JP2009004597A - 基板現像方法および現像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像液の使用量を抑えつつ好適に基板を現像することができる基板現像方法および現像装置を提供する。
【解決手段】現像装置は、基板を回転可能に保持するスピンチャックおよびモータと、基板に現像液を供給する現像液供給ノズルと、これらを統括的に制御する制御部等と備えている。制御部は、現像液が供給された基板を回転させて、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、基板と略同じ大きさに引き伸ばされた薄膜状態で現像液を維持する(薄膜維持過程)。このため、現像液の使用量を抑えつつ、基板を好適に現像することができる。
【選択図】図2
【解決手段】現像装置は、基板を回転可能に保持するスピンチャックおよびモータと、基板に現像液を供給する現像液供給ノズルと、これらを統括的に制御する制御部等と備えている。制御部は、現像液が供給された基板を回転させて、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、基板と略同じ大きさに引き伸ばされた薄膜状態で現像液を維持する(薄膜維持過程)。このため、現像液の使用量を抑えつつ、基板を好適に現像することができる。
【選択図】図2
Description
この発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、単に「基板」と称する)を現像する基板現像方法と現像装置に関する。
従来、この種の装置として、基板を回転可能に保持するスピンチャックと基板に現像液を供給するノズル等を備えているものがある。この装置では、スピンチャックに保持された基板に現像液を供給して、基板の表面に形成されたレジスト膜のうちパターン部以外を溶解する。引き続いて基板を洗浄・乾燥して、溶解したレジスト膜を除去する(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−315643号公報
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、レジスト膜は撥水性を有するものが多く、レジスト膜上で現像液が弾かれると溶解(解像)できずに現像不良が起こるという不都合がある。微細化が進む中で近年主流となってきているArFレジストも撥水性が高いものが多く、液浸露光の対応によりこの傾向が強くなっている。このため、十分な量の現像液を基板に供給することが考えられるが、現像液の使用量が増大するという不都合や、基板に多量の現像液を供給すると却ってCD(Critical Dimension)均一性が損なわれるという不都合を招く。
すなわち、レジスト膜は撥水性を有するものが多く、レジスト膜上で現像液が弾かれると溶解(解像)できずに現像不良が起こるという不都合がある。微細化が進む中で近年主流となってきているArFレジストも撥水性が高いものが多く、液浸露光の対応によりこの傾向が強くなっている。このため、十分な量の現像液を基板に供給することが考えられるが、現像液の使用量が増大するという不都合や、基板に多量の現像液を供給すると却ってCD(Critical Dimension)均一性が損なわれるという不都合を招く。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、現像液の使用量を抑えつつ好適に基板を現像することができる基板現像方法および現像装置を提供することを目的とする。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を現像する基板現像方法において、現像液が供給された基板を回転して、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、基板と略同じ又は基板より若干広い大きさに引き伸ばされた薄膜状態に現像液を維持して基板を現像する薄膜維持過程を備えていることを特徴とするものである。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を現像する基板現像方法において、現像液が供給された基板を回転して、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、基板と略同じ又は基板より若干広い大きさに引き伸ばされた薄膜状態に現像液を維持して基板を現像する薄膜維持過程を備えていることを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、基板上の現像液に外方向に遠心力を作用させて、基板と同形状または基板より若干大きい、かつ、通常時に比べて膜厚が薄い薄膜状態の現像液で基板上を覆い続けることができる。このため、現像液の使用量を抑えつつ、基板を好適に現像することができる。なお、本明細書では基板に現像液を液盛りした場合を通常時と呼ぶ。
本発明において、前記薄膜状態における現像液の膜厚は、前記通常時の現像液の膜厚の25%以下であることが好ましい(請求項2)。現像液の使用量を概ね4分の1まで低減することができる。
また、本発明において、前記薄膜状態における現像液の膜厚は0.01mmから0.5mmの範囲内であることが好ましい(請求項3)。基板を好適に現像することができ、かつ、現像液の使用量を十分低減することができる。
また、本発明において、前記薄膜維持過程では基板に現像液を補充することが好ましい(請求項4)。基板の外へ現像液が捨てられる場合であっても、確実に薄膜状態に維持することができる。
また、本発明において、現像液の液盛りに要する量より少ない量の現像液を基板に供給して前記薄膜状態を形成する薄膜形成過程を備え、前記薄膜維持過程では前記薄膜形成過程で形成された薄膜状態を維持することが好ましい(請求項5)。現像液の使用量を低減することができる。
また、本発明において、前記薄膜状態で基板を覆うために要する量に相当する現像液を基板に供給して前記薄膜状態に形成する薄膜形成過程を備え、前記薄膜維持過程では前記薄膜形成過程で形成された薄膜状態を維持することが好ましい(請求項6)。不要な現像液の使用を回避することができる。
また、本発明において、前記薄膜形成過程では、前記薄膜維持過程に比べて高速で基板を回転することが好ましい(請求項7)。基板全体に迅速に現像液を行き渡らせることができ、基板面内にわたって均一な現像を行うことができる。
また、本発明において、前記薄膜形成過程では、基板の回転中心を略中心とした円形の現像液のかたまりを形成し、基板を回転して前記かたまりを引き伸ばすことが好ましい(請求項8)。現像液のかたまりを全周外方向に広げることができるので、少ない量の現像液で薄膜状態を形成することができる。
また、請求項9に記載の発明は、基板を現像する現像装置において、基板を回転可能に保持する回転保持手段と、基板に現像液を供給する現像液供給手段と、現像液が供給された基板を回転させて、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、基板と略同じ又は基板より若干広い大きさに引き伸ばされた薄膜状態に現像液を維持して基板を現像する制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項9に記載の発明によれば、制御手段が回転保持手段を制御することにより、基板上の現像液に外方向に遠心力を作用させて、基板と同形状または基板より若干大きい、かつ、通常時に比べて膜厚が薄い薄膜状態の現像液で基板上を覆う。このため、現像液の使用量を抑えつつ、基板を好適に現像することができる。
本発明において、前記制御手段は、前記回転保持手段を制御して、前記薄膜状態における現像液の膜厚を、前記通常時の現像液の膜厚の25%以下とすることが好ましい(請求項10)。現像液の使用量を概ね4分の1まで低減することができる。
また、本発明において、前記制御手段は、前記回転保持手段を制御して、前記薄膜状態における現像液の膜厚を0.01mmから0.5mmの範囲内とすることが好ましい(請求項11)。基板を好適に現像することができ、かつ、現像液の使用量を十分低減することができる。
また、本発明において、前記制御手段は、前記現像液供給手段を制御して、前記薄膜状態に維持する際に基板に現像液を補充することが好ましい(請求項12)。制御手段が現像液供給手段から現像液を補充させることにより、基板の外へ現像液が捨てられる場合であっても、確実に薄膜状態に維持することができる。
また、本発明において、前記制御手段は、現像液の液盛りに要する量より少ない量の現像液を基板に供給して前記薄膜状態を形成することが好ましい(請求項13)。現像液の使用量を低減することができる。
また、本発明において、前記制御手段は、薄膜状態で基板を覆うために要する量に相当する現像液を基板に供給して前記薄膜状態を形成することが好ましい(請求項14)。不要な現像液の使用を回避することができる。
また、本発明において、前記制御手段は、前記薄膜状態を形成する際には、前記薄膜状態を維持するときに比べて高速で基板を回転させることが好ましい(請求項15)。基板全体に迅速に現像液を行き渡らせることができ、基板面内にわたって均一な現像を行うことができる。
また、本発明において、前記現像液供給手段は、基板に第1の流量で現像液を供給する第1供給手段と、前記第1の流量より小さい第2の流量で基板に現像液を供給する第2供給手段とを備え、前記制御手段は、前記薄膜状態を形成する際には前記第1供給手段から現像液を供給させ、前記薄膜状態を維持する際には前記第2供給手段から現像液を補充させることが好ましい(請求項16)。現像液の流量を好適に可変することができる。
なお、本明細書は、次のような基板現像方法およびに係る発明も開示している。
(1)基板を現像する基板現像方法において、現像液が供給された基板を回転して、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、かつ、基板と略同じ又は基板より若干広い薄膜状態に現像液を維持して基板を現像する薄膜維持過程を備えていることを特徴とする基板現像方法。
前記(1)に記載の発明によれば、基板上の現像液に外方向に遠心力を作用させて、基板と同形状または基板より若干大きい、かつ、通常時に比べて膜厚が薄い薄膜状態の現像液で基板上を覆うことができる。このため、現像液の使用量を抑えつつ、基板を好適に現像することができる。
(2)基板を現像する現像装置において、基板を回転可能に保持する回転保持手段と、基板に現像液を供給する現像液供給手段と、現像液が供給された基板を回転させて、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、かつ、基板と略同じ又は基板より若干広い薄膜状態に現像液を維持して基板を現像する制御手段と、を備えていることを特徴とする現像装置。
前記(2)に記載の発明によれば、制御手段が回転保持手段を制御することにより、基板上の現像液に外方向に遠心力を作用させて、基板と同形状または基板より若干大きい、かつ、通常時に比べて膜厚が薄い薄膜状態の現像液で基板上を覆う。このため、現像液の使用量を抑えつつ、基板を好適に現像することができる。
(3)請求項13から請求項16のいずれかに記載の現像装置において、前記制御手段は、前記薄膜状態を形成する際には、基板の回転中心を略中心とした円形の現像液のかたまりを形成し、基板を回転させて前記かたまりを引き伸ばすことを特徴とする現像装置。
前記(3)に記載の発明によれば、現像液のかたまりを全周外方向に広げることができるので、少ない量の現像液で薄膜状態を形成することができる。
この発明に係る基板現像方法および基板現像装置によれば、基板上の現像液の表面張力に抗して外方向に遠心力を作用させて、基板と同形状または基板より若干大きい、かつ、通常時に比べて膜厚が薄い薄膜状態の現像液で基板上を覆うことができる。このため、現像液の使用量を抑えつつ、基板を好適に現像することができる。
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。図1は、実施例1に係る現像装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施例の現像装置は、上面にレジスト膜が被着形成された基板Wを現像するものである。本装置は、基板Wの下面中央部を吸着して、基板Wを水平姿勢で保持するスピンチャック1を備えている。スピンチャック1の裏面中央にはモータ3の出力軸3aの先端が連結されている。モータ3は出力軸3aをその軸心P回りに回転駆動する。この結果、スピンチャック1および基板Wは一体に軸心P周りに回転する。以下では軸心Pを適宜、回転中心Pと呼ぶ。スピンチャック1の周囲には飛散防止カップ5が設けられている。飛散防止カップ5は、基板Wの外周から周囲に飛散する処理液を下方へ案内して回収する。飛散防止カップ5の底部には処理液を排出する図示省略の排液管が接続されている。スピンチャック1及びモータ3は、この発明における回転保持手段に相当する。なお、回転保持手段は、上記の例に限らず、基板Wの端縁を保持する複数のピンが設けられた回転板で構成してもよい。
本装置は、基板Wに現像液を供給する現像液ノズル11と、基板Wに洗浄液を供給する洗浄液ノズル21とを備えている。現像液ノズル11は平面視で扁平な矩形形状を有し、その長手方向の長さは基板Wの半径よりも短い。そして、その下端面には現像液吐出用の細長いスリットが形成されている。現像液ノズル11には現像液配管13の一端が連通接続されており、その他端は現像液供給源15に連通接続されている。現像液配管13には現像液の流路を開閉する開閉弁17が設けられている。現像液ノズル11は、この発明における現像液供給手段に相当する。
同様に、洗浄液ノズル21には洗浄液配管23の一端が連通接続されており、その他端は洗浄液供給源25に連通接続されている。洗浄液配管23には洗浄液の流路を開閉する開閉弁27が設けられている。
現像液ノズル11及び洗浄液ノズル21は、それぞれ図示省略のアームに支持されており、基板Wの回転中心Pの上方に当たる処理位置(図1において2点鎖線で示す位置)と、基板W上方から外れた待機位置(図1において実線で示す各位置)とにわたってそれぞれ出退移動可能に配備されている。
また、本装置は、上述した各構成を統括的に制御する制御部31を備えている。具体的には、モータ3を駆動させて基板Wの回転数(回転速度)を可変し、図示省略のアームを駆動して現像液ノズル11および洗浄液ノズル21を各所に移動させ、開閉弁17、27をそれぞれ開放・閉止させて現像液及び洗浄液の供給・停止を切り換える。この制御部31は予め実験等を行った結果に基づいて設定される処理レシピ(処理プログラム)等を記憶しており、外部から入力される基板Wの処理情報に応じて処理レシピを選択して各構成を統括的に制御する。制御部31は、各種処理を実行する中央演算処理装置(CPU)や、演算処理の作業領域となるRAM(Random-Access Memory)や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
次に、実施例1に係る現像装置の動作について説明する。図2は、基板に現像を行う手順を示すタイミングチャートであり、基板の回転数と、基板に供給される現像液及び洗浄液の流量についてのものである。以下の説明では、レジスト膜が被着された基板Wが既にスピンチャック1に吸着保持されているものとする。
<薄膜形成過程 時刻t1〜t2>
薄膜形成過程を、2つの期間(時刻t1〜t2と時刻t2〜t3)に分けて説明する。
制御部31は現像液ノズル11を回転中心Pの略上方の処理位置まで移動させ、開閉弁17を開放するとともに、モータ3を駆動して低速(例えば60rpm)で基板Wを回転させる(時刻t1)。これにより、現像液ノズル11のスリットから帯状に現像液が吐出される。そして、基板Wが少なくとも1回転することにより、現像液は基板W上の回転中心Pを中心とする円形領域内に着液する。着液した現像液はその表面張力によって現像液のかたまり(コア)となる。なお、基板Wの回転数は例示する値に限られない(以下の説明においても同様である)。具体的には、現像液のかたまり(コア)を形成する際の基板Wの回転数は300rpm以下であることが好ましい。
薄膜形成過程を、2つの期間(時刻t1〜t2と時刻t2〜t3)に分けて説明する。
制御部31は現像液ノズル11を回転中心Pの略上方の処理位置まで移動させ、開閉弁17を開放するとともに、モータ3を駆動して低速(例えば60rpm)で基板Wを回転させる(時刻t1)。これにより、現像液ノズル11のスリットから帯状に現像液が吐出される。そして、基板Wが少なくとも1回転することにより、現像液は基板W上の回転中心Pを中心とする円形領域内に着液する。着液した現像液はその表面張力によって現像液のかたまり(コア)となる。なお、基板Wの回転数は例示する値に限られない(以下の説明においても同様である)。具体的には、現像液のかたまり(コア)を形成する際の基板Wの回転数は300rpm以下であることが好ましい。
図3(a)は薄膜形成過程において形成された現像液のかたまりを模式的に示す図であり、上段は平面図であり、下段は断面図である。また、図3(a)の平面図には現像液ノズル11のスリット11aの位置を併せて示している。図示するように、スリット11aが回転中心Pから多少外れていても、基板Wを1回転以上させることで回転中心Pを中心とした真円の現像液Dのかたまりを好適に形成できる。
制御部31は、後述する薄膜状態で基板W全面を覆うために要する量に相当する現像液を供給すると、開閉弁17を閉止して現像液の供給を停止し(時刻t2)、現像液ノズル11を待機位置に退避させる。ここで、現像液のかたまりを形成するための期間(すなわち時刻t1〜時刻t2の期間)は短いことが好ましく、具体的には2秒以下であることが好ましい。これにより、基板Wの表面のうち、現像液のかたまりが形成された部分とそれ以外の部分との間でCD均一性が損なわれることを防止できる。
<薄膜形成過程 時刻t2〜t3>
制御部31は基板Wの回転数を増大させ(時刻t2)、基板Wを高速(例えば1000rpm)で回転させる。これにより、現像液に外方向に向かう大きな遠心力が作用する。この遠心力によって、現像液はその表面張力に抗して基板Wの全周縁側に向って速やかに広がり、これとともに現像液の膜厚は薄くなる。そして、現像液は基板Wの周縁まで引き伸ばされて、基板Wと略同じ大きさの薄膜状態となる(時刻t3)。なお、現像液のかたまりを薄膜状態にする際の基板Wの回転数は500rpmから3000rpmの範囲内であることが好ましい。また、現像液のかたまりから薄膜状態を形成する期間(時刻t2〜時刻t3の期間)も短い方が好ましく、具体的には2秒以下であることが好ましい。
制御部31は基板Wの回転数を増大させ(時刻t2)、基板Wを高速(例えば1000rpm)で回転させる。これにより、現像液に外方向に向かう大きな遠心力が作用する。この遠心力によって、現像液はその表面張力に抗して基板Wの全周縁側に向って速やかに広がり、これとともに現像液の膜厚は薄くなる。そして、現像液は基板Wの周縁まで引き伸ばされて、基板Wと略同じ大きさの薄膜状態となる(時刻t3)。なお、現像液のかたまりを薄膜状態にする際の基板Wの回転数は500rpmから3000rpmの範囲内であることが好ましい。また、現像液のかたまりから薄膜状態を形成する期間(時刻t2〜時刻t3の期間)も短い方が好ましく、具体的には2秒以下であることが好ましい。
図3(b)は、現像液に大きな遠心力を作用させて現像液が薄く広がる様子を示しており、上段、下段はそれぞれ平面図、断面図である。本図において現像液の表面張力fと現像液に作用する遠心力Fを併せて図示する。図示するように、現像液Dの全周にわたって外方向に均しい大きさの遠心力が作用するので、もともと回転中心Pを中心とした円形のかたまりであった現像液Dは、円形を保ったまま引き伸ばされる。
<薄膜維持過程 時刻t3〜t4>
制御部31は、基板Wの回転数を落として、現像液のかたまりから薄膜状態を形成するときの回転数より低い回転数(たとえば300rpm或いはそれ以下)で基板Wを回転させる(時刻t3)。これにより、現像液に作用する遠心力と現像液の表面張力とは釣り合って(言い換えれば、遠心力と釣り合う表面張力を生じさせる現像液の膜厚となって)、現像液は基板W外にほとんど捨てられることなく、基板Wと略同じ大きさの薄膜状態で維持される。
制御部31は、基板Wの回転数を落として、現像液のかたまりから薄膜状態を形成するときの回転数より低い回転数(たとえば300rpm或いはそれ以下)で基板Wを回転させる(時刻t3)。これにより、現像液に作用する遠心力と現像液の表面張力とは釣り合って(言い換えれば、遠心力と釣り合う表面張力を生じさせる現像液の膜厚となって)、現像液は基板W外にほとんど捨てられることなく、基板Wと略同じ大きさの薄膜状態で維持される。
ここで、薄膜状態における現像液の膜厚は、例えば静止状態或いは100rpm以下の低速回転状態の基板Wに現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚の25%以下であることが好ましい。あるいは、薄膜状態における現像液の膜厚は0.01mmから0.5mmの範囲内であることが好ましい。本実施例では、このような膜厚で薄膜状態が維持される基板Wの回転数を予め実験等によって求めて、制御部31が有する処理レシピに設定している。
制御部31は、所定の時間が経過する時(時刻t4)まで基板Wの回転を継続して、基板Wを薄膜状態の現像液で覆い続けて基板Wを現像する。
図3(c)は基板Wと略同じ大きさに引き伸ばされた薄膜状態の現像液を模式的に示す図であり、上段、下段は平面図、断面図である。本図においても現像液の表面張力fと現像液に作用する遠心力Fを併せて図示する。
<洗浄過程 時刻t4〜t5>
制御部31は、基板Wの回転数を調整する(たとえば700rpmに変更する)とともに、洗浄液ノズル21を処理位置に移動させて開閉弁27を開放させる。これにより、洗浄液ノズル21から基板Wに洗浄液を供給して基板Wに洗浄処理を行う。所定の時間が経過すると、制御部31は開閉弁27を閉止させて洗浄液ノズル21を待機位置に退避させる。
制御部31は、基板Wの回転数を調整する(たとえば700rpmに変更する)とともに、洗浄液ノズル21を処理位置に移動させて開閉弁27を開放させる。これにより、洗浄液ノズル21から基板Wに洗浄液を供給して基板Wに洗浄処理を行う。所定の時間が経過すると、制御部31は開閉弁27を閉止させて洗浄液ノズル21を待機位置に退避させる。
<乾燥過程 時刻t5〜時刻t6>
制御部31は基板Wをより高速(たとえば2000rpm)で回転させる。これにより、基板Wに乾燥処理を行う。
制御部31は基板Wをより高速(たとえば2000rpm)で回転させる。これにより、基板Wに乾燥処理を行う。
このように、実施例1に係る現像装置によれば、制御部31は薄膜維持過程において、現像液を基板Wと略同じ大きさの薄膜状態で維持させる回転数で基板Wを回転させるので、基板Wの表面全体を現像液で覆い続けることができる。このため、たとえレジスト膜の撥水性が高くても安定した現像処理を行うことができる。なお、レジスト膜の撥水性が高くない場合でも安定した現像処理を行える。また、この薄膜状態の現像液の膜厚は通常時の現像液の膜厚に比べて薄いため、現像液の使用量を抑えることができる。
また、この薄膜維持過程において、薄膜状態の現像液の膜厚を、通常時の現像液の膜厚の25%となるように基板Wの回転させることで、現像液の使用量を概ね4分の1まで低減することができる。あるいは、薄膜状態の現像液の膜厚を0.01mmから0.5mmの範囲内となるように基板Wを回転させることで、基板Wを好適に現像しつつ、現像液の使用量を十分低減することができる。
また、薄膜形成過程における現像液の供給量は、薄膜状態で基板W全面を覆うために要する量に相当する量であるので、不要な現像液の使用を回避することができる。
また、薄膜形成工程において、現像液の供給時に基板Wを少なくとも1回転させることで、現像液のかたまりを、回転中心Pを中心とする円形領域に形成することができる。よって、基板Wを回転させることによって現像液を全方向に均しく広げることができ、より少ない量の現像液で薄膜状態を形成することができる。さらに、現像液のかたまりから薄膜状態を形成するときに基板Wを高速に回転させるため、基板Wの全面に現像液を速やかに行き渡らせることができる。このため、基板Wの面内にわたって均一な現像を行うことができる。
以下、図面を参照してこの発明の実施例2を説明する。図4は、実施例2に係る現像装置の概略構成を示すブロック図である。なお、実施例1と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
本装置は、基板Wに現像液を供給する現像液ノズル11に加えて、この現像液ノズル11よりも小流量で現像液を供給する補充ノズル41を備えている。補充ノズル41の下端面には現像液を吐出するための略円形の小孔が形成されている。これら現像液ノズル11および補充ノズル41はこの発明における現像液供給手段に相当するとともに、現像液ノズル11は第1供給手段に相当し、補充ノズル41は第2供給手段に相当する。
現像液ノズル11と補充ノズル41にはそれぞれ第1配管43と第2配管44の一端側が連通接続されている。第1配管43および第2配管44の他端側はともに共通配管45に連通接続されて現像液供給源15に通じている。第1、第2配管43、44にはそれぞれ各流路を開閉する開閉弁47、49が設けられている。
制御部31は、さらに開閉弁47、49をそれぞれ開放・閉止させて現像液の供給・停止を切り換える。
次に、実施例2に係る現像装置の動作について図5を参照して説明する。図5は、基板に現像を行う手順を示すタイミングチャートであり、基板の回転数と、基板に供給される現像液及び洗浄液の流量についてのものである。以下の説明では、レジスト膜が被着された基板Wが既にスピンチャック1に吸着保持されているものとする。なお、実施例1と同様の処理については簡略に説明する。
<薄膜形成過程 時刻t11〜t12>
制御部31は基板Wを比較的高い回転数(例えば1000rpm)で回転させるとともに、現像液ノズル11を待機位置から基板Wの傍らまで移動させてから開閉弁47を開放させる(時刻t11)。そして、現像液ノズル11を基板Wの傍らから処理位置まで移動させると、処理位置で静止させる。これにより、現像液が基板Wの周縁から中心にかけて吐出される。現像液は基板Wに着液すると、大きな遠心力を受けて基板Wの中心から周縁側に向かう方向に引き伸ばされつつ移動する。これにより、基板W上に供給された現像液は直ちに通常時に比べて膜厚が薄くなるとともに基板Wの全面に広がる。基板Wの周縁まで移動した現像液はそのまま基板Wの外へ捨てられる。
制御部31は基板Wを比較的高い回転数(例えば1000rpm)で回転させるとともに、現像液ノズル11を待機位置から基板Wの傍らまで移動させてから開閉弁47を開放させる(時刻t11)。そして、現像液ノズル11を基板Wの傍らから処理位置まで移動させると、処理位置で静止させる。これにより、現像液が基板Wの周縁から中心にかけて吐出される。現像液は基板Wに着液すると、大きな遠心力を受けて基板Wの中心から周縁側に向かう方向に引き伸ばされつつ移動する。これにより、基板W上に供給された現像液は直ちに通常時に比べて膜厚が薄くなるとともに基板Wの全面に広がる。基板Wの周縁まで移動した現像液はそのまま基板Wの外へ捨てられる。
<薄膜維持過程 時刻t12〜t13>
制御部31は時刻t12において、開閉弁47を閉止するとともに、予め処理位置まで移動させておいた補充ノズル41用の開閉弁49を開放させる。同時に、基板Wの回転数を落として薄膜形成過程における回転数より低い回転数(例えば400rpm或いはそれ以下)で基板Wを回転させる。
制御部31は時刻t12において、開閉弁47を閉止するとともに、予め処理位置まで移動させておいた補充ノズル41用の開閉弁49を開放させる。同時に、基板Wの回転数を落として薄膜形成過程における回転数より低い回転数(例えば400rpm或いはそれ以下)で基板Wを回転させる。
これにより、基板W上の現像液に作用する遠心力と現像液の表面張力は釣り合い、現像液は基板Wより若干広い大きさの薄膜状態で維持される。このため、基板Wの周縁から絶えず現像液が振り切られて基板Wの外に捨てられるが、補充ノズル41から基板Wに現像液が補充されているので、基板Wの表面を現像液が覆っている状態に保たれている。ここで、補充ノズル41から補充される現像液の流量は、基板W外に捨てられる現像液に見合ったものであることが好ましい。そして、制御部31は、所定の時間が経過する時刻t13までこの状態を保持して、基板Wを薄膜状態の現像液で現像する。
<洗浄過程/乾燥過程 時刻t13〜t15>
制御部31は開閉弁49を閉止すると、基板Wの回転数を調整しつつ基板Wに洗浄液を供給して基板Wに洗浄処理を行う。続いて、制御部31は基板Wを高速で回転させて基板Wに乾燥処理を行う。
制御部31は開閉弁49を閉止すると、基板Wの回転数を調整しつつ基板Wに洗浄液を供給して基板Wに洗浄処理を行う。続いて、制御部31は基板Wを高速で回転させて基板Wに乾燥処理を行う。
このように実施例2に係る現像装置によれば、制御部31は薄膜維持過程において、現像液を基板Wより若干広い大きさの薄膜状態で維持させる回転数で基板Wを回転させるので、現像液の使用量を抑えつつ基板Wを確実に現像することができる。
また、補充ノズル41を備えて、薄膜維持過程において現像液を小流量で基板Wに補充するので、適切かつ確実に現像液の薄膜状態を維持することができる。現像液ノズル11と補充ノズル41とを別個に設けることで、開閉弁47、49のみで現像液の流量を変えることができる。
また、薄膜形成過程において現像液を基板Wに供給する際に基板Wを高速に回転させているので、基板Wに供給された現像液を直ちに薄膜状態にすることができる。このため、薄膜形成過程の期間が短縮され、基板Wの全面にわたって均一に現像することができる。
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した各実施例では、スリット11aから現像液を吐出する現像液ノズル11であったが、その他の単一の小孔から現像液を吐出させるノズルや、複数の小孔列から現像液を吐出させるノズルなどに変更してもよい。また、基板Wの半径と同程度の長さまたは基板Wの直径と同程度の長さのスリットを有するノズルに変更してもよい。
(2)上述した実施例1では、回転中心Pを中心とする円形状の現像液のかたまり(コア)を形成する際に基板Wを低速で回転させたが、このとき基板Wを非回転とする(静止させる)ように変更してもよい。また、現像液のかたまりを形成する位置及びかたまりの形状は適宜に設計選択される事項である。
(3)上述した実施例1では、現像液の供給を停止するタイミングと基板Wの回転数を低速から高速に変えるタイミングを時刻t2で一致させたが、これに限られない。たとえば、現像液の供給を停止するタイミングを時刻t3など任意の時刻に変更してもよいし、このタイミングを基板Wの回転数を低速から高速に変えるタイミングと異なるように変更してもよい。
(4)上述した各実施例では、薄膜形成過程では薄膜維持過程に比べて基板Wを高速に回転させて現像液を薄膜状態としたがこれに限られない。すなわち、薄膜維持過程における回転数であれば、いずれ現像液は所望の大きさを有する薄膜状態となるので、薄膜形成過程においても薄膜維持過程と同じ回転数で基板Wを回転させるように変更してもよい。
(5)上述した実施例1では、薄膜形成過程において、薄膜状態で基板W全面を覆うために要する量に相当する現像液を供給したが、これに限られない。たとえば、基板Wに現像液を液盛りするために要する量より少ない量の現像液を供給するように変更してもよい。この場合であっても、現像液の使用量を低減することができる。
(6)上述した実施例2では、現像液ノズル11と補充ノズル41を備えて、現像液の流量を可変したが、これに限られない。たとえば、いずれか一方のノズルの開閉弁を流量調節弁に変更して、流量調節弁で現像液の流量を可変するように構成してもよい。これによれば、他方のノズル及びそれに付随する配管部材を省略することができる。
(7)上述した各実施例および各変形実施例の各構成を適宜に組み合わせるように変更してもよい。
1 …スピンチャック
2 …モータ
11 …現像液ノズル
41 …補充ノズル
31 …制御部
W …基板
D …現像液
P …回転中心
2 …モータ
11 …現像液ノズル
41 …補充ノズル
31 …制御部
W …基板
D …現像液
P …回転中心
Claims (16)
- 基板を現像する基板現像方法において、
現像液が供給された基板を回転して、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、基板と略同じ又は基板より若干広い大きさに引き伸ばされた薄膜状態に現像液を維持して基板を現像する薄膜維持過程を備えていることを特徴とする基板現像方法。 - 請求項1に記載の基板現像方法において、
前記薄膜状態における現像液の膜厚は、前記通常時の現像液の膜厚の25%以下であることを特徴とする基板現像方法。 - 請求項1に記載の基板現像方法において、
前記薄膜状態における現像液の膜厚は0.01mmから0.5mmの範囲内であることを特徴とする基板現像方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の基板現像方法において、
前記薄膜維持過程では基板に現像液を補充することを特徴とする基板現像方法。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の基板現像方法において、
現像液の液盛りに要する量より少ない量の現像液を基板に供給して前記薄膜状態を形成する薄膜形成過程を備え、
前記薄膜維持過程では前記薄膜形成過程で形成された薄膜状態を維持することを特徴とする基板現像方法。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の基板現像方法において、
前記薄膜状態で基板を覆うために要する量に相当する現像液を基板に供給して前記薄膜状態に形成する薄膜形成過程を備え、
前記薄膜維持過程では前記薄膜形成過程で形成された薄膜状態を維持することを特徴とする基板現像方法。 - 請求項5または請求項6に記載の基板現像方法において、
前記薄膜形成過程では、前記薄膜維持過程に比べて高速で基板を回転することを特徴とする基板現像方法。 - 請求項5から請求項7のいずれかに記載の基板現像方法において、
前記薄膜形成過程では、基板の回転中心を略中心とした円形の現像液のかたまりを形成し、基板を回転して前記かたまりを引き伸ばすことを特徴とする基板現像方法。 - 基板を現像する現像装置において、
基板を回転可能に保持する回転保持手段と、
基板に現像液を供給する現像液供給手段と、
現像液が供給された基板を回転させて、基板上に現像液を液盛りした場合における通常時の現像液の膜厚より薄く、基板と略同じ又は基板より若干広い大きさに引き伸ばされた薄膜状態に現像液を維持して基板を現像する制御手段と、
を備えていることを特徴とする現像装置。 - 請求項9に記載に現像装置において、
前記制御手段は、前記回転保持手段を制御して、前記薄膜状態における現像液の膜厚を、前記通常時の現像液の膜厚の25%以下とすることを特徴とする現像装置。 - 請求項9に記載に現像装置において、
前記制御手段は、前記回転保持手段を制御して、前記薄膜状態における現像液の膜厚を0.01mmから0.5mmの範囲内とすることを特徴とする現像装置。 - 請求項9から請求項11のいずれかに記載に現像装置において、
前記制御手段は、前記現像液供給手段を制御して、前記薄膜状態に維持する際に基板に現像液を補充することを特徴とする現像装置。 - 請求項9から請求項12のいずれかに記載の現像装置において、
前記制御手段は、現像液の液盛りに要する量より少ない量の現像液を基板に供給して前記薄膜状態を形成することを特徴とする現像装置。 - 請求項9から請求項12のいずれかに記載の現像装置において、
前記制御手段は、薄膜状態で基板を覆うために要する量に相当する現像液を基板に供給して前記薄膜状態を形成することを特徴とする現像装置。 - 請求項13または請求項14に記載の現像装置において、
前記制御手段は、前記薄膜状態を形成する際には、前記薄膜状態を維持するときに比べて高速で基板を回転させることを特徴とする現像装置。 - 請求項13から請求項15のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像液供給手段は、基板に第1の流量で現像液を供給する第1供給手段と、前記第1の流量より小さい第2の流量で基板に現像液を供給する第2供給手段とを備え、
前記制御手段は、前記薄膜状態を形成する際には前記第1供給手段から現像液を供給させ、前記薄膜状態を維持する際には前記第2供給手段から現像液を補充させることを特徴とする現像装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007164661A JP2009004597A (ja) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | 基板現像方法および現像装置 |
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2007
- 2007-06-22 JP JP2007164661A patent/JP2009004597A/ja active Pending
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