JP2011166086A - 現像装置、現像方法及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理雰囲気を形成する気密な処理容器と、この処理容器内に搬入された基板の表面に現像液を結露させて液膜を形成するために、当該処理容器内に現像液のミストを供給する雰囲気ガス供給部と、前記液膜による現像を停止するために基板を乾燥する乾燥部と、を備えるように現像装置を構成する。現像液とレジストとの反応を停止させることができるので、洗浄モジュールによる洗浄処理と並行して現像処理を行うことができ、高いスループットが得られる。
【選択図】図1
Description
処理雰囲気を形成する気密な処理容器と、
この処理容器内に搬入された基板の表面に現像液の液膜を形成するために、当該処理容器内に現像液のミストを供給する雰囲気ガス供給部と、
前記液膜による現像を停止するために基板を乾燥する乾燥部と、
を備えていることを特徴とする。
ここで、基板の表面を乾燥することは、前記液膜を構成する液分を除去することであり、現像液を構成する液分以外の他の成分は基板に付着していてよい。
処理雰囲気を形成する気密な処理容器内に基板を搬入する工程と、
次いで処理容器内に現像液のミストを供給し、基板の表面に現像液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記液膜による現像を停止するために基板を乾燥する乾燥工程と、
を含むことを特徴とする。
前記プログラムは、上述の現像方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。
本発明の実施形態に係る現像装置1について、その縦断側面図、横断平面図である図1、図2を夫々参照しながら説明する。この現像装置1は筐体11を備えており、筺体11の側壁にはウエハWの搬送口12が開口している。この搬送口12を介して図2に示す搬送手段21によりウエハWが筐体11内に搬送される。
ウエハW表面を乾燥した状態にする工程としては上記の例に限られない。以下、そのようにウエハW表面を乾燥状態にする各実施形態について説明する。図9には第2の実施形態の現像装置101の縦断側面図を示している。この現像装置101の現像装置1との差異点として、現像装置101では加熱部としてヒータ102を備えた載置プレートである冷却プレート103が設けられている。ヒータ102が設けられることを除いて、冷却プレート103は冷却プレート15と同様に構成される。この現像装置101では、処理空間Sが開放されてウエハWが乾燥された後、さらに冷却プレート103で加熱されることにより当該ウエハWの乾燥が行われ、現像液膜50の液分が除去される。
第3の実施形態では第1の実施形態の現像装置1が用いられる。第1の実施形態と同様にウエハWを温調プレート3に載置して、現像液膜50を形成する。そして、処理空間Sに現像雰囲気ガスを供給してから予め設定された時間が経過したときに、温調部35により温調プレート3の温度が、現像液の露点よりも高い温度、例えば沸点以上の温度に上昇する。それによって現像液膜50中の液分が蒸発して、ウエハWが乾燥状態とされる。その後は第1及び第2の実施形態と同様にウエハWが処理容器5から搬出される。
評価試験1
レジストが塗布され、所定のパターンに沿って露光されたウエハW1〜ウエハW3に夫々ノズルにより現像液を供給した。ウエハW1については現像液供給後のレジストの断面を撮像した。ウエハW2については現像液供給後に洗浄液を2秒供給した後、レジストの断面を撮像した。ウエハW3については現像液供給後に洗浄液を13秒供給した後、レジストの断面を撮像した。また、各ウエハW1〜W3に塗布するレジストの種類を変更して、同様の実験を行った。
評価試験1と同様に露光されたウエハW1、W2を用意した。ウエハW1についてはスピンチャックに載置し、そのスピンチャックにより鉛直軸回りに回転させながら、ノズルより現像液を供給した。現像液を供給しながら当該現像液の供給位置を、ウエハW1の周縁部から中心部に向けて径方向に移動させ、その後は中心部に向けて所定の時間現像液の供給を続けた。現像液供給後、ウエハW1に洗浄液を供給して現像液を除去し、レジストの断面を撮像した。
評価試験1、2と同様に露光されたウエハWを複数枚用意した。容器本体と上蓋とからなる処理容器に順次ウエハWを搬送し、上蓋を閉じて気密な処理空間を形成した後、処理空間を排気しながら、当該処理空間に前記現像ミストを供給して処理雰囲気を形成した。現像ミストの供給時間は45秒、60秒、90秒と夫々ウエハW毎に変更した。現像ミスト供給後は、上蓋を開いて処理空間を外部雰囲気に開放した後、ウエハWを取り出し、当該ウエハWに洗浄処理を行った。そして、各ウエハW面内の各所におけるレジストパターンのCDの平均を算出すると共にCDについて、ばらつきの指標である3σを算出した。現像ミストの供給時間が45秒、60秒、90秒である実験を、夫々評価試験3−1、3−2、3−3とする。
評価試験2と同様にノズルから現像液を供給し、洗浄処理を行ったウエハWについても評価試験4と同様にCDの平均及び3σを算出した。ノズルからの現像液の供給時間は、ウエハWごとに変更した。この供給時間が短い順に夫々評価試験4−1、4−2、4−3とする。
ウエハWの径方向に伸びる吐出口を備えたノズルをウエハWの一端側から他端側へ、現像液を吐出しながら移動させてウエハWに液盛りを行った後、洗浄処理を行った。現像液の供給時間はウエハW毎に変更しており、この供給時間が30秒、60秒であるものを夫々評価試験5−1、5−2とする。
評価試験3と同様に、露光されたウエハWが搬入された処理空間を排気しながら、当該処理空間に現像ミストを供給した。現像ミストの供給時間は30秒とした。現像ミストの供給停止後、処理空間を外部雰囲気に開放してウエハW表面を乾燥させ、その後にウエハWの洗浄処理を行った。そして、評価試験3と同様にレジストパターンのCDの平均とCDの3σを算出した。現像ミストの供給停止から処理空間の開放までの時間はウエハW毎に設定し、夫々30秒、180秒とした。この開放までの時間が30秒であるものを評価試験6−1とし、180秒であるものを6−2とする。
評価試験3と同様に、露光されたウエハWが搬入された処理空間を排気しながら、当該処理空間に現像ミストを供給した。現像ミストの供給時間は60秒とした。現像ミストの供給停止後、処理空間を開放してウエハW表面を乾燥させ、その後にウエハWの洗浄処理を行った。処理空間を開放してから洗浄処理を行うまでの時間はウエハW毎に設定し、夫々10秒、45秒、90秒、180秒、600秒とした。洗浄処理後は、評価試験3と同様にレジストパターンのCDの平均とCDの3σを算出した。洗浄処理を行うまでの時間が10秒、45秒、90秒、180秒、600秒であるものを夫々評価試験7−1、7−2、7−3、7−4、7−5とする。
S 処理空間
1 現像装置
11 筐体
12 搬送口
15 冷却プレート
21 搬送手段
3 温調プレート
35 温調部
36、37 吸引口
42 昇降ピン
43 昇降機構
45 排気口
5 処理容器
56 現像雰囲気ガス加熱部
100 制御部
Claims (17)
- 露光された基板を現像する現像装置において、
処理雰囲気を形成する気密な処理容器と、
この処理容器内に搬入された基板の表面に現像液の液膜を形成するために、当該処理容器内に現像液のミストを供給する雰囲気ガス供給部と、
前記液膜による現像を停止するために基板を乾燥する乾燥部と、
を備えていることを特徴とする現像装置。 - 前記乾燥部は、処理容器内の処理雰囲気を外部雰囲気に開放するための容器開閉機構であることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 前記乾燥部は、前記処理容器内に設けられ、基板を載置する載置プレートと、この載置プレートを加熱する加熱部と、を含むことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 前記乾燥部は、処理容器内に載置された基板を受け取って当該処理容器の外に搬送するための移動プレートと、この移動プレートに設けられ、当該移動プレートを加熱するための加熱部と、を含むことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 前記乾燥部は、前記処理容器内の基板に乾燥用のガスを供給する乾燥用ガス供給部であることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 前記雰囲気ガス供給部は、基板の表面に現像液の液膜を形成するために現像液のミストを供給するものであることに代えて、基板の表面に現像液を結露させて液膜を形成するために当該処理容器内に現像液の蒸気を含む気体を供給するものであり、基板が載置され、基板表面に前記蒸気が結露するように基板の温度を制御する温調プレートが設けられることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の現像装置。
- 前記雰囲気ガス供給部は、雰囲気ガスを加熱する加熱手段を備えることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の現像装置。
- 雰囲気ガスは、加熱雰囲気における現像液の飽和温度よりも高い温度に加熱されることを特徴とする請求項7に記載の現像装置。
- 露光された基板を現像する現像方法において、
処理雰囲気を形成する気密な処理容器内に基板を搬入する工程と、
次いで処理容器内に現像液のミストを供給し、基板の表面に現像液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記液膜による現像を停止するために基板を乾燥する乾燥工程と、
を含むことを特徴とする現像方法。 - 前記乾燥工程は、処理容器内の処理雰囲気を外部雰囲気に開放する工程であることを特徴とする請求項9記載の現像方法。
- 前記乾燥工程は、前記処理容器内の載置プレート上に基板が載置された状態で載置プレートを介して当該基板を加熱する工程であることを特徴とする9記載の現像方法。
- 前記乾燥工程は、処理容器内に載置されている基板を、処理容器内と外との間で移動する移動プレートに受け渡し、この移動プレートを介して当該基板を加熱する工程であることを特徴とする請求項9記載の現像方法。
- 前記乾燥工程は、前記処理容器内の基板に乾燥用のガスを供給する工程であることを特徴とする請求項9記載の現像方法。
- 基板の表面に現像液の液膜を形成するために現像液のミストを供給する工程に代えて、基板の表面に現像液を結露させて液膜を形成するために当該処理容器内に現像液の蒸気を含む気体を供給する工程を含み、
基板表面に前記蒸気が結露するように基板の温度を制御する工程を含むことを特徴とする請求項9ないし13のいずれか一つに記載の現像方法。 - 前記雰囲気ガスを加熱手段により加熱する工程を含むことを特徴とする請求項9ないし14のいずれか一つに記載の現像方法。
- 雰囲気ガスは、加熱雰囲気における現像液の飽和温度よりも高い温度に加熱されることを特徴とする請求項15に記載の現像方法。
- 露光された基板を処理容器内にて現像する現像装置に用いられるプログラムを格納する記憶媒体において、
前記プログラムは、請求項9ないし16のいずれか一項に記載の現像方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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