JP2017157860A - 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017157860A JP2017157860A JP2017101833A JP2017101833A JP2017157860A JP 2017157860 A JP2017157860 A JP 2017157860A JP 2017101833 A JP2017101833 A JP 2017101833A JP 2017101833 A JP2017101833 A JP 2017101833A JP 2017157860 A JP2017157860 A JP 2017157860A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact member
- liquid contact
- developer
- resist film
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 170
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 70
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 29
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 5
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 17
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 136
- 238000011161 development Methods 0.000 description 75
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 36
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 13
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 11
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Abstract
【解決手段】現像方法は、ウエハWの表面Wa上に配置され且つ露光されたレジスト膜Rを現像してレジストパターンを形成する現像方法であって、水平に保持されたウエハWの表面Waに直交する方向に延びている回転軸の周りにウエハWを回転させつつ、ウエハWの上方に位置する接液部材Nの吐出口Naから現像液Lをレジスト膜R上に吐出して、レジスト膜Rの表面上に現像液Lを行き渡らせる工程と、ウエハWの表面Waと対向する下端面Nbを有する接液部材Nを、ウエハWの表面Waのうち接液部材Nからの現像液Lの供給が先行した領域である先行領域の上方に配置する工程とを含む。
【選択図】図8
Description
基板処理システム1は、塗布現像装置2と露光装置3とを備える。露光装置3は、レジスト膜の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜(感光性被膜)の露光対象部分にエネルギー線を照射する。エネルギー線としては、例えばArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、g線、i線又は極端紫外線(EUV:Extreme Ultraviolet)が挙げられる。
続いて、図4〜図6を参照して、現像ユニット(現像装置)U1についてさらに詳しく説明する。現像ユニットU1は、図4に示されるように、回転保持部20と、駆動部(移動機構)30と、現像液供給部40と、制御部100とを備える。
現像ユニットU1を使用し、露光処理後のレジスト膜Rを現像処理する方法について説明する。まず、レジスト膜Rが露光装置3により露光された後のウエハWを回転保持部20に保持させる。次に、図7の(a)に示されるように、接液部材Nの下端面NbがウエハWの表面Waにおける周縁部と対向するように、制御部100がスライドブロック32及びアーム33を制御して、接液部材NをウエハWの表面Wa上に位置させる。次に、図7の(a)及び(b)に示されるように、制御部100が回転部21を制御してウエハWを回転させた状態で、制御部100がポンプ43及びバルブ44を制御して、レジスト膜Rの表面と下端面Nbとによって形成されるギャップG(図6参照)に吐出口Naから現像液Lを供給させつつ、制御部100がスライドブロック32を制御して、ウエハWの周縁部から中央部(回転軸)に向けて接液部材Nを移動させる(図7の(a)及び(b)における矢印D1参照)。
ところで、レジスト膜R(レジスト材料)に現像液Lが供給されると、レジスト膜Rは現像液Lに溶解し始め、レジスト膜Rからの溶解生成物(現像残渣)が現像液L中にイオンとして拡がる。そのため、レジスト膜Rの現像液Lへの溶解が進むと、現像液L中における現像残渣の濃度が高まってくる。本発明者らが当該濃度と線幅との関係性を調査したところ、当該濃度に対する線幅が正の相関を有することが判明した。以下に、その調査方法について、具体的に説明する。
ところで、通常、現像液Lの供給が先行した領域(先行領域)ほど、レジスト膜Rに対する現像液Lの接液時間が長くなる。そのため、現像液Lの供給が先行した領域ほど現像が進行して、レジスト膜Rの現像液への溶解が促進され、線幅が小さくなる傾向にある。一方、現像液の供給が後行した領域ほど現像が遅く、レジスト膜の現像液への溶解が進まず、線幅が大きくなる傾向にある。そのため、均一な面内線幅分布を得るためには、ウエハWの表面Waのうち線幅が小さくなる傾向にある領域において、現像の進行を遅らせて、線幅を調整すべきである。そこで、本実施形態では、ウエハWの表面Waと対向する下端面Nbを有する接液部材Nを、ウエハWの表面Waのうち接液部材Nの吐出口Naからの現像液Lの供給が先行した領域(本実施形態において、ウエハWの周縁部)の上方に配置して、下端面Nbとレジスト膜Rの表面との間で現像液を保持している。そのため、現像液Lの供給が先行した領域(ウエハWの周縁部)において、接液部材Nの存在により現像液Lが保持されると、現像液L中に含まれる現像残渣の濃度が下端面Nbとレジスト膜Rの表面との間で高まる。従って、現像液Lの供給が先行した領域(ウエハWの周縁部)において、レジスト膜Rの溶解が抑制され、現像の進行が抑えられる。その結果、接液部材Nを用いることで、現像液Lの供給が先行した領域(ウエハWの周縁部)における線幅を、現像液Lの供給が後行した領域(ウエハWの中央部)における線幅と同程度に制御することができる。以上より、面内線幅分布の均一性を向上させることが可能となる。特に、現像残渣の濃度に対して線幅が正の相関を有するという上記の知見に基づいて、現像液Lの供給が先行した領域に接液部材を配置して当該領域における現像残渣の濃度を調節することにより、所望の線幅を実現することが可能となる。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、接液部材NをウエハWの周縁部上に位置させて、接液部材Nの下端面Nbとレジスト膜Rの表面との間で現像液Lを保持したが、ウエハWの表面Waのうち接液部材Nからの現像液Lの供給が先行した領域であれば、接液部材NをウエハWの周縁部以外に位置させてもよい。
直径300mmのウエハと、ネガ型のフォトレジストとを用意した。次に、当該フォトレジストを用いて、厚さ0.1μmのレジスト膜をウエハの表面に形成した。次に、レジスト膜は、所定パターンの開口を有するマスク(レチクル)を用いて、露光装置によりレジスト膜を露光した。次に、ウエハを回転させた状態で、レジスト膜の表面と接液部材の下端面(直径20mm)とによって形成されるギャップ(図6参照の符号G参照)に接液部材の吐出口から現像液を供給させつつ、ウエハの周縁部から中央部(回転軸)に向けて接液部材を移動させた。このとき、ウエハの回転数を30回転/分に設定し、接液部材の移動速度を20mm/秒に設定し、吐出口からの現像液の吐出流量を1cc/秒に設定した。ウエハの周縁部から中央部までの接液部材の移動時間は、7.5秒であった。
接液部材の静止位置をウエハの中心から80mmの位置とした以外は、試験例1と同様に現像処理を行い、ウエハの中心からの距離に応じて線幅を測定した。その測定結果を図17に示す。試験例2においては、線幅の最大値と最小値との差が2.3nm程度であった。
接液部材の静止位置をウエハの中心から40mmの位置とした以外は、試験例1と同様に現像処理を行い、ウエハの中心からの距離に応じて線幅を測定した。その測定結果を図18に示す。試験例3においては、線幅の最大値と最小値との差が3.7nm程度であった。
接液部材の静止位置をウエハの中心から0mmの位置(ウエハの直上)とした以外は、試験例1と同様に現像処理を行い、ウエハの中心からの距離に応じて線幅を測定した。その測定結果を図19に示す。試験例4においては、線幅の最大値と最小値との差が3.8nm程度であった。
図19に示されるように、接液部材の静止位置がウエハの中心であった試験例4においては、現像液の供給が先行したウエハの周縁部ほど、レジスト膜に対する現像液の接液時間が長くなる。そのため、現像液の供給が先行したウエハの周縁部ほど、レジスト膜の現像液への溶解が促進され、線幅が小さくなる傾向にあるが、現像液の供給が後行したウエハの中央部ほど、レジスト膜の現像液への溶解が進んでおらず、線幅が大きくなる傾向にあることが確認された。
Claims (15)
- 基板の表面上に配置され且つ露光されたレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する現像方法であって、
水平に保持された前記基板の表面に直交する方向に延びている回転軸の周りに前記基板を回転させつつ、前記基板の上方に位置する吐出口から現像液を前記レジスト膜上に吐出して、前記レジスト膜の表面上に現像液を行き渡らせる工程と、
前記基板の表面と対向する対向面を有する接液部材を、前記基板の表面のうち前記吐出口からの現像液の供給が先行した領域である先行領域の上方に配置する工程とを含む、現像方法。 - 前記レジスト膜の表面上に現像液を行き渡らせる前記工程では、前記基板の周縁から前記回転軸に向けて前記吐出口を移動させる、請求項1に記載の現像方法。
- 前記レジスト膜の表面上に現像液を行き渡らせる前記工程では、前記回転軸から前記基板の周縁に向けて前記吐出口を移動させる、請求項1に記載の現像方法。
- 前記接液部材を前記先行領域の上方に配置する前記工程では、前記接液部材を前記先行領域の上方に所定時間静止させる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の現像方法。
- 前記接液部材を前記先行領域の上方に配置する前記工程では、前記接液部材に正の電位が付加されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の現像方法。
- 前記基板の回転速度は5回転/分〜100回転/分である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の現像方法。
- 前記レジスト膜の表面と前記接液部材の前記対向面との離間距離は0.1mm〜2.0mmである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の現像方法。
- 前記接液部材を前記先行領域の上方に配置する前記工程では、前記基板の表面のうち前記吐出口から現像液が供給された領域の順に応じて、前記接液部材を前記基板の表面の上方において移動させる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の現像方法。
- 前記吐出口は前記接液部材の前記対向面に形成されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の現像方法。
- 前記接液部材とは別体の吐出ノズルに前記吐出口が形成されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載の現像方法。
- 基板の表面上に配置され且つ露光されたレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する現像装置であって、
前記基板を水平に保持しつつ、前記基板の表面に直交する方向に延びている回転軸の周りに前記基板を回転させる回転保持部と、
前記レジスト膜上に現像液を吐出する吐出口と、
前記基板の表面と対向する対向面を有する接液部材と、
前記接液部材を移動させる移動機構と、
前記レジスト膜上に前記現像液が供給された状態における前記基板の表面のうち前記レジストパターンの線幅を調整すべき所定の領域の上方に前記接液部材が位置するように、前記移動機構を制御する制御部とを備える、現像装置。 - 前記接液部材は柱状又は板状を呈している、請求項11に記載の現像装置。
- 前記接液部材の周縁には、前記対向面から前記基板の表面に向けて延びる環状の突条部が設けられている、請求項11又は12に記載の現像装置。
- 前記接液部材の前記対向面には、前記対向面から前記基板の表面に向けて延びる複数の突起部が設けられている、請求項11〜13のいずれか一項に記載の現像装置。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の現像方法を現像装置に実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017101833A JP6482597B2 (ja) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017101833A JP6482597B2 (ja) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014152123A Division JP6215787B2 (ja) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017157860A true JP2017157860A (ja) | 2017-09-07 |
JP6482597B2 JP6482597B2 (ja) | 2019-03-13 |
Family
ID=59810406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017101833A Active JP6482597B2 (ja) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6482597B2 (ja) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4851311A (en) * | 1987-12-17 | 1989-07-25 | Texas Instruments Incorporated | Process for determining photoresist develop time by optical transmission |
JPH04217257A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レジスト現像装置 |
JPH0794382A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-04-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板表面のパドル式現像処理方法及び装置 |
JPH09167747A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
JPH10335230A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-18 | Sony Corp | 現像液供給ノズル |
JPH11242341A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Hitachi Ltd | 現像方法および現像装置ならびに半導体装置の製造方法 |
JPH11329960A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-11-30 | Toshiba Corp | 基板処理方法及び基板処理装置 |
JP2000068186A (ja) * | 1998-08-21 | 2000-03-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2000173906A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-23 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 現像液供給方法及び現像装置 |
JP2000252197A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 現像液供給方法及び現像装置 |
JP2002343711A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Toshiba Corp | 基板処理装置及び基板処理方法 |
JP2006066799A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Tokyo Electron Ltd | 現像処理装置及び現像処理方法 |
JP2007201048A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Seiko Epson Corp | 半導体基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
-
2017
- 2017-05-23 JP JP2017101833A patent/JP6482597B2/ja active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4851311A (en) * | 1987-12-17 | 1989-07-25 | Texas Instruments Incorporated | Process for determining photoresist develop time by optical transmission |
JPH04217257A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レジスト現像装置 |
JPH0794382A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-04-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板表面のパドル式現像処理方法及び装置 |
JPH09167747A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
JPH10335230A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-18 | Sony Corp | 現像液供給ノズル |
JPH11329960A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-11-30 | Toshiba Corp | 基板処理方法及び基板処理装置 |
JPH11242341A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Hitachi Ltd | 現像方法および現像装置ならびに半導体装置の製造方法 |
JP2000068186A (ja) * | 1998-08-21 | 2000-03-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2000173906A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-23 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 現像液供給方法及び現像装置 |
JP2000252197A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 現像液供給方法及び現像装置 |
JP2002343711A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Toshiba Corp | 基板処理装置及び基板処理方法 |
JP2006066799A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Tokyo Electron Ltd | 現像処理装置及び現像処理方法 |
JP2007201048A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Seiko Epson Corp | 半導体基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6482597B2 (ja) | 2019-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6215787B2 (ja) | 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
JP6267141B2 (ja) | 液塗布方法、液塗布装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
KR102403094B1 (ko) | 현상 처리 방법, 컴퓨터 기억 매체 및 현상 처리 장치 | |
TWI602034B (zh) | 顯影方法及電腦可讀取之記錄媒體 | |
US10921713B2 (en) | Developing method, computer-readable storage medium and developing apparatus | |
KR20170042483A (ko) | 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체 | |
TWI805765B (zh) | 基板處理方法、基板處理裝置及電腦可讀取記錄媒體 | |
CN107045262B (zh) | 基板处理方法和基板处理装置 | |
KR102278355B1 (ko) | 도포 장치, 도포 방법 및 기록 매체 | |
JP6482597B2 (ja) | 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
JP3652596B2 (ja) | 液処理装置 | |
KR102414893B1 (ko) | 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체 | |
KR102175074B1 (ko) | 기판처리장치 및 방법 | |
JP6516825B2 (ja) | 液塗布方法、液塗布装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
US20080176004A1 (en) | Coating treatment apparatus, substrate treatment system, coating treatment method, and computer storage medium | |
JP6626734B2 (ja) | 基板処理装置、基板処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
JP2015050348A (ja) | 基板処理装置、基板処理方法及び基板処理用記録媒体 | |
JP2004063795A (ja) | 基板処理装置 | |
TW202208072A (zh) | 噴嘴單元、液處理裝置及液處理方法 | |
JPWO2017145840A1 (ja) | 基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
KR20160040937A (ko) | 처리액 도포 장치 및 방법. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180306 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180827 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6482597 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |