向上することとなる。
なお、上記した実施形態では、現像工程において、現像液吐出ノズル60の吐出口から基板Wの表面上へ現像液を吐出しながら、現像液吐出ノズル60を、その吐出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査するようにしたが、現像液吐出ノズル60の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させて静止させ、現像液吐出ノズル60の先端吐出口から現像液を基板Wの中心部へ吐出して供給するようにしてもよい。また、ガス噴出ノズル76の噴出口から基板Wの表面上へ窒素ガスを噴出しながら、ガス噴出ノズル76を、その噴出口が基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査するようにしたが、ガス噴出ノズル76の噴出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させて静止させ、ガス噴出ノズル76の噴出口から窒素ガスを基板Wの中心部へ一瞬だけ噴出しあるいは噴出し続けるようにしてもよい。さらに、ガス噴出ノズル76から基板Wの表面上への窒素ガスの噴出を開始する時期は、現像液吐出ノズル60の吐出口が基板Wの周縁に対向する位置に到達して基板W上への現像液の供給を停止する前であってもよい。また、現像液吐出ノズル60やガス噴出ノズル76の走査速度は、一定にしてもよいし、可変にしてもよく、例えば、現像液吐出ノズル60の速度を、基板の中心位置から周縁位置まで移動するのに従って漸次低下させあるいは段階的に低下させるようにしてもよい。
次に、図6ないし図8は、この発明に係る基板の現像処理方法を実施するために使用される現像処理装置のさらに別の構成を示し、図6は、現像処理装置の概略構成を示す平面図であり、図7は、図6のVII−VII矢視断面図であり、図8は、図6のVIII−VIII矢視断面図である。
この現像処理装置は、基板Wの現像処理が行われる装置中央部に、基板Wを水平姿勢に保持するスピンチャック90、上端部にスピンチャック90が固着され鉛直に支持された回転支軸92、および、回転支軸92に回転軸が連結されスピンチャック90および回転支軸92を鉛直軸回りに回転させる回転モータ94が配設されている。スピンチャック90の周囲には、スピンチャック90上の基板Wを取り囲むように円形の内側カップ96が配設されており、内側カップ96は、図示しない支持機構により上下方向へ往復移動自在に支持されている。内側カップ96の周囲には、矩形状の外側カップ98が配設されている。
外側カップ98の左右両側には、それぞれ待機ポット100、100が配設されている。外側カップ98および待機ポット100の一方の側部には、外側カップ98および待機ポット100の連接方向と平行にガイドレール102が配設されている。ガイドレール102には、アーム駆動部104が摺動自在に係合しており、アーム駆動部104にノズルアーム106が保持されている。ノズルアーム106には、現像液吐出ノズル108が水平姿勢で吊着されている。現像液吐出ノズル108は、詳細な構造の図示を省略しているが、下端面に長手方向に延びるスリット状吐出口を有している。現像液吐出ノズル108には、現像液供給源に流路接続された現像液供給管(図示せず)が連通接続されている。この現像液吐出ノズル108は、ガイドレール102と直交する方向に配置されている。そして、アーム駆動部104により、ノズルアーム106をガイドレール102に沿って水平方向へ直線的に往復移動させて、現像液吐出ノズル108を矢印Aで示す方向に走査し、その逆方向に戻すことができる構成となっている。
また、外側カップ98の後方側近傍には、先端の吐出口からリンス液、例えば純水を基板W上へ吐出する純水吐出ノズル110が配設されている。純水吐出ノズル110は、図示しない純水供給管を通して純水供給源に流路接続されている。純水吐出ノズル110は、水平面内で回動可能にノズル保持部112に保持されており、回転駆動機構114によって矢印Bで示す方向へ水平面内で回動させられる。そして、純水吐出ノズル110は、図6に示した待機位置と先端の吐出口が基板Wの中心部直上に配置される吐出位置との間で往復移動するような構成となっている。
さらに、この現像処理装置は、図示していないが、現像液供給管および純水供給管にそれぞれ介挿された各開閉制御弁、アーム駆動部104および純水吐出ノズル110の回転駆動機構114をそれぞれ制御し、さらに、回転モータ94のドライバを制御して回転モータ94の回転数、したがって基板Wの回転速度を調節する制御装置を備えている。また、この現像処理装置は、図示していないが、図1ないし図3に示した装置と同様に、基板Wの表面を撮像するCCDカメラ、CCDカメラで撮像された画像から所要の波長成分の単色光を取り出して光の強度を示す画像データに変換するモノクロメータを備えており、モノクロメータはCPUに接続され、CPUにメモリが接続されている(図3参照)。そして、CPUは制御装置に接続されており、CPUにおいて、モノクロメータから送られてきた光の強度データとメモリから読み出された閾値とが比較され、基板Wの表面に干渉縞が無くなったと判定されたときに、CPUから制御装置へ信号が送られて、制御装置から出力される制御信号により、純水吐出ノズル110の回転駆動機構114、純水供給管に設けられた開閉制御弁等の動作が制御される。
次に、図6ないし図8に示した現像処理装置による処理動作の1例について説明する。
表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Wが装置内に搬入されて、スピンチャック90に基板Wが保持されると、現像液吐出ノズル108のスリット状吐出口から現像液を吐出させつつ、アーム駆動部104によって現像液吐出ノズル108を矢印Aで示す方向に走査する。これにより、基板W上に現像液が供給されて液盛りされる。現像液吐出ノズル108が右側の待機ポット100の位置まで移動すると、現像液の吐出を停止させて、アーム駆動部104により現像液吐出ノズル108を矢印Aで示す方向と逆方向へ移動させ、現像液吐出ノズル108を元の左側の待機ポット100の位置まで戻す。そして、基板W上に液盛りしてから所定時間が経過するまで基板Wを静止させたままにして、基板Wの表面上のレジスト膜を現像する。
表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Wが装置内に搬入されて、スピンチャック90に基板Wが保持されると、現像液吐出ノズル108のスリット状吐出口から現像液を吐出させつつ、アーム駆動部104によって現像液吐出ノズル108を矢印Aで示す方向に走査する。これにより、基板W上に現像液が供給されて液盛りされる。現像液吐出ノズル108が右側の待機ポット100の位置まで移動すると、現像液の吐出を停止させて、アーム駆動部104により現像液吐出ノズル108を矢印Aで示す方向と逆方向へ移動させ、現像液吐出ノズル108を元の左側の待機ポット100の位置まで戻す。そして、基板W上に液盛りしてから所定時間が経過するまで基板Wを静止させたままにして、基板Wの表面上のレジスト膜を現像する。
基板W上に液盛りしてから所定時間、例えば60秒が経過すると、基板Wを、例えば300rpm〜1000rpmの回転速度で回転させる。このとき、基板W上への現像液の供給を停止した直後に、基板Wを短時間、例えば1秒間だけ高速、例えば2000rpm〜3000rpmの回転速度で回転させ、その後に低速、例えば300rpm〜500rpmの回転速度に切り替えるようにしてもよい。なお、基板Wを回転させている期間中は、内側カップ96を上昇させておく。
現像工程が終了した後に基板Wが回転させられることにより、基板Wの表面上の現像液が遠心力で飛散して除去される。そして、基板Wの表面に干渉縞が見えなくなった時点、すなわち、CCDカメラ、モノクロメータ、CPUおよびメモリからなる干渉縞検出機構によって基板Wの表面に干渉縞が検出されなくなった時点で、基板Wの回転をさらに続けながら、例えば1000rpmの回転速度で基板Wを回転させながら、純水吐出ノズル110を回動させて、純水吐出ノズル110の先端吐出口を基板Wの中心部直上位置へ移動させ、純水吐出ノズル110の先端吐出口から純水を基板Wの中心部へ吐出して供給する。このとき、リンス処理の開始直後に一瞬だけ基板Wを高速で回転させ、その後に減速するようにしてもよい。リンス工程が終了すると、例えば10秒〜15秒程度、純水吐出ノズル110の先端吐出口から純水を基板Wの中心部へ吐出した後に、基板W上への純水の供給を停止して、純水吐出ノズル110を図6に示した元の待機位置へ回動させて戻し、基板Wの回転速度を高速に切り替えて、基板Wをスピンドライで乾燥処理する。この際、内側カップ96を上昇させておく。基板Wの乾燥処理が終了すると、基板Wは、スピンチャック90上から取り去られて装置内から搬出される。
図6ないし図8に示した現像処理装置においても、基板Wの表面のレジスト膜上に残留する現像液が少なくなり、あるいは、レジスト膜上に現像液が存在しなくなった状態において、基板Wの表面のレジスト膜上へ純水が供給されてリンス処理されるので、図1ないし図3に示した装置と同様に、レジスト膜上に現像液が残留することに起因してレジスト膜面にしみ状の欠陥が発生する、といったことが防止される。現像処理後に基板を60秒〜120秒間回転させた時点は、基板表面に干渉縞が見えなくなる時点に対応する。したがって、基板表面に干渉縞が見えなくなった時点でリンス工程へ移行することにより、欠陥数を大幅に減少させることができる。実験結果によると、現像工程後に基板を120秒間回転させた後にリンス工程へ移行したときは、現像工程後に直ぐにリンス工程へ移行したときに比べて欠陥数を10分の1程度に減少させることができた。また、レジスト膜上に必要以上の量の現像液を盛らなくても現像反応は進行するので、リンス工程への移行時期を調整することにより、レジスト膜のパターン線幅の制御が可能となる。
なお、図6ないし図8に示した現像処理装置において、図4および図5に示した現像処理装置のように、外側カップ98の近傍に、先端の噴出口から乾燥用気体、例えば窒素ガスを基板W上へ噴出するガス噴出ノズルを配設し、現像処理後に基板Wを回転させて現像液を除去する際に、ガス噴出ノズルの噴出口から窒素ガスを基板Wの中心部へ噴出し、あるいは、ガス噴出ノズルの噴出口から基板Wの表面上へ窒素ガスを噴出しながら、ガス噴出ノズルの噴出口を、基板Wの中心に対向する位置から基板Wの周縁に対向する位置まで走査するようにしてもよい。また、基板の回転速度は、可変にしてもよい。
10、90 スピンチャック
12、92 回転支軸
14、94 回転モータ
16 カップ
20、60、108 現像液吐出ノズル
22、64 現像液供給管
28、42、70、80 開閉制御弁
30、44、64、74、112 ノズル保持部
32、46、74、84、114 回転駆動機構
34、62、110 純水吐出ノズル
36 純水供給管
48 回転モータのドライバ
50、86 制御装置
68 ガス噴出ノズル
70 ガス供給管
52 CCDカメラ
54 モノクロメータ
56 CPU
58 メモリ
96 内側カップ
98 外側カップ
100 待機ポット
102 ガイドレール
104 アーム駆動部
106 ノズルアーム
W 基板
12、92 回転支軸
14、94 回転モータ
16 カップ
20、60、108 現像液吐出ノズル
22、64 現像液供給管
28、42、70、80 開閉制御弁
30、44、64、74、112 ノズル保持部
32、46、74、84、114 回転駆動機構
34、62、110 純水吐出ノズル
36 純水供給管
48 回転モータのドライバ
50、86 制御装置
68 ガス噴出ノズル
70 ガス供給管
52 CCDカメラ
54 モノクロメータ
56 CPU
58 メモリ
96 内側カップ
98 外側カップ
100 待機ポット
102 ガイドレール
104 アーム駆動部
106 ノズルアーム
W 基板
Claims (10)
- 基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を供給してレジスト膜を現像処理する現像工程と、
基板を水平姿勢で鉛直軸回りに回転させながら、基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へリンス液を供給してリンス処理するリンス工程と、
基板を水平姿勢で鉛直軸回りに回転させて、基板表面に形成されたリンス処理後のレジスト膜を乾燥させる乾燥工程と、
を含む基板の現像処理方法において、
前記現像工程後に、基板を水平姿勢で鉛直軸回りに回転させて、基板の表面上の現像液を遠心力で飛散させて除去し、基板表面に干渉縞が見えなくなった時点で前記リンス工程へ移行することを特徴とする基板の現像処理方法。 - 前記現像工程において、水平姿勢に保持された静止状態の基板または低速回転している基板に対し、下端面にスリット状吐出口を有するスリットノズルを、スリット状吐出口と直交する方向へ直線的に移動させつつ、前記スリット状吐出口から基板表面のレジスト膜上へ現像液を吐出して、レジスト膜の全面に現像液を膜状に盛る請求項1に記載の基板の現像処理方法。
- 前記現像工程において、基板を水平姿勢で鉛直軸回りに回転させながら、ストレートノズルの先端吐出口から基板の中心部へ現像液を吐出して、基板表面のレジスト膜の全面に現像液を拡げて現像液を塗布し、
前記現像工程から引き続いて基板を回転させ、基板の表面上の現像液を遠心力で飛散させて除去する請求項1に記載の基板の現像得処理方法。 - 前記現像液除去工程において、回転している基板の中心部へ乾燥用気体を供給する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の基板の現像処理方法。
- 前記現像液除去工程において、回転している基板の中心部へ乾燥用気体を供給し、乾燥用気体の供給位置を基板の中心部から周縁部まで走査する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の基板の現像処理方法。
- 基板を水平姿勢に保持する基板保持手段と、
この基板保持手段によって保持された基板を鉛直軸回りに回転させる基板回転手段と、
前記基板保持手段によって保持された基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を吐出する現像液吐出ノズルと、
基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルと、
を備えた基板の現像処理装置において、
基板の表面を撮像してその撮像データから基板表面における干渉縞の有無を検出する干渉縞検出手段と、
前記現像液吐出ノズルから基板表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を吐出してレジスト膜を現像処理した後に、引き続き基板を回転させて、基板の表面上の現像液を遠心力で飛散させて除去し、前記干渉縞検出手段によって基板表面に干渉縞が検出されなくなった時点で、前記リンス液吐出ノズルから基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へリンス液を吐出してリンス処理するように、前記基板回転手段、前記現像液吐出ノズルおよび前記リンス液吐出ノズルをそれぞれ制御する制御手段を備えたことを特徴とする基板の現像処理装置。 - 前記現像液吐出ノズルは、下端面にスリット状吐出口を有し、前記基板保持手段によって保持された静止状態の基板または低速回転している基板に対し、前記スリット状吐出口と直交する方向へ直線的に移動しつつ、前記スリット状吐出口から基板表面のレジスト膜上へ現像液を吐出して、レジスト膜の全面に現像液を膜状に盛るスリットノズルである請求項6に記載の基板の現像処理装置。
- 前記現像液吐出ノズルは、前記基板保持手段によって保持され前記基板回転手段によって低速で回転させられている基板の中心部へ先端吐出口から現像液を吐出して、基板表面のレジスト膜の全面に現像液を拡げ現像液を塗布するストレートノズルである請求項6に記載の菌現像処理装置。
- 基板表面に形成された現像処理後のレジスト膜上へ乾燥用気体を噴出する気体噴出ノズルをさらに備えた請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の基板の現像処理装置。
- 前記気体噴出ノズルは、その噴出口から基板の表面上へ乾燥用気体を噴出しながら噴出口が基板の中心に対向する位置から基板の周縁に対向する位置まで走査される請求項9に記載の基板の現像処理装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006272559A JP2008091752A (ja) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 |
KR1020070095201A KR20080031618A (ko) | 2006-10-04 | 2007-09-19 | 기판의 현상처리방법 및 기판의 현상처리장치 |
TW096134803A TW200825638A (en) | 2006-10-04 | 2007-09-19 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
CNA2007101543537A CN101158819A (zh) | 2006-10-04 | 2007-09-26 | 基板的显影处理方法以及基板的显影处理装置 |
US11/906,760 US20080090186A1 (en) | 2006-10-04 | 2007-10-02 | Method and system for performing development processing during photolithography |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006272559A JP2008091752A (ja) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008091752A true JP2008091752A (ja) | 2008-04-17 |
Family
ID=39303431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006272559A Pending JP2008091752A (ja) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080090186A1 (ja) |
JP (1) | JP2008091752A (ja) |
KR (1) | KR20080031618A (ja) |
CN (1) | CN101158819A (ja) |
TW (1) | TW200825638A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010087323A (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Sokudo Co Ltd | 現像処理装置 |
JP2010239014A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Shibaura Mechatronics Corp | 基板処理装置及び基板処理方法 |
JP2012209559A (ja) * | 2009-12-18 | 2012-10-25 | Jet Co Ltd | 基板処理装置 |
JP2015204351A (ja) * | 2014-04-14 | 2015-11-16 | セイコーエプソン株式会社 | 感光膜の設置方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 |
JP2020035961A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4684858B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2011-05-18 | 東京エレクトロン株式会社 | リンス処理方法、現像処理方法、現像処理装置、制御プログラムおよびコンピュータ読取可能な記憶媒体 |
JP5096849B2 (ja) * | 2007-09-13 | 2012-12-12 | 株式会社Sokudo | 基板処理装置および基板処理方法 |
JP5305331B2 (ja) * | 2008-06-17 | 2013-10-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 現像処理方法及び現像処理装置 |
KR101041872B1 (ko) * | 2008-11-26 | 2011-06-16 | 세메스 주식회사 | 노즐 및 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법 |
US20100224217A1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-09 | Macronix International Co., Ltd. | Semiconductor cleaning method and apparatus and controlling method of the same |
TWI487013B (zh) * | 2009-04-09 | 2015-06-01 | Macronix Int Co Ltd | 半導體清洗方法與裝置及其控制方法 |
CN102645854A (zh) * | 2011-04-20 | 2012-08-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显影液喷淋***及方法、基板产品 |
US8703403B2 (en) * | 2011-12-22 | 2014-04-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and apparatus for drying a wafer |
US9355835B2 (en) | 2012-06-29 | 2016-05-31 | Semes Co., Ltd. | Method and apparatus for processing substrate |
JP6443117B2 (ja) * | 2015-02-20 | 2018-12-26 | 富士通株式会社 | 部品配置プログラム、部位品配置方法、および情報処理装置 |
JP6498006B2 (ja) | 2015-03-25 | 2019-04-10 | 株式会社Screenホールディングス | 塗布方法 |
TWI818757B (zh) * | 2022-10-04 | 2023-10-11 | 科毅科技股份有限公司 | 曝光機之晶圓邊緣與光罩間之楔形誤差補償的水平與俯仰角自動整平機構 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100262902B1 (ko) * | 1994-08-31 | 2000-09-01 | 다카시마 히로시 | 현상처리장치 및 현상처리방법 |
-
2006
- 2006-10-04 JP JP2006272559A patent/JP2008091752A/ja active Pending
-
2007
- 2007-09-19 KR KR1020070095201A patent/KR20080031618A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-09-19 TW TW096134803A patent/TW200825638A/zh unknown
- 2007-09-26 CN CNA2007101543537A patent/CN101158819A/zh active Pending
- 2007-10-02 US US11/906,760 patent/US20080090186A1/en not_active Abandoned
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010087323A (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Sokudo Co Ltd | 現像処理装置 |
JP2010239014A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Shibaura Mechatronics Corp | 基板処理装置及び基板処理方法 |
JP2012209559A (ja) * | 2009-12-18 | 2012-10-25 | Jet Co Ltd | 基板処理装置 |
CN102934201A (zh) * | 2009-12-18 | 2013-02-13 | Jet股份有限公司 | 基板处理装置 |
KR101253008B1 (ko) | 2009-12-18 | 2013-04-15 | 가부시키가이샤 제이.이.티. | 기판 처리 장치 |
JP2015204351A (ja) * | 2014-04-14 | 2015-11-16 | セイコーエプソン株式会社 | 感光膜の設置方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 |
US9786501B2 (en) | 2014-04-14 | 2017-10-10 | Seiko Epson Corporation | Photoresist film placing method, semiconductor device manufacturing method, electro-optical device, and electronic device |
JP2020035961A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
WO2020044883A1 (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
KR20210031951A (ko) * | 2018-08-31 | 2021-03-23 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
CN112640056A (zh) * | 2018-08-31 | 2021-04-09 | 株式会社斯库林集团 | 基板处理方法以及基板处理装置 |
TWI743523B (zh) * | 2018-08-31 | 2021-10-21 | 日商斯庫林集團股份有限公司 | 基板處理方法以及基板處理裝置 |
JP7202106B2 (ja) | 2018-08-31 | 2023-01-11 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
KR102530718B1 (ko) * | 2018-08-31 | 2023-05-09 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
CN112640056B (zh) * | 2018-08-31 | 2024-07-19 | 株式会社斯库林集团 | 基板处理方法以及基板处理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200825638A (en) | 2008-06-16 |
KR20080031618A (ko) | 2008-04-10 |
US20080090186A1 (en) | 2008-04-17 |
CN101158819A (zh) | 2008-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008091752A (ja) | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 | |
KR100879415B1 (ko) | 기판처리방법 및 기판처리장치 | |
JP2008091751A (ja) | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 | |
KR101184820B1 (ko) | 현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체 | |
JP5151629B2 (ja) | 基板洗浄方法、基板洗浄装置、現像方法、現像装置及び記憶媒体 | |
KR100940136B1 (ko) | 기판처리방법 및 기판처리장치 | |
JP4866165B2 (ja) | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 | |
JP6044428B2 (ja) | 基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体 | |
JP2008060104A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
CN110088879B (zh) | 显影处理方法、计算机存储介质和显影处理装置 | |
TWI799290B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
KR102607485B1 (ko) | 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체 | |
JP2008041722A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
JP2008016781A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
JP5994804B2 (ja) | 基板洗浄方法 | |
JP6481644B2 (ja) | 基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体 | |
JP5541311B2 (ja) | 基板洗浄方法、基板洗浄装置、現像方法、現像装置及び記憶媒体 | |
KR101935073B1 (ko) | 네거티브 현상 처리 방법 및 네거티브 현상 처리 장치 | |
JP4527037B2 (ja) | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 | |
JP2021072406A (ja) | 基板処理方法及び基板処理装置 | |
JP2019165254A (ja) | 現像方法 | |
JP6482919B2 (ja) | ネガティブ現像処理方法およびネガティブ現像処理装置 | |
JP5440642B2 (ja) | 基板洗浄方法、基板洗浄装置、現像方法、現像装置及び記憶媒体 | |
JP2007081177A (ja) | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 |