JP5655895B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された基板の中央部の温度が当該基板の周縁部の温度よりも高くなるように温度勾配を形成して、当該基板を加熱する基板加熱機構と、
前記ステージに載置された基板に対向して設けられ、前記パターンマスクを膨潤させる溶剤ガスを前記基板の表面に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の周囲から排気する排気部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気する第1のステップと、前記基板加熱機構により当該基板に前記温度勾配を形成する第2のステップと、を並行して行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする。
溶剤ガス供給部は、例えば前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記基板の表面の中央部に供給する。
本発明の基板処理方法は、露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う方法において、
前記基板を処理容器内のステージに載置して基板を加熱する工程と、
次いで前記パターンマスクを膨潤させるために、溶剤ガスを前記基板の表面に供給しながら基板の周囲から排気する工程と、
この工程を行いながら、前記ステージを介して基板の中央部の温度が基板の周縁部の温度よりも高くなるように基板に温度勾配を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを加熱するガス加熱機構と、
前記ガス加熱機構により前記ステージに載置された基板の温度よりも高い温度に加熱された前記溶剤ガスを、当該基板の表面の中央部に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の周囲から排気する排気部と、
前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の中央部に供給する乾燥ガス供給部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板の中央部に供給しながら前記排気部により基板の周囲から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により乾燥ガスを前記基板の中央部に供給しながら前記排気部により基板の周囲から排気するステップと、を複数回繰り返し行うステップを行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする。
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板の中央部の温度が当該基板の周縁部の温度よりも高くなるように基板に温度勾配を形成して、当該基板を加熱するための基板加熱機構と、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記基板の表面の周縁部に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の中央部の上方から排気する排気部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気する第1のステップと、前記基板加熱機構により当該基板に前記温度勾配を形成する第2のステップと、を並行して行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする。
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板の一端部の温度が当該基板の他端部の温度よりも高くなるように基板に温度勾配を形成して、当該基板を加熱する基板加熱機構と、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記基板の表面の一端側に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の他端側から排気する排気部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気する第1のステップと、前記基板加熱機構により当該基板に前記温度勾配を形成する第2のステップと、を並行して行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする。
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを加熱するガス加熱機構と、
前記ガス加熱機構により前記ステージに載置された基板の温度よりも高い温度に加熱された前記溶剤ガスを、当該基板の表面の一端側に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の他端側から排気する排気部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら、前記排気部により排気する第1のステップを行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする。
(a)基板に前記温度勾配を形成するために、前記ステージの温度を調整する調整機構が設けられるか、あるいは前記ステージにおいてその表面の中央部が周縁部よりも高く構成される。
(b)前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の中央部に供給する乾燥ガス供給部を備え、
前記第1のステップは、前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気するステップである代わりに、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板の中央部に供給しながら前記排気部により基板の周囲から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により乾燥ガスを前記基板の中央部に供給しながら前記排気部により基板の周囲から排気するステップと、を複数回繰り返し行うステップである。
(c)前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の周囲に供給する乾燥ガス供給部が設けられ、
前記第1のステップは、前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気するステップである代わりに、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板の周囲に供給しながら前記排気部により基板の中央部から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により乾燥ガスを前記基板の周囲に供給しながら前記排気部により基板の中央部から排気するステップと、を複数回繰り返し行うステップである。
(d)前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の一端側に供給する乾燥ガス供給部が設けられ、
前記第1のステップは、前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気するステップである代わりに、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを基板の一端側に供給しながら前記排気部により基板の他端側から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により当該基板の一端側に乾燥用のガスを供給しながら前記排気部により基板の他端側から排気するステップと、を複数回繰り返すステップである。
本発明の実施の形態に係る溶剤供給装置1について、その縦断側面図、横断平面図である図1、図2を参照しながら説明する。溶剤供給装置1は、ウエハWを処理するための処理容器2と、処理容器2と溶剤供給装置1の外部との間で基板であるウエハWを搬送する搬送機構6と、を備えている。この処理容器2に搬送されるウエハW表面にはレジスト膜が形成されている。レジスト膜は露光、現像処理を受けており、パターンマスクであるレジストパターンが形成されている。
以下、第1の実施形態の各変形例について説明する。図19は熱板31を加熱する熱源をLED群81により構成した第1の変形例を示している。LED群81は、熱板31の下方全体に亘って設けられた多数のLED82からなり、各LED82は赤外線を熱板31に照射して、熱板31を加熱する。LED群81のうち、図中点線83で囲った熱板31の中央部を加熱するLED82は、他のLED82よりも出力が高く設定され、それによってウエハWの中央部が周縁部に比べて高い温度に加熱される。
以下、他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。溶剤供給装置1において、処理容器を図24に示すように構成してもよい。この図24では処理容器2とは異なる方向に処理ガスを供給する処理容器91の縦断側面図を示している。この処理容器91を構成する蓋体92にはウエハWの外方に、当該ウエハWを囲むようにリング状のガス吐出口93が設けられている。また、ウエハWの中央部の上方には排気口94が開口しており、ガス吐出口93から吐出された処理ガス及び乾燥用ガスは、図中矢印で示すようにウエハWの中央部に向かい、排気口94から排気される。図中95はシール部材である。
図26、図27には処理容器101の縦断側面図、横断平面図を夫々示している。図中102はステージ24の一端側に設けられたガス供給部であり、その上面にはガス吐出口103が形成されている。図中104はステージ24の他端側に設けられた排気部であり、排気口105を備えている。ガス吐出口103から吐出された処理ガス及び乾燥用ガスは、ステージ24と処理容器101の蓋体106の天板との間をウエハWの一端側から他端側へ向かい、排気される。
続いて本発明に関連して行った参考試験について説明する。レジストパターンが形成されたウエハW(ウエハA1とする)の径方向に沿った複数箇所において、当該レジストパターンの測定寸法のばらつき(LWR)を測定した。LWRはばらつきの標準偏差の3倍(3シグマ)で示す。また、ウエハA1と同様にレジストパターンが形成されたウエハA2、A3を用意した。ウエハA2については温度を均一にした熱板31に載置し、第1の実施形態に従って各ガスの供給処理を行い、ウエハA1と同様に測定を行って、各部のレジストパターンの粗さの3シグマを算出した。また、ウエハA3については処理ガスと乾燥ガスとの繰り返し供給を行わず、連続して所定の時間ウエハWに処理ガスを供給した後、加熱処理を行い、ウエハA1、A2と同様に各部の3シグマを算出した。
1 溶剤供給装置
10 制御部
2 処理容器
24 ステージ
25 ヒータ
4 ガス供給部
44 ガス吐出口
6 搬送機構
62 移動プレート
66 ヒータ
71 レジストパターン
Claims (12)
- 露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う装置において、
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された基板の中央部の温度が当該基板の周縁部の温度よりも高くなるように温度勾配を形成して、当該基板を加熱する基板加熱機構と、
前記ステージに載置された基板に対向して設けられ、前記パターンマスクを膨潤させる溶剤ガスを前記基板の表面に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の周囲から排気する排気部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気する第1のステップと、前記基板加熱機構により当該基板に前記温度勾配を形成する第2のステップと、を並行して行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う方法において、
前記基板を処理容器内のステージに載置して基板を加熱する工程と、
次いで前記パターンマスクを膨潤させるために、溶剤ガスを前記基板の表面に供給しながら基板の周囲から排気する工程と、
この工程を行いながら、前記ステージを介して基板の中央部の温度が基板の周縁部の温度よりも高くなるように基板に温度勾配を形成する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。 - 露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う装置において、
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された基板の中央部の温度が当該基板の周縁部の温度よりも高くなるように温度勾配を形成して、当該基板を加熱する基板加熱機構と、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記基板の表面の中央部に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の周囲から排気する排気部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気する第1のステップと、前記基板加熱機構により当該基板に前記温度勾配を形成する第2のステップと、を並行して行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 基板に前記温度勾配を形成するために、前記ステージの温度を調整する調整機構が設けられるか、あるいは前記ステージにおいてその表面の中央部が周縁部よりも高く構成されることを特徴とする請求項3記載の基板処理装置。
- 露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う装置において、
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを加熱するガス加熱機構と、
前記ガス加熱機構により前記ステージに載置された基板の温度よりも高い温度に加熱された前記溶剤ガスを、当該基板の表面の中央部に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の周囲から排気する排気部と、
前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の中央部に供給する乾燥ガス供給部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板の中央部に供給しながら前記排気部により基板の周囲から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により乾燥ガスを前記基板の中央部に供給しながら前記排気部により基板の周囲から排気するステップと、を複数回繰り返し行うステップを行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の中央部に供給する乾燥ガス供給部を備え、
前記第1のステップは、前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気するステップである代わりに、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板の中央部に供給しながら前記排気部により基板の周囲から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により乾燥ガスを前記基板の中央部に供給しながら前記排気部により基板の周囲から排気するステップと、を複数回繰り返し行うステップであることを特徴とする請求項3または4記載の基板処理装置。 - 露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う装置において、
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板の中央部の温度が当該基板の周縁部の温度よりも高くなるように基板に温度勾配を形成して、当該基板を加熱する基板加熱機構と、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記基板の表面の周縁部に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の中央部の上方から排気する排気部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気する第1のステップと、前記基板加熱機構により当該基板に前記温度勾配を形成する第2のステップと、を並行して行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 基板に前記温度勾配を形成するために、前記ステージの温度を調整する調整機構が設けられるか、あるいは前記ステージにおいてその表面の中央部が周縁部よりも高く構成されることを特徴とする請求項7記載の基板処理装置。
- 露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う装置において、
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板の一端部の温度が当該基板の他端部の温度よりも高くなるように基板に温度勾配を形成して、当該基板を加熱する基板加熱機構と、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記基板の表面の一端側に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の他端側から排気する排気部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気する第1のステップと、前記基板加熱機構により当該基板に前記温度勾配を形成する第2のステップと、を並行して行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う装置において、
処理容器内に設けられ、前記基板を載置するステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを加熱するガス加熱機構と、
前記ガス加熱機構により前記ステージに載置された基板の温度よりも高い温度に加熱された前記溶剤ガスを、当該基板の表面の一端側に供給する溶剤ガス供給部と、
前記溶剤ガスを基板の他端側から排気する排気部と、
前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の一端側に供給する乾燥ガス供給部と、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを基板の一端側に供給しながら前記排気部により基板の他端側から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により当該基板の一端側に乾燥用のガスを供給しながら前記排気部により基板の他端側から排気するステップと、を複数回繰り返すステップを行うように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の周囲に供給する乾燥ガス供給部が設けられ、
前記第1のステップは、前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気するステップである代わりに、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板の周囲に供給しながら前記排気部により基板の中央部から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により乾燥ガスを前記基板の周囲に供給しながら前記排気部により基板の中央部から排気するステップと、を複数回繰り返し行うステップであることを特徴とする請求項7または8に記載の基板処理装置。 - 前記溶剤ガスを乾燥させるための乾燥用のガスを基板の一端側に供給する乾燥ガス供給部が設けられ、
前記第1のステップは、前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを前記基板に供給しながら前記排気部により排気するステップである代わりに、
前記溶剤ガス供給部により前記溶剤ガスを基板の一端側に供給しながら前記排気部により基板の他端側から排気するステップと、次いで前記乾燥ガス供給部により当該基板の一端側に乾燥用のガスを供給しながら前記排気部により基板の他端側から排気するステップと、を複数回繰り返すステップであることを特徴とする請求項9記載の基板処理装置。
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