JP2005189842A - 現像処理方法および現像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 レジストパターンのパターン倒れを防止することができる現像処理方法および現像処理装置を提供する。
【解決手段】 ウエハWの露光処理が施されたレジスト膜を、現像液で現像し、リンス液でリンス処理する現像処理方法において、ウエハWを乾燥処理する前のウエハW上のレジスト膜が現像液またはリンス液で濡れた状態において、ウエハW上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液(硬化用薬液)をウエハWの表面に供給した後にウエハWの表面に紫外線を照射することにより、レジスト硬化補助剤と紫外線照射の相乗作用によってウエハW上に残るレジスト膜を硬化させて、パターン倒れを防止する。
【選択図】 図5
Description
前記基板上のレジスト膜が現像液またはリンス液で濡れた状態において、前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液を前記基板の表面に供給した後に前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射することにより、前記レジスト硬化補助剤と前記高エネルギー線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させる現像処理方法、が提供される。
現像液と現像反応後に前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液とを所定の割合で混合し、この混合液を前記基板上に供給した後に前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射することにより、前記レジスト膜の現像反応と前記レジスト硬化補助剤と前記高エネルギー線との相乗作用による前記レジスト膜の硬化とを並行して行う現像処理方法、が提供される。
リンス処理時に、現像反応後に前記基板上に残ったレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液とリンス液とを所定の割合で混合し、この混合液を前記基板上に供給した後に前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射して、前記レジスト硬化補助剤と前記高エネルギー線との相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させ、その後に前記基板上にリンス液のみを供給して前記基板上の混合液を洗い流す現像処理方法、が提供される。
前記スピンチャックに保持された基板の表面に前記レジスト膜を現像する所定の現像液を供給する現像液ノズルと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面にリンス液を供給するリンスノズルと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に、現像反応後に前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液を供給する薬液ノズルと、
前記現像液ノズルと前記リンスノズルと前記薬液ノズルを、前記スピンチャックに保持された基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に所定波長の光を照射する光照射機構と、
を具備する現像処理装置、が提供される。
前記スピンチャックに保持された基板の表面に、現像液と現像反応後に前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液とを所定比で混合して吐出する現像液/薬液ノズルと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面にリンス液を供給するリンスノズルと、
前記現像液/薬液ノズルと前記リンスノズルを前記スピンチャックに保持された基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に所定波長の光を照射する光照射機構と、
を具備する現像処理装置、が提供される。
前記スピンチャックに保持された基板の表面に前記レジスト膜を現像する所定の現像液を供給する現像液ノズルと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に、現像反応後に前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液とリンス液とを所定比で混合して吐出するリンス液/薬液ノズルと、
前記現像液ノズルと前記リンス液/薬液ノズルを前記スピンチャックに保持された基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に所定波長の光を照射する光照射機構と、
を具備する現像処理装置、が提供される。
第1の処理方法は、現像液ノズル86からウエハW上へ現像液の供給を開始した直後に、ウエハW上の現像液が塗布されている部分に薬液ノズル81から硬化用薬液を供給し、光照射装置51からウエハWの表面に紫外線を照射する方法である。この第1の方法では、現像液によるレジスト膜の現像反応と硬化用薬液による残留レジストパターンの硬化処理をほぼ同時に進行させる。このため、硬化用薬液に含まれるレジスト硬化補助剤は残留レジストパターンにのみ選択的に作用する性質を有していることが必要となる。
31a;スリット
32;光源
51;光照射装置
52;スピンチャック
53;光照射スキャン装置
81;薬液ノズル
82;現像液/薬液ノズル
83;リンス液/薬液ノズル
84;処理液ノズル
86;現像液ノズル
88;スリット型吐出口
95;リンスノズル
DEV;現像ユニット
Claims (35)
- 基板上の露光処理が施されたレジスト膜を、現像液で現像し、リンス液でリンス処理する現像処理方法であって、
前記基板上のレジスト膜が現像液またはリンス液で濡れた状態において、前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液を前記基板の表面に供給した後に前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射することにより、前記レジスト硬化補助剤と前記高エネルギー線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることを特徴とする現像処理方法。 - 前記レジスト硬化補助剤は水溶性であり、かつ、前記薬液は水溶液であることを特徴とする請求項1に記載の現像処理方法。
- 前記レジスト硬化補助剤は疎水性であり、かつ、前記薬液は疎水性有機溶剤であることを特徴とする請求項1に記載の現像処理方法。
- 基板上へ現像液の供給を開始した直後に、前記基板上の現像液が塗布されている部分に前記薬液を供給し、前記薬液が供給された部分に前記高エネルギー線を照射することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 基板上に現像液を供給してパドルを形成した後、前記パドルに前記薬液を供給し、前記薬液が供給された部分に前記高エネルギー線を照射することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 基板上のレジスト膜を現像液で処理した後に、前記基板上へリンス液の供給を開始し、その直後に基板上のリンス液が塗布された部分に前記薬液を供給し、前記薬液が供給された部分に前記高エネルギー線を照射することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 基板を現像液およびリンス液で処理した後に、前記基板上のレジスト膜がリンス液で濡れた状態において前記基板上に前記薬液を供給し、前記薬液が塗布された部分に前記高エネルギー線を照射することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 基板上に前記薬液を供給して前記基板上の現像液またはリンス液を前記薬液で置換した後、前記基板の表面に前記高エネルギー線を照射することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 基板上に供給された現像液またはリンス液を水溶性の有機溶剤で置換した後に前記有機溶剤を前記薬液で置換し、前記基板の表面に前記高エネルギー線を照射することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 前記薬液に界面活性剤が添加されていることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 前記薬液による処理の後に前記基板上に供給されるリンス液は、界面活性剤、前記レジスト膜に対する接触角が高い薬液、純水と同等の接触角を有し、かつ、表面張力の小さい薬液、のいずれかを含むことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 前記基板を回転させながら、前記基板上へ前記薬液の供給を行うことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 基板上の露光処理が施されたレジスト膜を、現像液で現像し、リンス液でリンス処理する現像処理方法であって、
現像液と現像反応後に前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液とを所定の割合で混合し、この混合液を前記基板上に供給した後に前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射することにより、前記レジスト膜の現像反応と前記レジスト硬化補助剤と前記高エネルギー線との相乗作用による前記レジスト膜の硬化とを並行して行うことを特徴とする現像処理方法。 - 前記基板を回転させながら、前記基板上へ前記混合液の供給を行うことを特徴とする請求項13に記載の現像処理方法。
- 基板上の露光処理が施されたレジスト膜を、現像液で現像し、リンス処理する現像処理方法であって、
リンス処理時に、現像反応後に前記基板上に残ったレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液とリンス液とを所定の割合で混合し、この混合液を前記基板上に供給した後に前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射して、前記レジスト硬化補助剤と前記高エネルギー線との相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させ、その後に前記基板上にリンス液のみを供給して前記基板上の混合液を洗い流すことを特徴とする現像処理方法。 - 前記基板を回転させながら、前記基板上へ前記混合液の供給を行うことを特徴とする請求項15に記載の現像処理方法。
- 前記基板の回転数は4000rpm以下であることを特徴とする請求項12,14,16のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 前記高エネルギー線は、紫外線、赤外線、マイクロ波、熱線または電子線のいずれかであることを特徴とする請求項1から請求項17のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 前記リンス液は純水であることを特徴とする請求項1から請求項18のいずれか1項に記載の現像処理方法。
- 露光処理されたレジスト膜を有する基板を保持する回転自在なスピンチャックと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に前記レジスト膜を現像する所定の現像液を供給する現像液ノズルと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面にリンス液を供給するリンスノズルと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に、現像反応後に前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液を供給する薬液ノズルと、
前記現像液ノズルと前記リンスノズルと前記薬液ノズルを、前記スピンチャックに保持された基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に所定波長の光を照射する光照射機構と、
を具備することを特徴とする現像処理装置。 - 前記光照射機構は、前記スピンチャックに保持された基板に対して相対的に移動するように構成されていることを特徴とする請求項20に記載の現像処理装置。
- 前記現像液ノズルは、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に現像液を吐出する構造を有し、
前記薬液ノズルは、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に薬液を吐出する構造を有し、
前記現像液ノズルと前記薬液ノズルは、互いに平行であり、かつ、一体であることを特徴とする請求項20または請求項21に記載の現像処理装置。 - 前記リンスノズルは、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状にリンス液を吐出する構造を有し、
前記薬液ノズルは、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に薬液を吐出する構造を有し、
前記リンスノズルと前記薬液ノズルは、互いに平行であり、かつ、一体であることを特徴とする請求項20または請求項21に記載の現像処理装置。 - 前記光照射機構は、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に光を放射するためのスリットが形成された箱体と、前記箱体内に配置された所定波長の光源と、を有し、
前記箱体と前記薬液ノズルは、互いに平行であり、かつ、一体であることを特徴とする請求項22または請求項23に記載の現像処理装置。 - 前記薬液ノズルは、一方向に長く、その内部に薬液を貯留可能な薬液室を備え、かつ、その長手方向に沿って前記薬液室から薬液を略帯状に吐出する吐出口を有する箱体を有し、
前記光照射機構は、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に光を放射するためのスリットが形成された箱体と、前記箱体内に配置された所定波長の光源と、を有し、
前記薬液ノズルを構成する箱体と前記光照射機構を構成する箱体とは、互いに平行であり、かつ、一体であることを特徴とする請求項20に記載の現像処理装置。 - 前記光照射機構は、前記スピンチャックに保持された基板の表面全体に均一に所定波長の光を放射することができるように、複数の光源が所定間隔で縦横に並べられた構造を有することを特徴とする請求項20から請求項23のいずれか1項に記載の現像処理装置。
- 前記光照射機構は、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に光を放射するためのスリットが形成された箱体と、前記箱体内に配置された所定波長の光源と、を有し、
前記光照射機構を前記スピンチャックに保持された基板の上空で水平にスキャンさせる駆動機構をさらに具備することを特徴とする請求項20から請求項23のいずれか1項に記載の現像処理装置。 - 露光処理されたレジスト膜を有する基板を保持する回転自在なスピンチャックと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に、現像液と現像反応後に前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液とを所定比で混合して吐出する現像液/薬液ノズルと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面にリンス液を供給するリンスノズルと、
前記現像液/薬液ノズルと前記リンスノズルを前記スピンチャックに保持された基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に所定波長の光を照射する光照射機構と、
を具備することを特徴とする現像処理装置。 - 前記現像液/薬液ノズルは、一方向に長い箱体の内部にその長手方向に沿って、前記現像液を貯留させる第1の液貯留室と、前記薬液を貯留させる第2の液貯留室と、前記第1の液貯留室および前記第2の液貯留室と連通し、下端に前記現像液と前記薬液とが所定比で混合された混合液を略帯状に吐出する吐出口を有する液混合室と、を備えた構造を有することを特徴とする請求項28に記載の現像処理装置。
- 前記光照射機構は、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に光を放射するためのスリットが形成された箱体と、前記箱体内に配置された所定波長の光源と、を有し、
前記現像液/薬液ノズルを構成する箱体と前記光照射機構を構成する箱体とは、互いに平行であり、かつ、一体であることを特徴とする請求項29に記載の現像処理装置。 - 露光処理されたレジスト膜を有する基板を保持する回転自在なスピンチャックと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に前記レジスト膜を現像する所定の現像液を供給する現像液ノズルと、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に、現像反応後に前記基板上に残るレジスト膜の硬化に寄与するレジスト硬化補助剤を含む薬液とリンス液とを所定比で混合して吐出するリンス液/薬液ノズルと、
前記現像液ノズルと前記リンス液/薬液ノズルを前記スピンチャックに保持された基板に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記スピンチャックに保持された基板の表面に所定波長の光を照射する光照射機構と、
を具備することを特徴とする現像処理装置。 - 前記リンス液/薬液ノズルは、一方向に長い箱体の内部にその長手方向に沿って、前記リンス液を貯留させる第1の液貯留室と、前記薬液を貯留させる第2の液貯留室と、前記第1の液貯留室および前記第2の液貯留室と連通し、下端に前記リンス液と前記薬液とが所定比で混合された混合液を略帯状に吐出する吐出口を有する液混合室と、を備えた構造を有することを特徴とする請求項31に記載の現像処理装置。
- 前記光照射機構は、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に光を放射するためのスリットが形成された箱体と、前記箱体内に配置された所定波長の光源と、を有し、
前記リンス液/薬液ノズルを構成する箱体と前記光照射機構を構成する箱体とは、互いに平行であり、かつ、一体であることを特徴とする請求項32に記載の現像処理装置。 - 前記光照射機構は、前記スピンチャックに保持された基板の表面全体に均一に所定波長の光を放射することができるように、複数の光源が所定間隔で縦横に並べられた構造を有することを特徴とする請求項28または請求項29または請求項31または請求項32に記載の現像処理装置。
- 前記光照射機構は、一方向に長く、その長手方向に沿って略帯状に光を放射するためのスリットが形成された箱体と、前記箱体内に配置された所定波長の光源と、を有し、
さらに前記光照射機構を前記スピンチャックに保持された基板に対して相対的に移動させる移動機構を具備することを特徴とする請求項28または請求項29または請求項31または請求項32に記載の現像処理装置。
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