JP7308048B2 - 液処理装置および液処理方法 - Google Patents
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Description
(7)第2の発明に係る液処理装置は、基板に処理液を供給することにより所定の処理を行う液処理装置であって、基板を水平姿勢で保持しつつ鉛直軸の周りで回転させる回転保持部と、一方向に連続的に延びる一の吐出口または一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有し、回転保持部により回転される基板上面に処理液を吐出するノズルと、ノズルに処理液を供給する処理液供給系と、回転保持部により回転される基板の回転中心を通る基板上面の第1の直線上にノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ基板上面において処理液を受ける着液領域が第1の直線から傾斜した方向に延びる状態でノズルを第1の直線の方向に移動させる移動部とを備え、着液領域は、第1および第2の端部を有し、第2の端部は、第1の端部よりも基板の回転中心から離間しかつ基板の回転方向において第1の端部よりも下流に位置し、処理液供給系は、着液領域の一部が基板の回転中心に位置するようにノズルが位置決めされた状態で、ノズルへの処理液の供給を開始し、移動部は、着液領域が基板の回転中心から基板の外周端部まで移動するようにノズルを移動させ、第1の直線と、着液領域が延びる方向に平行な第2の直線との間の角度は、3°以上7°以下である。
(14)第4の発明に係る液処理方法は、基板に処理液を供給することにより所定の処理を行う液処理方法であって、基板を水平姿勢で保持しつつ鉛直軸の周りで回転させるステップと、一方向に連続的に延びる一の吐出口または一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有するノズルに処理液を供給し、ノズルから回転される基板上面に処理液を吐出するステップと、回転される基板の回転中心を通る基板上面の第1の直線上にノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ基板上面において処理液を受ける着液領域が第1の直線から傾斜した方向に延びる状態でノズルを第1の直線の方向に移動させるステップとを含み、着液領域は、第1および第2の端部を有し、第2の端部は、第1の端部よりも基板の回転中心から離間しかつ基板の回転方向において第1の端部よりも下流に位置し、ノズルから回転される基板上面に処理液を吐出するステップは、着液領域の一部が基板の回転中心に位置するようにノズルが位置決めされた状態で、ノズルへの処理液の供給を開始することを含み、ノズルを第1の直線の方向に移動させるステップは、着液領域が基板の回転中心から基板の外周端部まで移動するようにノズルを移動させることを含み、第1の直線と、着液領域が延びる方向に平行な第2の直線との間の角度は、3°以上7°以下である。
液処理装置の一例として、現像装置を説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る現像装置の構成を示す模式的平面図であり、図2は図1のM-M線における現像装置1の模式的断面図である。
ここで、図1の現像液ノズル19の構成を説明する。図3は図1の現像液ノズル19の外観斜視図である。図3に示すように、本例の現像液ノズル19は、所定形状を有するベース部材190に吐出口19a、液導入部19bおよび流路19cが形成された構成を有する。ベース部材190は、例えば単一材料からなる一体成形品であってもよいし、複数の部品を組み合わせることにより作製されてもよい。
図6および図7は、図1の現像装置1を用いた現像処理の具体例を説明するための図である。図6に現像処理中の基板Wおよび現像液ノズル19の状態が平面図で示される。図7に図6のQ-Q線断面図が示される。なお、図6では、現像液ノズル19から基板Wに吐出される現像液の図示が省略されている。本例の現像処理中には、基板Wは平面視で時計回りに回転しているものとする。図6では、基板Wの回転方向が太い実線の矢印CWで示される。
以下の説明では、現像処理において現像液の吐出開始から現像液が基板Wの上面全体を覆うまでの時間をカバー時間と呼ぶ。本発明者は、図6のノズル角度αを複数の値に設定しつつ第1~第3の実施例および比較例に係るシミュレーションを行うことにより、ノズル角度αとカバー時間との関係を調査した。
(a)上記の現像装置1においては、現像処理時に、基準直線VB上に現像液ノズル19から吐出される現像液が供給されかつ着液領域RAが基準直線VBから傾斜した方向に延びる状態で現像液ノズル19が基準直線VBの方向に移動される。また、着液領域RAは、着液領域RAの一端部に対して着液領域RAの他端部が一端部よりも基板Wの回転中心から離間した状態で、他端部が基板の回転方向において一端部よりも下流に位置するように形成される。この場合、現像処理時に基板Wの上面に供給される現像液は、着液領域RAから基板Wの上面の広い範囲に渡って迅速に広がる。そのため、現像液ノズル19が基準直線VBの方向に移動することにより、基板Wの上面の全体に均一な現像液の膜が短時間で形成される。したがって、基板Wの処理に必要な現像液を低減することが可能になるとともに、基板Wの現像処理に要する時間が短縮されることにより基板処理の効率が向上する。
本実施の形態において、現像液ノズル19は、一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有するように構成されてもよい。図9は、変形例に係る現像液ノズル19の外観斜視図である。図9の現像液ノズル19について、図3の現像液ノズル19とは異なる点を説明する。
図10は、図1の現像装置1を備えた基板処理装置の全体構成を示す模式的ブロック図である。図10に示すように、基板処理装置100は、露光装置500に隣接して設けられ、制御装置110、搬送装置120、塗布処理部130、現像処理部140および熱処理部150を備える。
(a)上記実施の形態に係る現像装置1においては、リンス液ノズル34が現像液ノズル19と同じ構成を有してもよい。この場合、現像処理後の洗浄処理に必要なリンス液を低減することが可能になるとともに、基板Wの洗浄処理に要する時間が短縮されることにより基板処理の効率が向上する。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
[10]参考形態
(1)第1の参考形態に係る液処理装置は、基板に処理液を供給することにより所定の処理を行う液処理装置であって、基板を水平姿勢で保持しつつ鉛直軸の周りで回転させる回転保持部と、一方向に連続的に延びる一の吐出口または一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有し、回転保持部により回転される基板上面に処理液を吐出するノズルと、ノズルに処理液を供給する処理液供給系と、回転保持部により回転される基板の回転中心を通る基板上面の直線上にノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ基板上面において処理液を受ける着液領域が直線から傾斜した方向に延びる状態でノズルを直線の方向に移動させる移動部とを備え、着液領域は、第1および第2の端部を有し、第2の端部は、第1の端部よりも基板の回転中心から離間しかつ基板の回転方向において第1の端部よりも下流に位置する。
その液処理装置においては、基板の回転中心を通る基板上面の直線上にノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ着液領域が直線から傾斜した方向に延びる状態でノズルが直線の方向に移動される。着液領域の第2の端部は、第1の端部よりも下流に位置する。この場合、基板上面に供給された処理液は、着液領域から基板上面の広い範囲に渡って迅速に広がる。そのため、ノズルが直線の方向に移動することにより、基板上面の全体に均一な処理液の膜が短時間で形成される。したがって、基板の処理に必要な処理液を低減することが可能になるとともに、基板の処理時間が短縮されることにより基板処理の効率が向上する。
(2)移動部は、平面視で一の吐出口または複数の吐出口が直線から離間した状態で移動しかつ一の吐出口または複数の吐出口から基板の回転方向における下流に向かって処理液が吐出される状態でノズルを移動させてもよい。
この場合、基板上面には斜め上方から処理液が供給されることになる。このとき、平面視で着液領域において処理液が供給される方向と基板の回転方向とがほぼ一致する。それにより、基板上面では、着液領域からその着液領域の下流側に円滑に処理液が広がる。また、着液領域において供給された処理液の一部が基板の上方に跳ね上げられる場合でも、跳ね上げられた液滴は基板の回転方向における下流に向く方向、すなわちノズルから離間した方向に飛散する。したがって、基板上面で跳ね上げられた処理液の液滴がノズルに付着することが防止され、ノズルの汚染に起因するパーティクルの発生が防止される。
(3)ノズルは、一の吐出口を有し、一の吐出口は、一方向に連続的に延びるように形成されたスリットであってもよい。
この場合、基板上面に形成される帯状の着液領域からその着液領域の下流側に処理液が円滑に広がる。
(4)移動部は、着液領域が基板の回転中心から基板の外周端部まで移動するようにノズルを移動させてもよい。
この場合、基板の回転中心から基板の外周端部に連続的に現像液が供給される。それにより、基板上面の全体に均一に処理液を供給することができる。
(5)移動部は、着液領域が基板の外周端部まで移動した後、さらに着液領域が基板の外周端部から基板の回転中心まで戻るようにノズルを移動させてもよい。
この場合、基板の回転中心から基板の外周端部に連続的に処理液が供給されることにより、基板上面の全体に処理液が供給され、基板上面が十分に湿潤した状態になる。それにより、基板の外周端部から基板の回転中心に連続的に処理液が供給されることにより、基板上面に処理液の液層を安定して形成することが可能になる。
(6)移動部は、ノズルの移動開始時に、着液領域の第1の端部が基板の回転中心に位置するようにノズルを位置決めしてもよい。
この場合、基板への処理液の供給が開始されるとともに、基板の中心から基板の外周端部に向けて円滑に処理液を供給することが可能になる。
(7)第2の参考形態に係る液処理方法は、基板に処理液を供給することにより所定の処理を行う液処理方法であって、基板を水平姿勢で保持しつつ鉛直軸の周りで回転させるステップと、一方向に連続的に延びる一の吐出口または一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有するノズルに処理液を供給し、ノズルから回転される基板上面に処理液を吐出するステップと、回転される基板の回転中心を通る基板上面の直線上にノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ基板上面において処理液を受ける着液領域が直線から傾斜した方向に延びる状態でノズルを直線の方向に移動させるステップとを含み、着液領域は、第1および第2の端部を有し、第2の端部は、第1の端部よりも基板の回転中心から離間しかつ基板の回転方向において第1の端部よりも下流に位置する。
その液処理方法においては、基板の回転中心を通る基板上面の直線上にノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ着液領域が直線から傾斜した方向に延びる状態でノズルが直線の方向に移動される。着液領域の第2の端部は、第1の端部よりも下流に位置する。この場合、基板上面に供給された処理液は、着液領域から基板上面の広い範囲に渡って迅速に広がる。そのため、ノズルが直線の方向に移動することにより、基板上面の全体に均一な処理液の膜が短時間で形成される。したがって、基板の処理に必要な処理液を低減することが可能になるとともに、基板の処理時間が短縮されることにより基板処理の効率が向上する。
(8)ノズルを直線の方向に移動させるステップは、平面視で一の吐出口または複数の吐出口が直線から離間した状態で移動しかつ一の吐出口または複数の吐出口から基板の回転方向における下流に向かって処理液が吐出される状態でノズルを移動させることを含んでもよい。
この場合、基板上面には斜め上方から処理液が供給されることになる。このとき、平面視で着液領域において処理液が供給される方向と基板の回転方向とがほぼ一致する。それにより、基板上面では、着液領域からその着液領域の下流側に円滑に処理液が広がる。また、着液領域において供給された処理液の一部が基板の上方に跳ね上げられる場合でも、跳ね上げられた液滴は基板の回転方向における下流に向く方向、すなわちノズルから離間した方向に飛散する。したがって、基板上面で跳ね上げられた処理液の液滴がノズルに付着することが防止され、ノズルの汚染に起因するパーティクルの発生が防止される。
(9)ノズルは、一の吐出口を有し、一の吐出口は、一方向に連続的に延びるように形成されたスリットであってもよい。
この場合、基板上面に形成される帯状の着液領域からその着液領域の下流側に処理液が円滑に広がる。
(10)ノズルを直線の方向に移動させるステップは、着液領域が基板の回転中心から基板の外周端部まで移動するようにノズルを移動させることを含んでもよい。
この場合、基板の回転中心から基板の外周端部に連続的に現像液が供給される。それにより、基板上面の全体に均一に処理液を供給することができる。
(11)ノズルを直線の方向に移動させるステップは、着液領域が基板の外周端部まで移動した後、さらに着液領域が基板の外周端部から基板の回転中心まで戻るようにノズルを移動させることを含んでもよい。
この場合、基板の回転中心から基板の外周端部に連続的に処理液が供給されることにより、基板上面の全体に処理液が供給され、基板上面が十分に湿潤した状態になる。それにより、基板の外周端部から基板の回転中心に連続的に処理液が供給されることにより、基板上面に処理液の液層を形成することが可能になる。
(12)ノズルを直線の方向に移動させるステップは、ノズルの移動開始時に、着液領域の第1の端部が基板の回転中心に位置するようにノズルを位置決めすることを含んでもよい。
この場合、基板への処理液の供給が開始されるとともに、基板の中心から基板の外周端部に向けて円滑に処理液を供給することが可能になる。
Claims (14)
- 基板に処理液を供給することにより所定の処理を行う液処理装置であって、
基板を水平姿勢で保持しつつ鉛直軸の周りで回転させる回転保持部と、
一方向に連続的に延びる一の吐出口または前記一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有し、前記回転保持部により回転される基板上面に処理液を吐出するノズルと、
前記ノズルに処理液を供給する処理液供給系と、
前記回転保持部により回転される基板の回転中心を通る基板上面の第1の直線上に前記ノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ基板上面において前記処理液を受ける着液領域が前記第1の直線から傾斜した方向に延びる状態で前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させる移動部とを備え、
前記着液領域は、第1および第2の端部を有し、前記第2の端部は、前記第1の端部よりも前記基板の回転中心から離間しかつ基板の回転方向において前記第1の端部よりも下流に位置し、
前記第1の直線と、前記着液領域が延びる方向に平行な第2の直線との間の角度は、3°以上7°以下である、液処理装置。 - 前記移動部は、平面視で前記一の吐出口または前記複数の吐出口が前記第1の直線から離間した状態でかつ前記一の吐出口または前記複数の吐出口から基板の回転方向における下流に向かって処理液が吐出される状態で前記ノズルを移動させる、請求項1記載の液処理装置。
- 前記ノズルは、前記一の吐出口を有し、
前記一の吐出口は、前記一方向に連続的に延びるように形成されたスリットである、請求項1または2記載の液処理装置。 - 前記移動部は、前記着液領域が基板の回転中心から基板の外周端部まで移動するように前記ノズルを移動させる、請求項1~3のいずれか一項に記載の液処理装置。
- 前記移動部は、前記着液領域が基板の外周端部まで移動した後、さらに前記着液領域が基板の外周端部から基板の回転中心まで戻るように前記ノズルを移動させる、請求項4記載の液処理装置。
- 前記移動部は、前記ノズルの移動開始時に、前記着液領域の前記第1の端部が基板の回転中心に位置するように前記ノズルを位置決めする、請求項4または5記載の液処理装置。
- 基板に処理液を供給することにより所定の処理を行う液処理装置であって、
基板を水平姿勢で保持しつつ鉛直軸の周りで回転させる回転保持部と、
一方向に連続的に延びる一の吐出口または前記一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有し、前記回転保持部により回転される基板上面に処理液を吐出するノズルと、
前記ノズルに処理液を供給する処理液供給系と、
前記回転保持部により回転される基板の回転中心を通る基板上面の第1の直線上に前記ノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ基板上面において前記処理液を受ける着液領域が前記第1の直線から傾斜した方向に延びる状態で前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させる移動部とを備え、
前記着液領域は、第1および第2の端部を有し、前記第2の端部は、前記第1の端部よりも前記基板の回転中心から離間しかつ基板の回転方向において前記第1の端部よりも下流に位置し、
前記処理液供給系は、前記着液領域の一部が基板の回転中心に位置するように前記ノズルが位置決めされた状態で、前記ノズルへの処理液の供給を開始し、
前記移動部は、前記着液領域が基板の回転中心から基板の外周端部まで移動するように前記ノズルを移動させ、
前記第1の直線と、前記着液領域が延びる方向に平行な第2の直線との間の角度は、3°以上7°以下である、液処理装置。 - 基板に処理液を供給することにより所定の処理を行う液処理方法であって、
基板を水平姿勢で保持しつつ鉛直軸の周りで回転させるステップと、
一方向に連続的に延びる一の吐出口または前記一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有するノズルに処理液を供給し、前記ノズルから前記回転される基板上面に処理液を吐出するステップと、
前記回転される基板の回転中心を通る基板上面の第1の直線上に前記ノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ基板上面において前記処理液を受ける着液領域が前記第1の直線から傾斜した方向に延びる状態で前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させるステップとを含み、
前記着液領域は、第1および第2の端部を有し、前記第2の端部は、前記第1の端部よりも前記基板の回転中心から離間しかつ基板の回転方向において前記第1の端部よりも下流に位置し、
前記第1の直線と、前記着液領域が延びる方向に平行な第2の直線との間の角度は、3°以上7°以下である、液処理方法。 - 前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させるステップは、平面視で前記一の吐出口または前記複数の吐出口が前記第1の直線から離間した状態でかつ前記一の吐出口または前記複数の吐出口から基板の回転方向における下流に向かって処理液が吐出される状態で前記ノズルを移動させることを含む、請求項8記載の液処理方法。
- 前記ノズルは、前記一の吐出口を有し、
前記一の吐出口は、前記一方向に連続的に延びるように形成されたスリットである、請求項8または9記載の液処理方法。 - 前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させるステップは、前記着液領域が基板の回転中心から基板の外周端部まで移動するように前記ノズルを移動させることを含む、請求項8~10のいずれか一項に記載の液処理方法。
- 前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させるステップは、前記着液領域が基板の外周端部まで移動した後、さらに前記着液領域が基板の外周端部から基板の回転中心まで戻るように前記ノズルを移動させることを含む、請求項11記載の液処理方法。
- 前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させるステップは、前記ノズルの移動開始時に、前記着液領域の前記第1の端部が基板の回転中心に位置するように前記ノズルを位置決めすることを含む、請求項11または12記載の液処理方法。
- 基板に処理液を供給することにより所定の処理を行う液処理方法であって、
基板を水平姿勢で保持しつつ鉛直軸の周りで回転させるステップと、
一方向に連続的に延びる一の吐出口または前記一方向に断続的に配置された複数の吐出口を有するノズルに処理液を供給し、前記ノズルから前記回転される基板上面に処理液を吐出するステップと、
前記回転される基板の回転中心を通る基板上面の第1の直線上に前記ノズルから吐出される処理液の一部が供給されかつ基板上面において前記処理液を受ける着液領域が前記第1の直線から傾斜した方向に延びる状態で前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させるステップとを含み、
前記着液領域は、第1および第2の端部を有し、前記第2の端部は、前記第1の端部よりも前記基板の回転中心から離間しかつ基板の回転方向において前記第1の端部よりも下流に位置し、
前記ノズルから前記回転される基板上面に処理液を吐出するステップは、前記着液領域の一部が基板の回転中心に位置するように前記ノズルが位置決めされた状態で、前記ノズルへの処理液の供給を開始することを含み、
前記ノズルを前記第1の直線の方向に移動させるステップは、前記着液領域が基板の回転中心から基板の外周端部まで移動するように前記ノズルを移動させることを含み、
前記第1の直線と、前記着液領域が延びる方向に平行な第2の直線との間の角度は、3°以上7°以下である、液処理方法。
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