JP2007214506A - Substrate processing method and program thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the amount of a resist pattern dimension reduction agent used for the RELACS technology, and to uniform pattern dimensions within the wafer surface. <P>SOLUTION: A predetermined amount of deionized water is supplied above the center of a wafer on which a resist pattern is formed, and the wafer is rotated to spread the deionized water in a circular pattern in the vicinity of the center of the wafer. A water-soluble resist pattern dimension reduction agent is supplied onto the deionized water on the wafer. Then, the wafer is rotated at high speed to spread the resist pattern dimension reduction agent over the entire surface of the wafer. Subsequent heating changes a lower layer of the resist pattern dimension reduction agent close to the surface of the resist pattern to be water-insoluble for hardening. Afterwards, an unhardened portion of the resist pattern dimension reduction agent is cleaned with the deionized water for removal. Such a method forms a hardened film on the inner wall surface at a concave portion of the resist pattern, resulting in reduction in dimensions of the resist pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は,基板上に形成されたレジストパターンの寸法を縮小するための基板の処理方法と,その基板の処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムに関する。   The present invention relates to a substrate processing method for reducing the size of a resist pattern formed on a substrate, and a program for causing a computer to realize the substrate processing method.

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では,ウェハ上にレジスト膜を形成し,そのレジスト膜を露光し,現像して,ウェハ上にレジストパターンを形成する処理が行われている。   For example, in a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process, a resist film is formed on a wafer, the resist film is exposed and developed, and a resist pattern is formed on the wafer.

レジストパターンを形成するにあたり,半導体デバイスのさらなる高集積化を図るため,レジストパターンの微細化が求められており,これを受けて露光光源の短波長化が進められている。しかしながら,現状,露光光源の短波長化には技術的,コスト的な限界がある。そこで,レジストパターンのホールや溝の内壁面に水溶性のレジストパターン寸法縮小剤からなる膜層を形成して,レジストパターンのホール径や線幅などの寸法を縮小する技術(RELACS(Resolution Enhancement Lithgraphy Assisted by Chemical Shrink)技術)が提案されている(特許文献1参照)。   In forming a resist pattern, miniaturization of the resist pattern is required in order to further increase the integration of semiconductor devices, and in response to this, the wavelength of the exposure light source is being shortened. However, at present, there are technical and cost limitations to shortening the wavelength of the exposure light source. Therefore, a technology for reducing dimensions such as a hole diameter and a line width of a resist pattern by forming a film layer made of a water-soluble resist pattern dimension reducing agent on the inner wall surface of the resist pattern hole or groove (RELACS (Resolution Enhancement Lithography). (Assisted by Chemical Shrink technique) has been proposed (see Patent Document 1).

このRELACS技術では,例えばウェハの中央部に所定のレジストパターン寸法縮小剤(RELACS剤)が供給され,ウェハの回転によりそのレジストパターン寸法縮小剤がウェハの表面全体に塗布されている。そして,例えばホールや溝の内壁面のレジストパターン寸法縮小剤が熱により不溶性に硬化され,その後その他の未硬化の部分のレジストパターン寸法縮小剤が純水により除去されて,レジストパターンの寸法が縮小されている。   In this RELACS technology, for example, a predetermined resist pattern size reducing agent (RELACS agent) is supplied to the center of the wafer, and the resist pattern size reducing agent is applied to the entire surface of the wafer by rotating the wafer. Then, for example, the resist pattern size reducing agent on the inner wall surface of the hole or groove is cured insoluble by heat, and then the resist pattern size reducing agent in other uncured portions is removed with pure water, thereby reducing the resist pattern size. Has been.

特開2003−234279号公報JP 2003-234279 A

しかしながら,上述したようなRELACS技術を用いた場合,レジストパターン寸法縮小剤が下地となるレジストに対して撥水性が高いので,レジストパターン寸法縮小剤を大量に供給しないと,ウェハの表面全体にレジストパターン寸法縮小剤を適正に塗布することができなかった。レジストパターン寸法縮小剤は,極めて高価な材料であり,この結果,レジストパターンを縮小するウェハ処理に要するコストが増大していた。また,撥水性のためレジストパターン寸法縮小剤をウェハの表面全体に均一に塗布することが難しく,最終的に形成されるレジストパターンの寸法がウェハ面内でばらつくことがあった。   However, when the RELACS technology as described above is used, the resist pattern size reducing agent has a high water repellency with respect to the underlying resist. Therefore, if a large amount of resist pattern size reducing agent is not supplied, the resist is applied to the entire wafer surface. The pattern size reducing agent could not be applied properly. The resist pattern size reducing agent is an extremely expensive material, and as a result, the cost required for wafer processing for reducing the resist pattern has increased. In addition, due to water repellency, it is difficult to uniformly apply the resist pattern size reducing agent to the entire surface of the wafer, and the dimensions of the finally formed resist pattern may vary within the wafer surface.

本発明は,かかる点に鑑みてなされたものであり,RELACS技術を用いてレジストパターンの寸法を縮小する際に,レジストパターン寸法縮小剤の使用量を低減し,ウェハなどの基板面内においてレジストパターンの寸法を均一にすることをその目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and when reducing the size of a resist pattern using the RELACS technology, the amount of the resist pattern size reducing agent is reduced, and the resist is reduced within the surface of a substrate such as a wafer. The purpose is to make the dimensions of the pattern uniform.

上記目的を達成するための本発明は,基板上に形成されたレジストパターンの寸法を縮小するための基板の処理方法であって,レジストパターンが形成された基板上に純水を供給する純水供給工程と,その後,基板上に水溶性のレジストパターン寸法縮小剤を供給し,基板を回転させて,基板の表面全体に前記レジストパターン寸法縮小剤を塗布する塗布工程と,その後,レジストパターンの表面に接する前記レジストパターン寸法縮小剤の下層部分を除去液に対する不溶性に変質させる変質工程と,その後,前記レジストパターン寸法縮小剤の変質していない上層部分を除去液により除去する除去工程と,を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate processing method for reducing the size of a resist pattern formed on a substrate, the pure water supplying pure water onto the substrate on which the resist pattern is formed. A supply step, and then a water-soluble resist pattern size reducing agent is supplied onto the substrate, the substrate is rotated, and the resist pattern size reducing agent is applied to the entire surface of the substrate; An alteration process for altering a lower layer portion of the resist pattern size reducing agent in contact with the surface to be insoluble in a removal liquid, and then a removal process for removing an unmodified upper layer portion of the resist pattern dimension reduction agent with a removal liquid. It is characterized by having.

本発明によれば,基板上に純水が供給され,その後に水溶性のレジストパターン寸法縮小剤が供給されるので,基板上で純水とレジストパターン寸法縮小剤が混合され,レジストパターン寸法縮小剤の下地に対する濡れ性が向上する。これにより,少量でもレジストパターン寸法縮小剤を基板の表面全体に広げることができるので,レジストパターン寸法縮小剤の使用量を低減できる。また,レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がり易いので,基板面内に均一にレジストパターン寸法縮小剤を塗布して,最終的に基板面内においてレジストパターンの寸法を均一にできる。   According to the present invention, pure water is supplied onto the substrate, and then a water-soluble resist pattern size reducing agent is supplied. Therefore, pure water and the resist pattern size reducing agent are mixed on the substrate, thereby reducing the resist pattern size. The wettability of the agent to the base is improved. As a result, the resist pattern size reducing agent can be spread over the entire surface of the substrate even in a small amount, and the amount of the resist pattern size reducing agent used can be reduced. In addition, since the resist pattern size reducing agent easily spreads over the entire surface of the substrate, the resist pattern size reducing agent can be uniformly applied in the substrate surface, and finally the resist pattern size can be made uniform in the substrate surface.

前記純水供給工程は,基板を回転させて,基板上に供給された純水を基板の表面全体に広がらない程度に広げる工程を有し,その後の前記塗布工程では,その広がった純水に前記レジストパターン寸法縮小剤を供給し,基板の回転により当該レジストパターン寸法縮小剤を基板の表面全体に広げるようにしてもよい。   The pure water supply step includes a step of rotating the substrate to spread the pure water supplied on the substrate to such an extent that it does not spread over the entire surface of the substrate. In the subsequent coating step, the spread pure water is added to the spread pure water. The resist pattern size reducing agent may be supplied, and the resist pattern size reducing agent may be spread over the entire surface of the substrate by rotating the substrate.

前記基板処理方法は,前記塗布工程において前記レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がった後に,基板を第1の回転速度で回転させて前記レジストパターン寸法縮小剤の膜厚を調整する工程と,その後,第1の回転速度よりも速い第2の回転速度で回転させて前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる工程を有するようにしてもよい。   The substrate processing method includes a step of adjusting the film thickness of the resist pattern size reducing agent by rotating the substrate at a first rotation speed after the resist pattern size reducing agent spreads over the entire surface of the substrate in the coating step. Then, the resist pattern size reducing agent may be dried by rotating at a second rotation speed higher than the first rotation speed.

前記塗布工程において前記レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がった後に,基板の回転速度を一旦下げ,その後に基板を前記第1の回転速度まで上昇させて前記レジストパターン寸法縮小剤の膜厚を調整するようにしてもよい。   After the resist pattern size reducing agent spreads over the entire surface of the substrate in the coating step, the rotational speed of the substrate is temporarily reduced, and then the substrate is raised to the first rotational speed to form the resist pattern size reducing agent film. The thickness may be adjusted.

前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる際には,基板の外周部に乾燥気体を供給するようにしてもよい。   When drying the resist pattern size reducing agent, a dry gas may be supplied to the outer peripheral portion of the substrate.

少なくとも前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる際に,基板の周辺雰囲気を40%以下の湿度に設定してもよい。   At least when the resist pattern dimension reducing agent is dried, the ambient atmosphere around the substrate may be set to a humidity of 40% or less.

別の観点による本発明によれば,上記基板の処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer to implement the substrate processing method.

本発明によれば,RELACS技術を用いてレジストパターンの寸法を縮小する際のコストを低減できる。また,基板面内でばらつきのないレジストパターンを形成し,歩留まりを向上できる。   According to the present invention, it is possible to reduce the cost when reducing the size of a resist pattern using the RELACS technology. In addition, a resist pattern having no variation in the substrate surface can be formed to improve the yield.

以下,本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は,本実施の形態にかかる基板の処理方法が実施される基板処理システム1の構成の概略を示す平面図であり,図2は,基板処理システム1の正面図であり,図3は,基板処理システム1の背面図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a substrate processing system 1 in which a substrate processing method according to the present embodiment is implemented, FIG. 2 is a front view of the substrate processing system 1, and FIG. 1 is a rear view of the substrate processing system 1. FIG.

基板処理システム1は,図1に示すように例えば複数枚のウェハWをカセット単位で外部から基板処理システム1に対して搬入出したり,カセットCに対してウェハWを搬入出したりするカセットステーション2と,一連のウェハ処理中の各種処理を枚様式に行う複数の処理装置を多段に備えている処理ステーション3とを一体に接続した構成を有している。   As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes, for example, a cassette station 2 for loading and unloading a plurality of wafers W from the outside to the substrate processing system 1 and loading and unloading wafers W into and from the cassette C. And a processing station 3 provided with a plurality of processing apparatuses for performing various processes in a series of wafer processing in a single sheet form in a united manner.

カセットステーション2には,カセット載置台10が設けられ,当該カセット載置台10は,複数のカセットCをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在になっている。カセットステーション2には,搬送路11上をX方向に向かって移動可能なウェハ搬送体12が設けられている。ウェハ搬送体12は,カセットCに収容されたウェハWの配列方向(上下方向)にも移動自在であり,X方向に配列された各カセットC内の各ウェハWに対して選択的にアクセスできる。   The cassette station 2 is provided with a cassette mounting table 10 that can mount a plurality of cassettes C in a row in the X direction (vertical direction in FIG. 1). The cassette station 2 is provided with a wafer transfer body 12 that can move in the X direction on the transfer path 11. The wafer carrier 12 is also movable in the arrangement direction (vertical direction) of the wafers W accommodated in the cassette C, and can selectively access each wafer W in each cassette C arranged in the X direction. .

ウェハ搬送体12は,鉛直軸周りのθ方向に回転可能であり,後述する処理ステーション3側の第3の処理装置群G3に属するエクステンション装置32に対してもアクセスできる。   The wafer carrier 12 can rotate in the θ direction around the vertical axis, and can also access an extension device 32 belonging to a third processing device group G3 on the processing station 3 side described later.

処理ステーション3には,その中心部に主搬送装置13が設けられており,この主搬送装置13の周辺には,各種処理装置が多段に配置されて処理装置群が構成されている。この基板処理システム1には,4つの処理装置群G1,G2,G3,G4が配置されており,第1及び第2の処理装置群G1,G2は,基板処理システム1の正面側に配置され,第3の処理装置群G3は,主搬送装置13のカセットステーション2側に配置され,第4の処理装置群G4は,第3の処理装置群G3の主搬送装置13を挟んだ反対側に配置されている。さらにオプションとして破線で示した第5の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。主搬送装置13は,これらの処理装置群G1〜G5内に配置されている後述する各種処理装置に対してウェハWを搬送できる。   The processing station 3 is provided with a main transfer device 13 at the center thereof, and various processing devices are arranged in multiple stages around the main transfer device 13 to form a processing device group. In the substrate processing system 1, four processing device groups G1, G2, G3, and G4 are arranged. The first and second processing device groups G1 and G2 are arranged on the front side of the substrate processing system 1. The third processing unit group G3 is arranged on the cassette station 2 side of the main transfer unit 13, and the fourth processing unit group G4 is on the opposite side of the third transfer unit group G3 across the main transfer unit 13. Has been placed. Further, as an option, a fifth processing unit group G5 indicated by a broken line can be separately arranged on the back side. The main transfer device 13 can transfer the wafer W to various processing devices (described later) arranged in these processing device groups G1 to G5.

第1の処理装置群G1には,例えば図2に示すようにウェハW上に所定のレジストパターン寸法縮小剤を塗布する塗布処理装置20と,余分なレジストパターン寸法縮小剤を洗浄して除去する洗浄装置21とが下から順に2段に配置されている。第2の処理装置群G2も同様に,塗布処理装置22と,洗浄装置23とが下から順に2段に積み重ねられている。   In the first processing unit group G1, for example, as shown in FIG. 2, a coating processing unit 20 for applying a predetermined resist pattern size reducing agent on the wafer W and an excess resist pattern size reducing agent are washed and removed. The cleaning device 21 is arranged in two stages in order from the bottom. Similarly, in the second processing unit group G2, the coating processing unit 22 and the cleaning unit 23 are stacked in two stages in order from the bottom.

第3の処理装置群G3には,例えば図3に示すようにウェハWを冷却する冷却処理装置30,31,ウェハWを待機させるエクステンション装置32,ウェハWを加熱する加熱処理装置33,34等が下から順に例えば5段に重ねられている。   For example, as shown in FIG. 3, the third processing unit group G3 includes cooling processing units 30 and 31 for cooling the wafer W, an extension unit 32 for waiting the wafer W, a heating processing unit 33 and 34 for heating the wafer W, and the like. Are stacked, for example, in five steps from the bottom.

第4の処理装置群G4には,例えば冷却処理装置40,41,エクステンション装置42,加熱処理装置43,44等が下から順に例えば5段に積み重ねられている。   In the fourth processing unit group G4, for example, cooling processing units 40 and 41, extension units 42, heating processing units 43 and 44, and the like are stacked, for example, in five stages in order from the bottom.

冷却処理装置30,31,40,41は,例えば所定温度に冷却された冷却板上にウェハWを載置することによりウェハWを冷却できる。また,加熱処理装置33,34,43,44は,例えば所定温度に加熱された熱板にウェハWを載置することによりウェハWを加熱できる。   The cooling processing apparatuses 30, 31, 40, 41 can cool the wafer W by placing the wafer W on a cooling plate cooled to a predetermined temperature, for example. Further, the heat treatment apparatuses 33, 34, 43, and 44 can heat the wafer W by placing the wafer W on a hot plate heated to a predetermined temperature, for example.

次に,上述の塗布処理装置20,22の構成について説明する。図4は,塗布処理装置20の構成の概略を示す縦断面の説明図であり,図5は,塗布処理装置20の横断面の説明図である。   Next, the configuration of the above-described coating processing apparatuses 20 and 22 will be described. FIG. 4 is an explanatory view of a vertical cross section showing an outline of the configuration of the coating treatment apparatus 20, and FIG. 5 is an explanatory view of a transverse section of the coating treatment apparatus 20.

塗布処理装置20は,例えば内部を閉鎖可能なケーシング70を有している。ケーシング70内の中央部には,ウェハWを保持して回転させるスピンチャック71を備えている。スピンチャック71は,水平な上面を有し,当該上面には,例えばウェハWを吸引する吸引口(図示せず)が設けられている。この吸引口からの吸引により,ウェハWをスピンチャック71上に吸着保持できる。   The coating treatment apparatus 20 has a casing 70 that can be closed, for example. A spin chuck 71 that holds and rotates the wafer W is provided at the center of the casing 70. The spin chuck 71 has a horizontal upper surface, and a suction port (not shown) for sucking, for example, the wafer W is provided on the upper surface. The wafer W can be sucked and held on the spin chuck 71 by suction from the suction port.

スピンチャック71は,例えばモータなどを備えたチャック駆動機構72により,所定の速度に回転できる。また,チャック駆動機構72には,シリンダなどの昇降駆動源が設けられており,スピンチャック71は上下動可能である。   The spin chuck 71 can be rotated at a predetermined speed by, for example, a chuck driving mechanism 72 having a motor or the like. Further, the chuck drive mechanism 72 is provided with an elevating drive source such as a cylinder, and the spin chuck 71 can move up and down.

スピンチャック71の周囲には,ウェハWから飛散又は落下する液体を受け止め,回収するカップ73が設けられている。カップ73の下面には,回収した液体を排出する排出管74と,カップ73内の雰囲気を排気する排気管75が接続されている。排気管75は,ポンプなどの負圧発生装置76に接続されており,カップ73内の雰囲気を強制的に排気できる。   Around the spin chuck 71, there is provided a cup 73 that receives and collects the liquid scattered or dropped from the wafer W. Connected to the lower surface of the cup 73 are a discharge pipe 74 for discharging the collected liquid and an exhaust pipe 75 for exhausting the atmosphere in the cup 73. The exhaust pipe 75 is connected to a negative pressure generator 76 such as a pump and can forcibly exhaust the atmosphere in the cup 73.

図5に示すようにカップ73のX方向負方向(図5の下方向)側には,Y方向(図5の左右方向)に沿って延伸するレール80が形成されている。レール80は,例えばカップ73のY方向負方向(図5の左方向)側の外方からY方向正方向(図5の右方向)側の外方まで形成されている。レール80には,例えば二本のアーム81,82が取り付けられている。   As shown in FIG. 5, a rail 80 extending along the Y direction (left and right direction in FIG. 5) is formed on the negative side of X direction (downward direction in FIG. 5) of the cup 73. The rail 80 is formed, for example, from the outside of the cup 73 in the Y direction negative direction (left direction in FIG. 5) to the outside in the Y direction positive direction (right direction in FIG. 5). For example, two arms 81 and 82 are attached to the rail 80.

第1のアーム81には,図4及び図5に示すようにレジストパターン寸法縮小剤を吐出する第1のノズル83が支持されている。第1のアーム81は,図5に示すノズル駆動部84により,レール80上を移動自在であり,第1のノズル83を,カップ73のY方向正方向側の外方に設置された待機部85からカップ73内のウェハWの中心部上方まで移動させることができる。また,第1のアーム81は,ノズル駆動部84によって昇降自在であり,第1のノズル83の高さを調整できる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the first arm 81 supports a first nozzle 83 that discharges a resist pattern size reducing agent. The first arm 81 is movable on the rail 80 by a nozzle driving unit 84 shown in FIG. 5, and the first nozzle 83 is installed on the outside of the cup 73 on the Y direction positive direction side. It can be moved from 85 to above the center of the wafer W in the cup 73. Further, the first arm 81 can be moved up and down by a nozzle driving unit 84, and the height of the first nozzle 83 can be adjusted.

第1のノズル83には,図4に示すように縮小剤供給源86に連通する供給管87が接続されている。本実施の形態においては,例えば縮小剤供給源86には,水溶性であって,熱によって硬化して水に対する不溶性に変質し,さらにその変質後にエッチング材に対する耐性を有するレジストパターン寸法縮小剤(RELACS剤)が貯留される。   As shown in FIG. 4, a supply pipe 87 communicating with a reducing agent supply source 86 is connected to the first nozzle 83. In the present embodiment, for example, the reducing agent supply source 86 is a water-soluble resist pattern size reducing agent (which is cured by heat and becomes insoluble to water, and has resistance to an etching material after the alteration). RELACS agent) is stored.

第2のアーム82には,純水を吐出する第2のノズル90が支持されている。第2のアーム82は,例えば図5に示すノズル駆動部91によってレール80上を移動自在であり,第2のノズル90を,カップ73のY方向負方向側の外方に設けられた待機部92からカップ73内のウェハWの中心部上方まで移動させることができる。また,ノズル駆動部91によって,第2のアーム82は昇降自在であり,第2のノズル90の高さも調節できる。   A second nozzle 90 that discharges pure water is supported on the second arm 82. The second arm 82 is movable on the rail 80 by, for example, a nozzle driving unit 91 shown in FIG. 5, and the second nozzle 90 is provided on the outside of the cup 73 on the Y direction negative direction side. It can be moved from 92 to above the center of the wafer W in the cup 73. Further, the second arm 82 can be moved up and down by the nozzle driving unit 91, and the height of the second nozzle 90 can be adjusted.

第2のノズル90には,図4に示すように純水供給源93に連通する供給管94が接続されている。   A supply pipe 94 communicating with a pure water supply source 93 is connected to the second nozzle 90 as shown in FIG.

例えばケーシング70の天井面の中央部には,給気管100が接続されている。給気管100には,温湿度調整装置101が接続されている。温湿度調整装置101により温度と湿度の調整された気体をケーシング70内に供給することにより,ケーシング70内を所定の温度と湿度の雰囲気に調整できる。   For example, the air supply pipe 100 is connected to the center of the ceiling surface of the casing 70. A temperature / humidity adjusting device 101 is connected to the air supply pipe 100. By supplying the gas whose temperature and humidity are adjusted by the temperature and humidity adjusting device 101 into the casing 70, the inside of the casing 70 can be adjusted to an atmosphere of a predetermined temperature and humidity.

なお,塗布処理装置22の構成は,上述の塗布処理装置20と同様であるので,説明を省略する。   Note that the configuration of the coating processing apparatus 22 is the same as that of the above-described coating processing apparatus 20, and thus the description thereof is omitted.

次に,洗浄装置21,23の構成について説明する。図6は,洗浄装置21の構成の概略を示す縦断面の説明図である。   Next, the configuration of the cleaning devices 21 and 23 will be described. FIG. 6 is an explanatory view of a longitudinal section showing an outline of the configuration of the cleaning device 21.

洗浄装置21は,例えばケーシング110内に,ウェハWを保持して回転させるスピンチャック111を備えている。スピンチャック111は,チャック駆動機構112により所定の速度で回転できる。スピンチャック111の周囲には,ウェハWから飛散又は落下する液体を受け止め,回収するカップ113が設けられている。カップ113の下面には,回収した液体を排出する排出管114が接続されている。   The cleaning device 21 includes, for example, a spin chuck 111 that holds and rotates the wafer W in the casing 110. The spin chuck 111 can be rotated at a predetermined speed by the chuck driving mechanism 112. Around the spin chuck 111, there is provided a cup 113 that receives and collects the liquid scattered or dropped from the wafer W. A discharge pipe 114 for discharging the collected liquid is connected to the lower surface of the cup 113.

ケーシング110内には,純水を吐出する純水吐出ノズル120が設けられている。純水吐出ノズル120は,水平方向に移動自在なアーム121により保持されており,カップ113の外方の待機部122からカップ113内のウェハWの中心部上方まで移動できる。純水吐出ノズル120は,供給管123によって純水供給源124に連通している。   In the casing 110, a pure water discharge nozzle 120 for discharging pure water is provided. The pure water discharge nozzle 120 is held by an arm 121 that is movable in the horizontal direction, and can move from the standby unit 122 outside the cup 113 to above the center of the wafer W in the cup 113. The pure water discharge nozzle 120 communicates with a pure water supply source 124 through a supply pipe 123.

なお,洗浄装置23の構成は,上述の洗浄装置21と同様であるので,説明を省略する。   In addition, since the structure of the washing | cleaning apparatus 23 is the same as that of the above-mentioned washing | cleaning apparatus 21, description is abbreviate | omitted.

上記基板処理システム1で行われるウェハ処理は,例えば図1に示すようにカセットステーション2に設けられた制御部130によって制御されている。制御部130は,例えばコンピュータであり,プログラム格納部を有している。そのプログラム格納部には,上述の各種処理装置や搬送体などの駆動系の動作を制御して,後述する所定のレシピのウェハ処理を実行するプログラムPが格納されている。なお,このプログラムPは,コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって,その記録媒体から制御部130にインストールされたものであってもよい。   Wafer processing performed in the substrate processing system 1 is controlled by a control unit 130 provided in the cassette station 2, for example, as shown in FIG. The control unit 130 is a computer, for example, and has a program storage unit. The program storage unit stores a program P for controlling the operation of a driving system such as the above-described various processing apparatuses and transfer bodies and executing wafer processing of a predetermined recipe described later. The program P may be recorded on a computer-readable recording medium and installed in the control unit 130 from the recording medium.

次に,以上のように構成された基板処理システム1で行われるウェハ処理について説明する。このウェハ処理は,ウェハW上のレジストパターンのホールや溝などの凹みの内壁面に硬化膜を形成してレジストパターンの寸法を縮小するための処理である。図7は,このウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。   Next, wafer processing performed in the substrate processing system 1 configured as described above will be described. This wafer process is a process for reducing the size of the resist pattern by forming a cured film on the inner wall surface of a recess such as a hole or groove of the resist pattern on the wafer W. FIG. 7 is a flowchart showing the main steps of this wafer processing.

先ず,カセット載置台10上のカセットC内のウェハWが,ウェハ搬送体12によって取り出され,第3の処理装置群G3のエクステンション装置32に搬送される。その後ウェハWは,主搬送装置13によって例えば冷却処理装置30に搬送され,所定温度に温度調節され,その後塗布処理装置20に搬送される。図8は,塗布処理装置20で行われる塗布処理のウェハWの回転速度の変移を示す。図9は,塗布処理の各工程におけるウェハWの状態を示すフロー図である。   First, the wafer W in the cassette C on the cassette mounting table 10 is taken out by the wafer transfer body 12 and transferred to the extension device 32 of the third processing unit group G3. Thereafter, the wafer W is transferred to, for example, the cooling processing device 30 by the main transfer device 13, adjusted to a predetermined temperature, and then transferred to the coating processing device 20. FIG. 8 shows a change in the rotational speed of the wafer W in the coating process performed by the coating processing apparatus 20. FIG. 9 is a flowchart showing the state of the wafer W in each step of the coating process.

塗布処理装置20に搬送されたウェハWは,先ず図4に示すようにスピンチャック71に吸着保持される。次に第2のノズル90がウェハWの中心部の上方まで移動する。その後,図9(a)に示すように表面にレジストパターンPが形成されているウェハWの中心部に第2のノズル90から所定量の純水Aが供給される(図7の工程S1)。その後,ウェハWは例えば1000rpm程度で回転され,図9(b)に示すようにウェハW上の純水Aが遠心力により広げられる。このとき,純水Aは,ウェハWの表面の全体に広げられず,ウェハWの中心部付近に円形の水溜り状に広げられる。所定量の純水Aを供給し終えた第2のノズル90は,待機部92に戻される。   The wafer W transferred to the coating processing apparatus 20 is first sucked and held by the spin chuck 71 as shown in FIG. Next, the second nozzle 90 moves to above the center of the wafer W. Thereafter, as shown in FIG. 9A, a predetermined amount of pure water A is supplied from the second nozzle 90 to the center of the wafer W on which the resist pattern P is formed on the surface (step S1 in FIG. 7). . Thereafter, the wafer W is rotated at about 1000 rpm, for example, and the pure water A on the wafer W is spread by centrifugal force as shown in FIG. 9B. At this time, the pure water A is not spread over the entire surface of the wafer W, but is spread in a circular water pool near the center of the wafer W. The second nozzle 90 that has finished supplying the predetermined amount of pure water A is returned to the standby unit 92.

次に,第1のノズル83がウェハWの中心部の上方まで移動される。このときウェハWの回転速度が30rpm程度に下げられる。ウェハWの回転速度が下げられた状態で,図9(c)に示すように第1のノズル83から所定量のレジストパターン寸法縮小剤BがウェハWの中心部の純水A上に供給される。これにより,ウェハWの中心付近に溜まった純水Aにレジストパターン寸法縮小剤Bが混合される。レジストパターン寸法縮小剤Bを供給し終えた第1のノズル83は,待機部85に戻される。その後,ウェハWの回転速度が例えば2000rpm程度まで上昇され,図9(d)に示すようにレジストパターン寸法縮小剤BがウェハWの表面の全体に広げられる。こうして図10に示すようにウェハW上のレジストパターンRの凹凸の表面上にレジストパターン寸法縮小剤Bが塗布される(図7に示す工程S2)。   Next, the first nozzle 83 is moved to above the center of the wafer W. At this time, the rotation speed of the wafer W is lowered to about 30 rpm. With the rotational speed of the wafer W lowered, a predetermined amount of resist pattern dimension reducing agent B is supplied from the first nozzle 83 onto the pure water A at the center of the wafer W as shown in FIG. The As a result, the resist pattern size reducing agent B is mixed with the pure water A collected near the center of the wafer W. The first nozzle 83 that has finished supplying the resist pattern dimension reducing agent B is returned to the standby unit 85. Thereafter, the rotation speed of the wafer W is increased to, for example, about 2000 rpm, and the resist pattern size reducing agent B is spread over the entire surface of the wafer W as shown in FIG. In this way, as shown in FIG. 10, the resist pattern size reducing agent B is applied on the uneven surface of the resist pattern R on the wafer W (step S2 shown in FIG. 7).

次に,ウェハWの回転速度が100rpm程度に一旦下げられる。その後ウェハWの回転速度が第1の回転速度としての1300〜1500rpm程度に上げられ,レジストパターン寸法縮小剤Bの液膜が所定の膜厚に調整される(図7に示す工程S3)。膜厚が調整された後,ウェハWの回転速度がさらに3000rpm程度に上げられ,レジストパターン寸法縮小剤Bが乾燥される(図7に示す工程S4)。   Next, the rotation speed of the wafer W is once lowered to about 100 rpm. Thereafter, the rotation speed of the wafer W is increased to about 1300 to 1500 rpm as the first rotation speed, and the liquid film of the resist pattern size reducing agent B is adjusted to a predetermined film thickness (step S3 shown in FIG. 7). After the film thickness is adjusted, the rotation speed of the wafer W is further increased to about 3000 rpm, and the resist pattern size reducing agent B is dried (step S4 shown in FIG. 7).

その後,ウェハWの回転が停止され,一連の塗布処理が終了する。   Thereafter, the rotation of the wafer W is stopped, and a series of coating processes is completed.

塗布処理の終了したウェハWは,次に加熱処理装置33に搬送され,加熱される。この加熱により,図11に示すようにレジストパターンPの凹凸表面に近いレジストパターン寸法縮小剤Bの下層部分B1が硬化して,その下層部分B1が水に対する不溶性に変質する。これにより,レジストパターンPの凹みの内壁面にレジストパターン寸法縮小剤Bの硬化膜が形成される(図7の工程S5)。   The wafer W for which the coating process has been completed is then transferred to the heat treatment apparatus 33 and heated. By this heating, as shown in FIG. 11, the lower layer portion B1 of the resist pattern size reducing agent B close to the concavo-convex surface of the resist pattern P is cured, and the lower layer portion B1 is altered to be insoluble in water. Thereby, a cured film of the resist pattern size reducing agent B is formed on the inner wall surface of the recess of the resist pattern P (step S5 in FIG. 7).

加熱処理の終了したウェハWは,例えば冷却処理装置40に搬送され,例えば常温に戻された後,洗浄装置21に搬入される。洗浄装置21に搬入されたウェハWは,図6に示すようにスピンチャック111に保持される。その後ウェハWは,スピンチャック111により回転され,その回転された状態で,純水吐出ノズル120からウェハWの中心部に除去液となる純水が供給される。これにより,レジストパターン寸法縮小剤Bの未硬化で水溶性のままの上層部分(下層部分B1以外の部分)が洗い落とされる(図7の工程S6)。その後,ウェハWは,高速回転され,振り切り乾燥される。こうして,図12に示すようにレジストパターンPの凹みの内壁面にレジストパターン寸法縮小剤Bからなる硬化膜(下層部分B1)が残されて,レジストパターンPの寸法が縮小される。   The wafer W that has been subjected to the heat treatment is transferred to, for example, the cooling processing apparatus 40, and returned to room temperature, for example, and then transferred to the cleaning apparatus 21. The wafer W carried into the cleaning device 21 is held by the spin chuck 111 as shown in FIG. Thereafter, the wafer W is rotated by the spin chuck 111, and in the rotated state, pure water as a removal liquid is supplied from the pure water discharge nozzle 120 to the center of the wafer W. Thereby, the uncured and water-soluble upper layer portion (portion other than the lower layer portion B1) of the resist pattern dimension reducing agent B is washed away (step S6 in FIG. 7). Thereafter, the wafer W is rotated at high speed and is shaken and dried. Thus, as shown in FIG. 12, the cured film (lower layer portion B1) made of the resist pattern size reducing agent B is left on the inner wall surface of the recess of the resist pattern P, and the size of the resist pattern P is reduced.

その後,洗浄処理の終了したウェハWは,例えば主搬送装置13とウェハ搬送体12によって処理ステーション3からカセットステーション2のカセットCに戻される。   Thereafter, the wafer W that has been cleaned is returned from the processing station 3 to the cassette C of the cassette station 2 by the main transfer device 13 and the wafer transfer body 12, for example.

以上の実施の形態によれば,ウェハW上に純水Aを供給した後に,レジストパターン寸法縮小剤Bを供給したので,レジストパターンPに対するレジストパターン寸法縮小剤Bの濡れ性が向上し,レジストパターンP上でレジストパターン寸法縮小剤Bが広がりやすくなる。このため,少量のレジストパターン寸法縮小剤Bの供給によりウェハWの表面全体にレジストパターン寸法縮小剤Bを塗布できる。この結果,レジストパターン寸法縮小剤Bの使用量を低減できる。また,レジストパターン寸法縮小剤Bが広がり易いので,ウェハ面内でレジストパターン寸法縮小剤Bを斑なく均一に塗布することができる。   According to the above embodiment, since the resist pattern size reducing agent B is supplied after supplying pure water A onto the wafer W, the wettability of the resist pattern size reducing agent B with respect to the resist pattern P is improved, and the resist The resist pattern size reducing agent B tends to spread on the pattern P. Therefore, the resist pattern size reducing agent B can be applied to the entire surface of the wafer W by supplying a small amount of the resist pattern size reducing agent B. As a result, the usage amount of the resist pattern size reducing agent B can be reduced. Further, since the resist pattern size reducing agent B is easy to spread, the resist pattern size reducing agent B can be uniformly applied in the wafer surface without unevenness.

以上の実施の形態によれば,ウェハW上に純水Aが供給された後にウェハWが回転され,その純水AがウェハWの表面全体に広げられない程度に円状に広げられる。そして,その純水A上にレジストパターン寸法縮小剤Bが供給され,ウェハWがさらに回転されて,レジストパターン寸法縮小剤BがウェハWの表面全体に広げられる。こうすることにより,ウェハW上で純水Aとレジストパターン寸法縮小剤Bが適正に混合され,その混合によりレジストパターン寸法縮小剤BのレジストパターンPに対する撥水性が低下して,レジストパターン寸法縮小剤BがウェハWの表面全体に適正に広がる。また,ウェハWの中心部で円状に溜まった純水Aにレジストパターン寸法縮小剤Bが供給され,それからレジストパターン寸法縮小剤Bが遠心力により外方向に向けて一気に広げられる。この結果,レジストパターン縮小剤BがウェハW面内で斑なく均一に塗布される。   According to the above embodiment, after the pure water A is supplied onto the wafer W, the wafer W is rotated, and the pure water A is spread in a circular shape so as not to be spread over the entire surface of the wafer W. Then, the resist pattern dimension reducing agent B is supplied onto the pure water A, the wafer W is further rotated, and the resist pattern dimension reducing agent B is spread over the entire surface of the wafer W. By doing so, the pure water A and the resist pattern size reducing agent B are properly mixed on the wafer W, and the mixing reduces the water repellency of the resist pattern size reducing agent B to the resist pattern P, thereby reducing the resist pattern size. The agent B spreads properly over the entire surface of the wafer W. Further, the resist pattern size reducing agent B is supplied to the pure water A collected in a circular shape at the center of the wafer W, and then the resist pattern size reducing agent B is spread outward at a stretch by centrifugal force. As a result, the resist pattern reducing agent B is uniformly applied within the wafer W surface without spots.

レジストパターン寸法縮小剤BをウェハWの表面の全体に広げた後に,ウェハWの回転速度を一旦下げて,そこから第1の回転速度に上げてレジストパターン寸法縮小剤Bの膜厚を調整するようにしたので,膜厚調整時に,常にレジストパターン寸法縮小剤BにウェハWの半径方向の外方向の慣性が働き,レジストパターン寸法縮小剤BがウェハWの外方側に流動するので,ウェハ面内の膜厚が斑なく調整される。   After the resist pattern size reducing agent B is spread over the entire surface of the wafer W, the rotational speed of the wafer W is temporarily reduced and then increased to the first rotational speed to adjust the film thickness of the resist pattern size reducing agent B. As a result, when adjusting the film thickness, the radial outward inertia of the wafer W always acts on the resist pattern size reducing agent B, and the resist pattern size reducing agent B flows outward of the wafer W. The in-plane film thickness is adjusted without unevenness.

なお,レジストパターン寸法縮小剤BをウェハWの表面の全体に広げた後に,必ずしもウェハWの回転速度を一時的に低下させる必要はなく,レジストパターン寸法縮小剤BをウェハWの表面の全体に広げた後に,直ちにウェハWの回転速度を第1の回転速度に調整してもよい。   Note that after the resist pattern size reducing agent B is spread over the entire surface of the wafer W, it is not always necessary to temporarily reduce the rotational speed of the wafer W, and the resist pattern size reducing agent B is applied over the entire surface of the wafer W. Immediately after spreading, the rotation speed of the wafer W may be adjusted to the first rotation speed.

ところで,回転塗布されたレジストパターン寸法縮小剤Bの乾燥速度が遅いと,ウェハWの外周部のレジストパターン寸法縮小剤Bの膜に穴状の欠陥ができることが発明者によって確認されている。上記実施の形態によれば,ウェハWを第1の回転速度で回転させレジストパターン寸法縮小剤Bの膜厚を調整した後,それより速い第2の回転速度でウェハWを高速回転させてレジストパターン寸法縮小剤Bを乾燥させたので,レジストパターン寸法縮小剤Bの乾燥速度が上がり,ウェハWの外周部においてレジストパターン寸法縮小剤Bの膜を適正に形成できる。   By the way, it has been confirmed by the inventors that a hole-like defect is formed in the film of the resist pattern dimension reducing agent B on the outer peripheral portion of the wafer W when the drying speed of the spin-coated resist pattern dimension reducing agent B is slow. According to the above embodiment, after the wafer W is rotated at the first rotation speed to adjust the film thickness of the resist pattern size reducing agent B, the wafer W is rotated at a high speed at the second rotation speed higher than that and the resist W is rotated at a high speed. Since the pattern size reducing agent B is dried, the drying speed of the resist pattern size reducing agent B is increased, and a film of the resist pattern size reducing agent B can be appropriately formed on the outer peripheral portion of the wafer W.

前記実施の形態では,ウェハWの回転速度を第2の回転速度に上げることによりレジストパターン寸法縮小剤Bの乾燥を促進させていたが,乾燥工程時にウェハWの外周部に乾燥気体を供給することによりレジストパターン寸法縮小剤Bの乾燥を促進させてもよい。   In the embodiment, the drying of the resist pattern dimension reducing agent B is promoted by increasing the rotation speed of the wafer W to the second rotation speed. However, the drying gas is supplied to the outer peripheral portion of the wafer W during the drying process. By this, drying of the resist pattern dimension reducing agent B may be promoted.

かかる場合,例えば図13に示すように塗布処理装置20に,ウェハWの外周部に対して乾燥気体としての例えば露点の低い窒素ガスを噴出する第3のノズル150が設けられる。第3のノズル150は,例えば水平移動自在なノズルアーム151に支持されており,スピンチャック71内のウェハWの表面上を水平方向に移動できる。第3のノズル150は,例えば給気管152を通じて窒素ガス供給源153に接続されている。そして,ウェハW上のレジストパターン寸法縮小剤Bの膜厚が調整され,そのレジストパターン寸法縮小剤Bを乾燥させる際に,第3のノズル150がウェハWの外周部上方に移動し,その第3のノズル150から回転されたウェハWの外周部に対して窒素ガスが供給される。こうすることにより,ウェハWの外周部のレジストパターン寸法縮小剤Bの乾燥が促進され,ウェハW上に欠陥のない膜を形成できる。図14(a)は,レジストパターン寸法縮小剤Bの乾燥速度が遅い場合のウェハWの外周部の膜の表面写真であり,図14(b)は,上述のようにレジストパターン寸法縮小剤Bの乾燥速度を上げた場合のウェハWの外周部の膜の表面写真である。図14(a)では,穴状の欠陥が形成され,図14(b)では,穴状の欠陥が解消されていることが確認できる。   In such a case, for example, as illustrated in FIG. 13, the coating processing apparatus 20 is provided with a third nozzle 150 that ejects, for example, nitrogen gas having a low dew point as a dry gas to the outer periphery of the wafer W. The third nozzle 150 is supported by, for example, a horizontally movable nozzle arm 151 and can move in the horizontal direction on the surface of the wafer W in the spin chuck 71. The third nozzle 150 is connected to the nitrogen gas supply source 153 through an air supply pipe 152, for example. Then, the film thickness of the resist pattern size reducing agent B on the wafer W is adjusted, and when the resist pattern size reducing agent B is dried, the third nozzle 150 moves above the outer periphery of the wafer W, and the first Nitrogen gas is supplied from the third nozzle 150 to the outer peripheral portion of the wafer W rotated. By doing so, drying of the resist pattern size reducing agent B on the outer peripheral portion of the wafer W is promoted, and a film having no defect can be formed on the wafer W. FIG. 14A is a photograph of the surface of the film on the outer periphery of the wafer W when the drying speed of the resist pattern size reducing agent B is low, and FIG. 14B shows the resist pattern size reducing agent B as described above. It is the surface photograph of the film | membrane of the outer peripheral part of the wafer W at the time of raising the drying speed of. In FIG. 14A, it can be confirmed that a hole-like defect is formed, and in FIG. 14B, the hole-like defect is eliminated.

また,塗布処理時に,給気管100からケーシング70内に,少なくともケーシング70の外部よりも湿度が低い乾燥気体を供給して,ウェハWの周辺雰囲気の湿度を下げるようにしてもよい。例えばケーシング70の外部の雰囲気が湿度45%(温度23℃)に設定されている場合,ケーシング70内のウェハWの周辺雰囲気が湿度40%以下(温度23℃)に設定される。こうすることによっても,レジストパターン寸法縮小剤Bの乾燥が促進され,欠陥のない膜が形成される。なお,より好ましくはウェハWの周辺雰囲気を湿度40%に設定するとよい。   Further, at the time of the coating process, a dry gas having a humidity lower than at least the outside of the casing 70 may be supplied from the air supply pipe 100 into the casing 70 to reduce the humidity of the atmosphere around the wafer W. For example, when the atmosphere outside the casing 70 is set to a humidity of 45% (temperature 23 ° C.), the ambient atmosphere around the wafer W in the casing 70 is set to a humidity of 40% or less (temperature 23 ° C.). This also promotes drying of the resist pattern dimension reducing agent B, and a film having no defect is formed. More preferably, the ambient atmosphere around the wafer W is set to a humidity of 40%.

以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において,各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such an example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the spirit described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

例えば,以上の実施の形態では,基板処理システム1においてレジストパターンの寸法を縮小するウェハ処理のみが行われていたが,レジストパターンを形成するフォトリソグラフィ工程も行うようにしてもよい。かかる場合,基板処理システム1内に,処理ステーション3に,ウェハWにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理装置や,ウェハW上のレジスト膜を現像する現像処理装置を設け,またレジスト膜を露光する露光装置を処理ステーション3に隣接して設けるようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, only the wafer processing for reducing the size of the resist pattern is performed in the substrate processing system 1, but a photolithography process for forming a resist pattern may also be performed. In such a case, the substrate processing system 1 is provided with a resist coating processing apparatus for forming a resist film by applying a resist solution to the wafer W and a developing processing apparatus for developing the resist film on the wafer W at the processing station 3. An exposure apparatus for exposing the resist film may be provided adjacent to the processing station 3.

以上の実施の形態では,塗布処理後に,レジストパターン寸法縮小剤Bの下層部分B1を加熱することによって変質させ硬化させていたが,光によって変質させてもよい。また,以上の実施の形態では,塗布処理後に,レジストパターン寸法縮小剤Bの下層部分B1が水に対する不溶性に変質され硬化され,その後純水によって不要の上層部分が除去されていたが,塗布処理後にレジストパターン寸法縮小剤Bの下層部分B1が現像液に対する不溶性に変質され,その後除去液としての現像液によって不要の上層部分を除去するようにしてもよい。この場合,レジストパターン寸法縮小剤Bとして,熱や光により現像液に対する不溶性に変質するものが用いられる。   In the above embodiment, after the coating process, the lower layer portion B1 of the resist pattern size reducing agent B is altered and cured by heating, but it may be altered by light. In the above embodiment, after the coating process, the lower layer portion B1 of the resist pattern size reducing agent B is changed to be insoluble in water and cured, and then the unnecessary upper layer portion is removed with pure water. Later, the lower layer portion B1 of the resist pattern dimension reducing agent B may be changed to be insoluble in the developing solution, and then the unnecessary upper layer portion may be removed by the developing solution as the removing solution. In this case, as the resist pattern dimension reducing agent B, a resist pattern dimension reducing agent B that is insoluble in a developer by heat or light is used.

また本発明は,ウェハW以外のFPD(フラットパネルディスプレイ),フォトマスク用のマスクレチクルなどに形成されたレジストパターンの寸法を縮小する際の基板処理にも適用できる。   The present invention can also be applied to substrate processing when reducing the size of a resist pattern formed on an FPD (flat panel display) other than the wafer W, a mask reticle for a photomask, or the like.

本発明は,RELACS技術を用いてレジストパターンの寸法を縮小する場合において,レジストパターン寸法縮小剤の使用量を低減し,なおかつ基板面内のパターン寸法を均一にする際に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for reducing the amount of a resist pattern size reducing agent used when reducing the size of a resist pattern using the RELACS technology and making the pattern size in the substrate surface uniform.

基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of a substrate processing system. 図1の基板処理システムの正面図である。It is a front view of the substrate processing system of FIG. 図1の基板処理システムの背面図である。It is a rear view of the substrate processing system of FIG. 塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。It is explanatory drawing of the longitudinal cross-section which shows the outline of a structure of a coating processing apparatus. 塗布処理装置の構成の概略を示す横断面の説明図である。It is explanatory drawing of the cross section which shows the outline of a structure of a coating processing apparatus. 洗浄装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。It is explanatory drawing of the longitudinal cross-section which shows the outline of a structure of a washing | cleaning apparatus. ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the main processes of a wafer process. 塗布処理におけるウェハの回転速度の変移を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the rotational speed of the wafer in a coating process. (a)は,ウェハ上に純水が供給された状態を示すウェハの縦断面図である。(b)は,ウェハ上の純水が広げられた状態を示すウェハの縦断面図である。(c)は,ウェハ上の純水にレジストパターン寸法縮小剤が供給された状態を示すウェハの縦断面図である。(d)は,ウェハの表面全体にレジストパターン寸法縮小剤が広げられた状態を示すウェハの縦断面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of a wafer showing a state in which pure water is supplied onto the wafer. (B) is a longitudinal cross-sectional view of a wafer showing a state in which pure water on the wafer is spread. (C) is a longitudinal cross-sectional view of a wafer showing a state in which a resist pattern size reducing agent is supplied to pure water on the wafer. (D) is a longitudinal cross-sectional view of a wafer showing a state in which a resist pattern size reducing agent is spread over the entire surface of the wafer. レジストパターン寸法縮小剤が塗布されたウェハの拡大縦断面図である。It is an enlarged vertical cross-sectional view of a wafer coated with a resist pattern dimension reducing agent. レジストパターン寸法縮小剤の一部に硬化膜が形成された状態を示すウェハの拡大縦断面図である。It is an enlarged longitudinal cross-sectional view of the wafer which shows the state in which the cured film was formed in some resist pattern dimension reducing agents. レジストパターン寸法縮小剤の未硬化部分が除去された状態を示すウェハの拡大縦断面図である。It is an expanded longitudinal cross-sectional view of the wafer which shows the state from which the uncured part of the resist pattern dimension reducing agent was removed. 窒素ガスを噴出する第3のノズルを備えた塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。It is explanatory drawing of the longitudinal cross-section which shows the outline of a structure of the coating processing apparatus provided with the 3rd nozzle which ejects nitrogen gas. (a)は,レジストパターン寸法縮小剤の乾燥速度が遅い場合にウェハの外周部に形成されるレジストパターン寸法縮小剤の膜の写真である。(b)は,レジストパターン寸法縮小剤の乾燥速度を上げた場合にウェハWの外周部に形成されるレジストパターン寸法縮小剤の膜の写真である。(A) is a photograph of a film of a resist pattern size reducing agent formed on the outer periphery of the wafer when the drying speed of the resist pattern size reducing agent is low. (B) is a photograph of a resist pattern size reducing agent film formed on the outer periphery of the wafer W when the drying speed of the resist pattern size reducing agent is increased.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板処理システム
20 塗布処理装置
21 洗浄装置
A 純水
B レジストパターン寸法縮小剤
W ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate processing system 20 Coating processing apparatus 21 Cleaning apparatus A Pure water B Resist pattern size reducing agent W Wafer

Claims (7)

基板上に形成されたレジストパターンの寸法を縮小するための基板の処理方法であって,
レジストパターンが形成された基板上に純水を供給する純水供給工程と,
その後,基板上に水溶性のレジストパターン寸法縮小剤を供給し,基板を回転させて,基板の表面全体に前記レジストパターン寸法縮小剤を塗布する塗布工程と,
その後,レジストパターンの表面に接する前記レジストパターン寸法縮小剤の下層部分を除去液に対する不溶性に変質させる変質工程と,
その後,前記レジストパターン寸法縮小剤の変質していない上層部分を除去液により除去する除去工程と,を有することを特徴とする,基板の処理方法。
A substrate processing method for reducing a dimension of a resist pattern formed on a substrate, comprising:
A pure water supply process for supplying pure water onto the substrate on which the resist pattern is formed;
Thereafter, an application step of supplying a water-soluble resist pattern size reducing agent on the substrate, rotating the substrate, and applying the resist pattern size reducing agent to the entire surface of the substrate;
Thereafter, an alteration step of altering a lower layer portion of the resist pattern size reducing agent in contact with the surface of the resist pattern to be insoluble in the removing solution;
And a removing step of removing an unmodified upper layer portion of the resist pattern size reducing agent with a removing liquid.
前記純水供給工程は,基板を回転させて,基板上に供給された純水を基板の表面全体に広がらない程度に広げる工程を有し,
その後の前記塗布工程では,その広がった純水に前記レジストパターン寸法縮小剤を供給し,基板の回転により当該レジストパターン寸法縮小剤を基板の表面全体に広げることを特徴とする,請求項1に記載の基板の処理方法。
The pure water supply step includes a step of rotating the substrate to spread the pure water supplied on the substrate to such an extent that it does not spread over the entire surface of the substrate;
In the subsequent coating step, the resist pattern size reducing agent is supplied to the spread pure water, and the resist pattern size reducing agent is spread over the entire surface of the substrate by rotating the substrate. The processing method of the board | substrate of description.
前記塗布工程において前記レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がった後に,基板を第1の回転速度で回転させて前記レジストパターン寸法縮小剤の膜厚を調整する工程と,その後,第1の回転速度よりも速い第2の回転速度で回転させて前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる工程を有することを特徴とする,請求項2に記載の基板の処理方法。 After the resist pattern size reducing agent spreads over the entire surface of the substrate in the coating step, the step of adjusting the film thickness of the resist pattern size reducing agent by rotating the substrate at a first rotation speed, and then the first 3. The substrate processing method according to claim 2, further comprising the step of drying the resist pattern size reducing agent by rotating at a second rotation speed higher than the rotation speed of the resist pattern dimension reducing agent. 前記塗布工程において前記レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がった後に,基板の回転速度を一旦下げ,その後に基板を前記第1の回転速度まで上昇させて前記レジストパターン寸法縮小剤の膜厚を調整することを特徴とする,請求項3に記載の基板の処理方法。 After the resist pattern size reducing agent spreads over the entire surface of the substrate in the coating step, the rotational speed of the substrate is once lowered, and then the substrate is raised to the first rotational speed to form the resist pattern size reducing agent film. The substrate processing method according to claim 3, wherein the thickness is adjusted. 前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる際には,基板の外周部に乾燥気体を供給することを特徴とする,請求項3又は4のいずれかに記載の基板の処理方法。 5. The substrate processing method according to claim 3, wherein when the resist pattern size reducing agent is dried, a dry gas is supplied to an outer peripheral portion of the substrate. 6. 少なくとも前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる際に,基板の周辺雰囲気を40%以下の湿度に設定することを特徴とする,請求項3〜5のいずれかに記載の基板の処理方法。 6. The substrate processing method according to claim 3, wherein the ambient atmosphere of the substrate is set to a humidity of 40% or less when at least the resist pattern size reducing agent is dried. 請求項1〜6のいずれかに記載の基板の処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。 The program for making a computer implement | achieve the processing method of the board | substrate in any one of Claims 1-6.
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