JP2018022914A - 現像方法、現像装置及び記憶媒体 - Google Patents
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
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Abstract
【解決手段】露光後の基板Wを基板保持部に水平に保持する工程と、基板の一部に現像液ノズル31から現像液を供給して液溜まり30を形成する工程と、基板を回転させる工程と、回転する前記基板における現像液の供給位置が基板の径方向に沿って移動するように、前記現像液ノズルを移動させて液溜まりを基板の全面に広げる工程と、液溜まりを基板の全面に広げる工程に並行して行われ、現像液ノズルと共に移動し、基板に対向する面が基板の表面よりも小さい接触部35を、液溜まりに接触させる工程と、を備える。
【選択図】図3
Description
基板の一部に現像液ノズルから現像液を供給して液溜まりを形成する工程と、
基板を回転させる工程と、
回転する前記基板における現像液の供給位置が当該基板の径方向に沿って移動するように、前記現像液ノズルを移動させて前記液溜まりを基板の全面に広げる工程と、
前記液溜まりを基板の全面に広げる工程に並行して行われ、前記現像液ノズルと共に移動し、前記基板に対向する面が前記基板の表面よりも小さい接触部を、前記液溜まりに接触させる工程と、
を備えたことを特徴とする。
図1及び図2は本発明における第1の実施形態に係る現像装置1を示したものであり、レジスト膜がその表面に形成されたウエハWが搬送されて処理される。前記レジスト膜は、所定のパターンに沿って露光されている。この現像装置1は基板保持部であるスピンチャック11を備えており、スピンチャック11は、ウエハWの裏面中央部を吸着して、ウエハWを水平に保持する。またスピンチャック11は、回転軸12を介して下方に設けられた回転駆動部13に接続されている。
続いて第2の実施形態について、第1の実施形態との差異点を中心に説明する。図18に第2の実施形態で用いられる現像装置5の平面図を示している。この現像装置5の現像装置1との差異点としては、現像液ノズル31が2つ設けられている点である。そして、現像液供給管39、アーム41、移動機構42、ガイドレール43及び待機領域44については、現像液ノズル31毎に設けられている。これによって、回転、現像液の吐出、及びウエハWの径方向上における移動について、各現像液ノズル31で独立して行うことができる。説明の便宜上、これらの現像液ノズル31を、第1の現像液ノズル31A、第2の現像液ノズル31Bとして示す。
続いて、第3の実施形態について説明する。この第3の実施形態においては、第2の実施形態で説明した現像装置5が用いられる。第3の実施形態の現像処理について、図25〜図28の現像装置5の動作図を参照しながら説明する。また、この第3の実施形態の現像処理におけるウエハWの回転数、各現像液ノズルの回転数、現像液の吐出期間及び各現像液ノズルの移動期間を、第2の実施形態と同様に、図29のタイムチャートに示している。
のタイムチャートとの差異点は、第1の現像液ノズル31Aの回転数を、当該第1の現像液ノズル31AがウエハWの中心部上から中間部上へ移動するにつれて上昇させていること、第2の現像液ノズル31Bの回転数を、当該第2の現像液ノズル31BがウエハWの周縁部上から中間部上へ移動するにつれて上昇させていることである。この第3の実施形態では中間部に向かって液溜まり30が広がるので、当該中間部に向かうほど現像液とレジストとの接触時間が短い。そのため、この図30のタイムチャートで示すように現像液ノズル31A、31Bの回転数を制御して、ウエハW面内におけるCDUの向上を図っている。この第3の実施形態においても、現像液ノズル31A、31Bの回転方向及び回転数は、互いに異なっていてもよい。各現像液ノズル31A、31Bの下面35の大きさも互いに異なっていてもよい。
続いて、第4の実施形態について説明する。この第4の実施形態においては第1の実施形態で説明した現像装置1が用いられる。第4の実施形態の現像処理について、第1の実施形態の現像処理との差異点を中心に、図31〜図34の工程図を参照しながら説明する。また、この第4の実施形態のタイムチャートである図35も適宜参照する。
続いて、第5の実施形態について説明する。この第5の実施形態において用いられる現像装置は、第1の実施形態で説明した現像装置1と略同様に構成されているが、差異点として、現像液のウエハWにおける広がりを規制するための規制部材51が設けられている。図37、図38に規制部材51について示している。この規制部材51は、液溜まり30を広げるために現像液ノズル31が移動するときの当該現像液ノズル31の進行方向に、現像液ノズル31に対して離れるように設けられる。現像液ノズル31を移動させるときに、その現像液ノズル31が移動する勢いで液溜まり30を構成する現像液が、前記進行方向へ流れ出しても、このように進行方向に設けた規制部材51により液流れを規制する。
各実施形態で使用される現像液ノズルとしては、上記の現像液ノズル31に限られない。現像液ノズルの他の構成例について説明する。図42は現像液ノズル61の側面、図43は現像液ノズル61の下面35を夫々示している。現像液ノズル61における現像液ノズル31との差異点を説明すると、この現像液ノズル61の下端部は拡径され、現像液ノズル31よりも広い範囲で旋回流を形成することができる。
既述の各現像液ノズルの下面には、例えばヒーターを埋設することができる。現像液を撹拌する際に、当該ヒーターにより前記下面を昇温させ、現像液とレジストとの反応をさらに促進させることができる。
続いて、第6の実施形態について第1の実施形態との差異点を中心に説明する。第6の実施形態では、第1の実施形態で説明した現像装置1が用いられる。以下、第6の実施形態の処理工程について図を参照して説明するが、各図の現像液ノズル31については、図48の現像液ノズル65と同様に、その下面には多数の孔66が形成され、シャワー状に現像液を供給できるように構成されているものとして示す。また、この第6の実施形態の図に示す現像液ノズル31は、図44、図45で説明した例と同様に突起63を備えている。ただし、この突起63は図45に示す例とは異なり、現像液ノズル31の下面35の中心部側から周縁部側へ向けて直線状に伸びるように構成されている。
続いて第7の実施形態について説明する。この第7の実施形態では、第2の実施形態で説明した現像装置5を用いる。以下、第2の実施形態との差異点を中心に説明する。また、第2の実施形態で説明した図23と同様に、現像液ノズル31A、31Bの回転数、ウエハWの回転数、現像液が吐出される期間及び現像液ノズル31が移動している期間を示すチャートである図56、及びウエハWの側面を示した図57も適宜参照する。
第1の実施形態に沿ってウエハW全面に液溜まり30の形成を行うにあたって、液千切れが発生しないように液溜まり30を形成することができる現像液ノズル31の移動速度、ウエハWの回転数、現像液ノズル31の下面35の直径d1との関係を調べた。液千切れが発生しないとは、ウエハWに盛られた液溜まり30同士がウエハW表面を広がって合流して液膜を形成しないようにすることであり、さらに言い換えれば現像液ノズル31の下面35がウエハWの全面を通過することである。図67は、この結果を示すグラフである。グラフの横軸は前記ウエハWの回転数(単位、rpm)を示し、グラフの縦軸は前記現像液ノズル31の移動速度(単位、mm/秒)を示している。縦軸及び横軸に囲まれるグラフ中の領域Aを領域R1〜R11に区分して示している。
評価用の装置を用いて、液溜まりが回転する作用を加えることで液の撹拌が行えることを調べる試験を行った。前記評価用の装置は、円形の下板と円形の上板とを備え、下板と上板とは互いに対向し、上板はその中心軸まわりに回転する。上板と下板との間の隙間に液体を供給して液溜まりを形成し、上板を回転させたときに、液溜まりの上側、下側とで液の流動が起きているか否かを調べた。この装置において上板と下板との隙間は変更自在であり、当該隙間の液厚を調整することができる。前記液厚及び上板の回転数を変化させて、複数回試験を行った。前記下板の上面の前記液体に対する接触角は77.3°、前記上板の底面の前記液体に対する接触角は91.3°である。
11 スピンチャック
30 液溜まり
31 現像液ノズル
35 下面
36 吐出口
38 回転機構
42 移動機構
前記基板の表面に対向する円形の第1の対向面を、前記基板の中心部に近接させる工程と、
前記基板の表面に対向する円形の第2の対向面を、前記基板の中心部からずれると共に当該基板の周縁部よりも当該中心部寄りの位置に近接させる工程と、
前記第1の対向面に開口する第1の吐出口から近接する前記基板の中心部に現像液を吐出し、液溜まりを形成する工程と、
前記基板の回転中に、前記第1の吐出口から前記現像液を吐出する前記第1の対向面を前記基板に近接した状態で当該基板の一端側の周縁部に向かうように移動させ、当該基板上に前記現像液を広げる第1の移動工程と、
前記第2の対向面と前記回転する基板との間に現像液が供給されていると共に当該第2の対向面を前記基板に近接した状態で、当該基板の他端側の周縁部に向かうように移動させる第2の移動工程と、
前記第1の対向面及び前記第2の対向面が前記基板の周縁部に到達した後に、当該基板への現像液の吐出及び前記基板の回転を停止する工程と、
を含むことを特徴とする。
Claims (12)
- 露光後の基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
前記基板の表面に対向する円形の第1の対向面を、前記基板の中心部に近接させる工程と、
前記基板の表面に対向する円形の第2の対向面を、前記基板の中心部からずれると共に当該基板の周縁部よりも当該中心部寄りの位置に近接させる工程と、
前記第1の対向面に開口する第1の吐出口から近接する前記基板の中心部に現像液を吐出し、液溜まりを形成する工程と、
前記基板の回転中に、前記第1の吐出口から前記現像液を吐出する前記第1の対向面を前記基板に近接した状態で当該基板の一端側の周縁部に向かうように移動させ、当該基板上に前記現像液を広げる第1の移動工程と、
前記第2の対向面と前記回転する基板との間に現像液が供給されていると共に当該第2の対向面を前記基板に近接した状態で、当該基板の他端側の周縁部に向かうように移動させる第2の移動工程と、
前記第1の対向面及び前記第2の対向面が前記基板の周縁部に到達した後に、当該基板への現像液の吐出及び前記基板の回転を停止する工程と、
を含むことを特徴とする現像方法。 - 前記基板に近接することは、当該基板の表面から0.5mm〜2mm離れて位置することであることを特徴とする請求項1記載の現像方法。
- 前記第1の移動工程は前記第1の対向面を縦軸回りに回転させて前記基板の表面に供給された現像液を撹拌させる工程を含み、
前記第2の移動工程は前記第2の対向面を縦軸回りに回転させて前記基板の表面に供給された現像液を撹拌させる工程を含むことを請求項1または2記載の現像方法。 - 前記第2の対向面の径は、前記第1の対向面の径よりも小さい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現像方法。
- 前記第2の移動工程は、
前記第2の対向面に開口する第2の吐出口から前記現像液を吐出中に、当該第2の対向面を前記基板の他端側の周縁部に向けて移動させる工程を含む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現像方法。 - 前記第1の対向面から前記基板への現像液の吐出開始後、当該第1の対向面を前記基板の周縁部へ向けて移動させるまでに、現像を進行させるために当該第1の対向面を静止状態にする工程を含むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の現像方法。
- 露光後の基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を回転させる基板用の回転機構と、
前記基板の表面に対向し、現像液を吐出する第1の吐出口が開口した円形の第1の対向面と、
前記基板の表面に対向する円形の第2の対向面と、
前記第1の対向面及び前記第2の対向面を横方向に移動させる移動機構と、
前記第1の対向面を、前記基板の中心部に近接させるステップと、前記第2の対向面を、前記基板の中心部からずれると共に当該基板の周縁部よりも当該中心部寄りの位置に近接させるステップと、前記第1の対向面に開口する第1の吐出口から近接する前記基板の中心部に現像液を吐出し、液溜まりを形成するステップと、前記基板の回転中に、前記第1の吐出口から前記現像液を吐出する前記第1の対向面を前記基板に近接した状態で当該基板の一端側の周縁部に向かうように移動させ、当該基板上に前記現像液を広げる第1の移動ステップと、前記第2の対向面と前記回転する基板との間に現像液が供給されていると共に当該第2の対向面を前記基板に近接した状態で、当該基板の他端側の周縁部に向かうように移動させる第2の移動ステップと、前記第1の対向面及び前記第2の対向面が前記基板の周縁部に到達した後に、当該基板への現像液の吐出及び前記基板の回転を停止するステップと、が行われるように制御信号を出力する制御部と、
を含むことを特徴とする現像装置。 - 前記基板に近接することは、当該基板の表面から0.5mm〜2mm離れて位置することであることを特徴とする請求項7記載の現像装置。
- 前記第1の対向面、第2の対向面を各々縦軸回りに回転させる対向面用の回転機構が設けられ、
前記第1の移動ステップは前記第1の対向面を当該縦軸回りに回転させて前記基板の表面に供給された現像液を撹拌させるステップを含み、
前記第2の移動ステップは前記第2の対向面を当該縦軸回りに回転させて前記基板の表面に供給された現像液を撹拌させるステップを含むように前記制御部は制御信号を出力することを特徴とすることを請求項7または8記載の現像装置。 - 前記第2の対向面の径は、前記第1の対向面の径よりも小さいことを特徴とする請求項7ないし9のいずれか一つに記載の現像装置。
- 前記第2の移動ステップは、
前記第2の対向面に開口する第2の吐出口から前記現像液を吐出中に、当該第2の対向面を前記基板の他端側の周縁部に向けて移動させる工程を含むように前記制御部は制御信号を出力することを特徴とする請求項7ないし10のいずれか一つに記載の現像装置。 - 前記第1の対向面から前記基板への現像液の吐出開始後、当該第1の対向面を前記基板の周縁部へ向けて移動させるまでに、現像を進行させるために当該第1の対向面を静止状態にするステップを含むように前記制御部は制御信号を出力することを特徴とすることを特徴とする請求項7ないし11のいずれか一つに記載の現像装置。
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