JP3859549B2

JP3859549B2 - Development processing method and development processing apparatus

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Publication number: JP3859549B2
Application number: JP2002164760A
Authority: JP
Inventors: 啓一田中; 幸生木場; 敬弘大久保
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2022-06-05
Also published as: JP2004014713A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー工程において、半導体基板に対し現像処理を行う現像処理方法及び現像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス製造のフォトリソグラフィー工程では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）の表面にフォトレジストを塗布し、レジスト上にマスクパターンを露光し、これを現像してウェハ表面にレジストパターンを形成している。
【０００３】
このようなフォトリソグラフィー工程において、現像処理は例えばパドル式やディップ式等の方法により行っている。例えば、パドル式はウェハに現像液を供給し、一方、ディップ式は現像液中にウェハを浸漬させて現像処理を進行させ、その後はそれぞれ、純水等を用いた洗浄液としてのリンス液をウェハ上に供給して現像液を洗い流している。そして最後に、ウェハからリンス液を除去するために、エアブローやウェハの回転等を行うことにより乾燥処理を行っている。
【０００４】
ところで、近年における半導体デバイスの微細化はより一層進行しており、微細かつ高アスペクト比のレジストパターンが出現している。このようなレジストパターンの微細及び高アスペクト比のため、例えば、上記乾燥処理においてリンス液が各パターン間から抜け出る際に、当該リンス液の表面張力によりパターン間に引力が生じることによる、いわゆる「パターン倒れ」の問題が発生している。かかる問題の対策としては、例えばリンス液中に界面活性剤を混入してリンス液の表面張力を低下させる手法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように界面活性剤を用いる場合、リンス液中の界面活性剤の濃度が重要なパラメータとなってきている。例えば露光光源として、ＫｒＦ（フッ化クリプトン）エキシマレーザ光源（波長：２４８ｎｍ）や、ＡｒＦ（フッ化アルゴン）エキシマレーザ光源（波長：１９３ｎｍ）を用いたそれぞれのリソグラフィプロセスにあわせて、当該濃度を最適化する必要がある。すなわち、ＫｒＦを用いたリソグラフィプロセスとＡｒＦを用いたリソグラフィプロセスとでは、使用するレジスト材料の特性が大きく異なることから、リンス液中の界面活性剤濃度の最適化が必要となる。つまり、ＫｒＦを用いたリソグラフィプロセスで最適な界面活性剤の濃度を設定しても、ＡｒＦを用いたリソグラフィプロセスにおいてはその濃度は最適ではないため、パターン倒れを低減することはできない。
【０００６】
また、使用するリンス液中の界面活性剤の濃度によっては、レジストを溶かしてしまうといった問題も生じることもある。
【０００７】
さらに、リンス液の表面張力は接触する面（界面）に依存し、ＫｒＦを用いたリソグラフィプロセスとＡｒＦを用いたリソグラフィプロセスとでは、レジストの表面状態も異なることから、上記両プロセスでのリンス液の界面活性剤濃度の最適値が異なることがある。
【０００８】
かかる事情に鑑み、本発明の目的は、界面活性剤の濃度を可変としプロセスに応じて最適な処理液の濃度で現像処理を行うことができる現像処理方法及び現像処理装置を提供することにある。
【０００９】
また、従来では界面活性剤の濃度の測定には時間を要し、その装置が大がかりなものであるため、現像処理中にリアルタイムで濃度を所望の濃度に変えることは困難であった。
【００１０】
かかる事情に鑑み、本発明のさらなる目的は、現像処理中にリアルタイムで処理液の濃度を可変できる現像処理方法及び現像処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の現像処理方法は、（ａ）第１の処理液とこの第１の処理液の表面張力を低下させる第２の処理液とを混合する工程と、（ｂ）前記混合された混合液の温度を検出する工程と、（ｃ）検出された温度に基づき、前記混合液中の第２の処理液の濃度を推定する工程と、（ｄ）推定結果に基づき第１の処理液と第２の処理液とを混合する液量比を制御して所望の濃度のリンス液を作成する工程と、（ｅ）作成されたリンス液を基板上に供給して該基板上の現像液を洗い流す工程とを具備する。
【００１２】
本発明では、第１の処理液中に第２の処理液を混合して第１の処理液の表面張力を低下させ、この混合液中の前記第２の処理液の濃度を検出し、これをフィードバックして両液量の混合比を制御し所望の濃度のリンス液を作成しているので、処理プロセスごとに最適な濃度のリンス液により処理を行うことができる。これにより、例えばパターン倒れ等を防止できる。
【００１３】
濃度の検出は、例えば所定の時間間隔で行うようにすればよい。あるいは現像後に形成されるパターンの種類ごとに行うようにすれば、例えばレジストパターンのアスペクト比の高低に応じて濃度を可変とするができる。これにより、例えばアスペクト比が低い場合においては、濃度を低くすることができ第２の処理液を節約できる。さらに、多種のプロセスにおける多種のレジストに最適な界面活性剤の濃度を有するリンス液で処理を行うことができるので、例えばそのレジストを溶かしてしまうといった問題を解消できる。
【００１５】
このように、混合液の温度に基づきその濃度を推定することにより、比較的検出が難しい濃度を検出する代わりに温度を検出するのみで足りるので、処理工程や装置が簡単なものとなり現像処理の迅速化が図れる。従って、現像処理中でもリアルタイムで濃度を変更でき、処理プロセスに応じたリンス液の変更が容易となる。
【００１６】
具体的には、前記工程（ａ）の前に、第１の温度及び液量を有する前記第１の処理液に、前記第１の温度とは異なる第２の温度を有する前記第２の処理液を段階的に液量を変えて混合する工程と、前記第１の処理液と第２の処理液との混合液の温度を前記各段階で計測するとともに、混合液中の第２の処理液の濃度を前記各段階で計測する工程と、計測された液量の各段階ごとに混合液の濃度と温度とを対応付けて温度−濃度関係を記憶する工程とを具備し、前記工程（ｃ）は、前記記憶された温度−濃度関係に基づき当該濃度を推定する。このように、予め第２の処理液の各段階の液量ごとに混合液の濃度と温度とを対応付けて温度−濃度関係を記憶しておくことにより、比較的検出が容易な温度を検出するのみで容易にその混合液の濃度を特定できる。従って、一旦温度−濃度関係を作成しておけば、必ずしも濃度検出を行う必要がなく装置構成が簡易なものとなる。またこれにより、現像処理中でもリアルタイムで濃度を変更でき、処理プロセスに応じたリンス液の変更が容易となる。
【００１８】
本発明の現像処理装置は、第１の処理液とこの第１の処理液の表面張力を低下させる第２の処理液とを混合する手段と、前記混合された混合液の温度を検出する手段と、検出された温度に基づき、前記混合液中の第２の処理液の濃度を推定する手段と、推定結果に基づき第１の処理液と第２の処理液とを混合する液量比を制御して所望の濃度のリンス液を作成する手段と、作成されたリンス液を現像液が供給された基板上に吐出するノズルとを具備する。
【００１９】
本発明では、第１の処理液中に第２の処理液を混合して第１の処理液の表面張力を低下させ、この混合液中の前記第２の処理液の濃度を検出し、これをフィードバックして両液量の混合比を制御し所望の濃度のリンス液を作成しているので、ノズルにより当該所望の濃度のリンス液を吐出して、処理プロセスごとに最適な濃度のリンス液により処理を行うことができる。
【００２０】
本発明の一の形態は、前記混合手段は、前記ノズル内部に備えられている。これにより、リンス処理中にリアルタイムで濃度を変更させながらリンス液を吐出することができ、処理時間を短縮させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の一実施形態に係る塗布現像処理装置の全体構成を示す図であって、図１は平面図、図２及び図３は正面図及び背面図である。
【００２２】
この塗布現像処理装置１は、半導体ウェハＷをウェハカセットＣＲで複数枚たとえば２５枚単位で外部から装置１に搬入し又は装置１から搬出したり、ウェハカセットＣＲに対してウェハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステーション１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつウェハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置してなる処理ステーション１２と、この処理ステーション１２と隣接して設けられる露光装置１００との間でウェハＷを受け渡しするためのインターフェース部１４とを一体に接続した構成を有している。
【００２３】
カセットステーション１０では、図１に示すように、カセット載置台２０上の突起２０ａの位置に複数、例えば５個のウェハカセットＣＲがそれぞれのウェハ出入口を処理ステーション１２側に向けてＸ方向一列に載置され、カセット配列方向（Ｘ方向）およびウェハカセットＣＲ内に収納されたウェハのウェハ配列方向（Ｚ方向）に移動可能なウェハ搬送体２２が各ウェハカセットＣＲに選択的にアクセスするようになっている。さらに、このウェハ搬送体２２は、θ方向に回転可能に構成されており、図３に示すように後述する多段構成とされた第３の処理ユニット部Ｇ３に属する熱処理系ユニットにもアクセスできるようになっている。
【００２４】
図１に示すように処理ステーション１２は、装置背面側（図中上方）において、カセットステーション１０側から第３の処理ユニット部Ｇ３、第４の処理ユニット部Ｇ４及び第５の処理ユニット部Ｇ５がそれぞれ配置され、これら第３の処理ユニット部Ｇ３と第４の処理ユニット部Ｇ４との間には、第１の主ウェハ搬送装置Ａ１が設けられている。この第１の主ウェハ搬送装置Ａ１は、この第１の主ウェハ搬送体１６が第１の処理ユニット部Ｇ１、第３の処理ユニット部Ｇ３及び第４の処理ユニット部Ｇ４等に選択的にアクセスできるように設置されている。また、第４の処理ユニット部Ｇ４と第５の処理ユニット部Ｇ５との間には第２の主ウェハ搬送装置Ａ２が設けられ、第２の主ウェハ搬送装置Ａ２は、第１と同様に、第２の主ウェハ搬送体１７が第２の処理ユニット部Ｇ２、第４の処理ユニット部Ｇ４及び第５の処理ユニット部Ｇ５等に選択的にアクセスできるように設置されている。
【００２５】
また、第１の主ウェハ搬送装置Ａ１の背面側には熱処理ユニットが設置されており、例えばウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョンユニット（ＡＤ）１１０、ウェハＷを加熱する加熱ユニット（ＨＰ）１１３が図３に示すように多段に重ねられている。なお、アドヒージョンユニット（ＡＤ）はウェハＷを温調する機構を更に有する構成としてもよい。第２の主ウェハ搬送装置Ａ２の背面側には、ウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置（ＷＥＥ）１２０、ウェハＷに塗布されたレジスト膜厚を検査する膜厚検査装置１１９及びレジストパターンの線幅を検査する線幅検査装置１１８が多段に設けられている。これら膜厚検査装置１１９及び線幅検査装置１１８は、このように塗布現像処理装置１内に設けなくても装置外に設けるようにしてよい。また、第２の主ウェハ搬送装置Ａ２の背面側は、第１の主ウェハ搬送装置Ａ１の背面側と同様に熱処理ユニット（ＨＰ）１１３が配置構成される場合もある。
【００２６】
図３に示すように、第３の処理ユニット部Ｇ３では、ウェハＷを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えばウェハＷに所定の加熱処理を施す高温度加熱処理ユニット（ＢＡＫＥ）、ウェハＷに精度の良い温度管理化で冷却処理を施す冷却処理ユニット（ＣＰＬ）、ウェハ搬送体２２から主ウェハ搬送体１６へのウェハＷの受け渡し部となるトランジションユニット（ＴＲＳ）、上下２段にそれぞれ受け渡し部と冷却部とに分かれて配設された受け渡し・冷却処理ユニット（ＴＣＰ）が上から順に例えば１０段に重ねられている。なお、第３の処理ユニット部Ｇ３において、本実施形態では下から３段目はスペアの空間として設けられている。第４の処理ユニット部Ｇ４でも、例えばポストベーキングユニット（ＰＯＳＴ）、ウェハ受け渡し部となるトランジションユニット(ＴＲＳ)、レジスト膜形成後のウェハＷに加熱処理を施すプリベーキングユニット（ＰＡＢ）、冷却処理ユニット（ＣＰＬ）が上から順に例えば１０段に重ねられている。更に第５の処理ユニット部Ｇ５でも、例えば、熱的処理手段として、露光後のウェハＷに加熱処理を施すためのポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢ）、冷却処理ユニット（ＣＰＬ）、ウェハＷの受け渡し部となるトランジションユニット(ＴＲＳ)が例えば上から順に１０段に重ねられている。
【００２７】
加熱処理系のユニットは、例えば図１の第４の処理ユニット部Ｇ４に示すように、ウェハＷを温調するための温調プレートＣが正面側に配置され、ウェハＷを加熱するための加熱プレートＨが背面側に配置されている。
【００２８】
図１において処理ステーション１２の装置正面側（図中下方）には、第１の処理ユニット部Ｇ１と第２の処理ユニット部Ｇ２とがＹ方向に併設されている。この第１の処理ユニット部Ｇ１とカセットステーション１０との間及び第２の処理ユニット部Ｇ２とインターフェース部１４との間には、各処理ユニット部Ｇ１及びＧ２で供給する処理液の温調に使用される液温調ポンプ２４，２５がそれぞれ設けられており、更に、この塗布現像処理装置１外に設けられた図示しない空調器からの清浄な空気を各処理ユニット部Ｇ１〜Ｇ５内部に供給するためのダクト３１、３２が設けられている。
【００２９】
図２に示すように、第１の処理ユニット部Ｇ１では、カップＣＰ内でウェハＷをスピンチャックに載せて所定の処理を行う５台のスピナ型処理ユニット、例えば、レジスト膜形成部としてのレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）が３段及び露光時の光の反射を防止するために反射防止膜を形成するボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）が２段、下方から順に５段に重ねられている。また第２の処理ユニット部Ｇ２でも同様に、５台のスピナ型処理ユニット、例えば現像処理部としての現像処理ユニット（ＤＥＶ）が５段に重ねられている。レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）ではレジスト液の排液が機構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、このように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に応じて上段に配置することも可能である。
【００３０】
また、第１及び第２の処理ユニット部Ｇ１及びＧ２の最下段には、各処理ユニット部Ｇ１及びＧ２に上述した所定の処理液を供給するケミカル室（ＣＨＭ）２６，２８がそれぞれ設けられている。
【００３１】
インターフェース部１４の正面部には可搬性のピックアップカセットＣＲと定置型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、中央部にはウェハ搬送体２７が設けられている。このウェハ搬送体２７は、Ｘ，Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲにアクセスするようになっている。また、ウェハ搬送体２７は、θ方向に回転可能に構成され、第５の処理ユニット部Ｇ５にもアクセスできるようになっている。更に、図３に示すようにインターフェース部１４の背面部には、高精度冷却処理ユニット（ＣＰＬ）が複数設けられ、例えば上下２段とされている。ウェハ搬送体２７はこの冷却処理ユニット（ＣＰＬ）にもアクセス可能になっている。
【００３２】
次に、以上のように構成された塗布現像処理装置１における処理工程の一例について説明する。
【００３３】
まず、カセットステーション１０において、ウェハ搬送体２２がカセット載置台２０上の処理前のウェハＷを収容しているカセットＣＲにアクセスして、そのカセットＣＲから１枚のウェハＷを取り出す。ウェハＷは受け渡し・冷却処理ユニット（ＴＣＰ）を介して第１の主搬送装置Ａ１に受け渡され、例えばアドヒージョンユニット(ＡＤ)１１０に搬入され疎水化処理が行われる。次に、例えばボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）へ搬送され、ここで露光時においてウェハからの露光光の反射を防止するために反射防止膜が形成される場合もある。
【００３４】
次に、ウェハＷは、そしてウェハＷは、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）に搬入され、レジスト膜が形成される。レジスト膜が形成されると、第１の主搬送装置Ａ１によりウェハＷはプリベーキングユニット（ＰＡＢ）に搬送される。ここでは先ず、温調プレートＣにウェハＷが載置され、ウェハＷは温調されながら加熱プレートＨ側へ移動され、加熱プレートＨに載置されて加熱処理される。加熱処理が行われた後、ウェハＷは再び温調プレートＣを介して第１の主搬送装置Ａ１に受け渡される。その後ウェハＷは冷却処理ユニット（ＣＰＬ）で所定の温度で冷却処理される。
【００３５】
次に、ウェハＷは第２の主搬送装置Ａ２により取り出され、膜厚検査装置１１９へ搬送されレジスト膜厚の測定が行われる場合もある。そしてウェハＷは、第５の処理ユニット部Ｇ５におけるトランジションユニット(ＴＲＳ)及びインターフェース部１４を介して露光装置１００に受け渡されここで露光処理される。露光処理が終了すると、ウェハＷはインターフェース部１４及び第５の処理ユニット部Ｇ５におけるトランジションユニット(ＴＲＳ)を介して第２の主搬送装置Ａ２に受け渡された後、ポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢ）に搬送され、温調及び加熱処理が行われる。露光処理終了後、ウェハＷはインターフェース部１４において一旦バッファカセットＢＲに収容される場合もある。
【００３６】
そしてウェハＷは現像処理ユニット（ＤＥＶ）に搬送され現像処理が行われる。この現像処理後は、所定の加熱処理（ポストベーキング）が行われることもある。現像処理終了後、ウェハＷはクーリングユニット（ＣＯＬ）で所定の冷却処理が行われ、エクステンションユニット（ＥＸＴ）を介してカセットＣＲに戻される。
【００３７】
次に、本発明に係る現像処理ユニット（ＤＥＶ）について詳細に説明する。図４及び図５は、本発明の一実施形態に係る現像処理ユニット（ＤＥＶ）を示す平面図及び断面図である。
【００３８】
このユニットでは、筐体４１の上方に清浄空気を筐体４１内に供給するためのファン・フィルタユニットＦが取り付けられている。そして下方においては筐体４１のＹ方向の幅より小さいユニット底板５１の中央付近に環状のカップＣＰが配設され、その内側にスピンチャック４２が配置されている。このスピンチャック４２は真空吸着によってウェハＷを固定保持した状態で、モータ４３の回転駆動力で回転するように構成されている。
【００３９】
カップＣＰの中には、ウェハＷを受け渡しする際のピン４８がエアシリンダ等の駆動装置４７により昇降可能に設けられている。これにより、開閉可能に設けられたシャッタ５２が開いている間に、開口部４１ａを介して主ウェハ搬送体１７との間でウェハの受け渡しが可能となる。またカップＣＰ底部には、廃液用のドレイン口４５が設けられている。このドレイン口４５に廃液管３３が接続され、この廃液管３３はユニット底板５１と筐体４１との間の空間Ｎを利用して下方の図示しない廃液口へ通じている。
【００４０】
ウェハＷの表面に現像液を供給するための現像液ノズル５３は、例えばウェハＷの直径とほぼ同一の長さの長尺状に形成されており、供給管３４を介してケミカル室（ＣＨＭ）２８（図２）内の現像液タンク（図示せず）に接続されている。現像液ノズル５３は、ノズルスキャンアーム３６のノズル保持部材６０に着脱自在とされている。ノズルスキャンアーム３６は、ユニット底板５１の上に一方向（Ｙ方向）に敷設されたガイドレール４４上で水平移動可能な垂直支持部材４９の上端部に取り付けられており、例えばベルト駆動機構によって垂直支持部材４９と一体にＹ方向に移動するようになっている。これにより、現像液ノズル５３は現像液の供給時以外はカップＣＰの外側に配設された現像液ノズルバス４６で待機するようになっており、現像液の供給時にはウェハＷ上まで移送されるようになっている。なお、現像液ノズル５３は、その下端部に例えば複数の吐出孔（図示せず）が形成されており、これら複数の吐出孔から現像液が吐出されるようになっている。
【００４１】
さらにカップＣＰの側方には、例えば上記ガイドレール４４と平行してリンスノズル用のガイドレール１４４が敷設されている。このガイドレール１４４には垂直支持体１４９が例えばベルト駆動機構によりＹ方向に移動可能に設置されている。この垂直支持体１４９の上部にはモータ７８が取り付けられており、例えばボールネジ機構によりリンスノズルアーム１３６がＸ方向に移動可能に取り付けられている。そしてリンスノズルアーム１３６にはノズル保持部材１６０を介してリンスノズル１５３が取り付けられている。
【００４２】
また、リンスノズルアーム１３６は例えばエアシリンダ機構を有している垂直支持体１４９により上下方向（Ｚ方向）に例えば移動可能に構成されており、これによりリンスノズル１５３の高さが調節されるようになっている。具体的には、スピンチャック４２により保持されたウェハＷに対する高さが調節できるようになっている。以上のリンスノズル１５３を移動させるＸ−Ｙ−Ｚ移動機構は、移動機構コントローラ４０によりその移動が制御されるようになっており、これによりリンスノズル１５３が待機するリンスノズルバス１４６とカップＣＰ内に収容されたウェハＷとの間で移動できるようになっている。そしてこのリンスノズル１５３からウェハ上にリンス液を吐出することでウェハ上の現像液を洗い流すようになっている。なお、図５ではリンスノズル１５３を省略している。
【００４３】
図６はリンス液を供給するための供給機構の概略的な構成図である。
【００４４】
純水が貯留されている純水タンク３７には第１供給配管６１が接続されており、また、純水の表面張力を低下させる例えば界面活性剤が貯留されている界面活性剤タンク３８には第２供給配管６２が接続されている。本実施形態では界面活性剤として、例えばイオン性界面活性剤を用いている。供給配管６１及び６２は、例えばスタティックミキサ５６に接続され、スタティックミキサ５６は供給管６３を介して上記リンスノズル１５３に接続されている。第１供給配管６１には、純水タンク３７とスタティックミキサ５６との間に第１のポンプ５４が接続されており、この第１のポンプ５４の作動により所望の量の純水がスタティックミキサ５６へ供給されるようになっている。また、第２供給配管６２には、界面活性剤タンク３８とスタティックミキサ５６との間に第２のポンプ５５が接続されており、この第２のポンプ５５の作動により所望の量の界面活性剤がスタティックミキサ５６へ供給されるようになっている。そして、スタティックミキサ５６により純水と界面活性剤とが混合されることで当該純水の表面張力より低い表面張力を有するリンス液が作成されるようになっている。
【００４５】
リンスノズル１５３とスタティックミキサ５６との間には、混合された混合液の濃度を検出する濃度検出装置７０が切替バルブ６８及び配管６７を介して接続されている。この濃度検出装置７０はスタティックミキサ５６で混合された純水中の界面活性剤の濃度を検出するものである。切替バルブ６８は配管６７と供給管６３との接続を切替えるようになっている。例えば配管６７には、スタティックミキサ５６で混合された混合液を収容する容器７２が接続されており、配管６７から容器７２に形成された抽出口７２ａを介して混合液が供給されるようになっている。
【００４６】
容器７２の側壁には、例えばレーザー光を発生する発光素子７５及びこのレーザー光を受ける受光素子７４が取り付けられている。発光素子７５はこの受光素子７４で受光された光を電気変換し、その信号が制御部６５に送られその光の強度がこの制御部６５により算出されるようになっている。また発色剤を供給する発色剤供給部７３は、例えば容器７２の側壁に設けられた供給口７２ｂを介して当該発色剤を容器７２内に供給するようになっている。発色剤としては、界面活性剤に化学的に反応するものを用いることができる。例えばイオン性界面活性剤に反応する物質としてメチレンブルーを用いることができる。また、非イオン界面活性剤の定量としてはドラゲンドルフ試薬やチアン酸コバルトを用いることができる。なお、７１はドレインである。
【００４７】
また、切替バルブ６８の切替え動作、発色剤供給部７３による発色剤の供給、第１及び第２のポンプ５４及び５５の動作量は、制御部６５により統括的に制御されるようになっている。
【００４８】
濃度検出装置７０の動作については、例えば所定量の純水と所定量の界面活性剤との混合液７９が容器７２に収容されると、発色剤供給部７３から発色剤が容器７２内の混合液に混入され混合液７９が発色する。ここで、発光素子７５からレーザー光が発せられ、その強度が測定されることにより混合液７９の吸光度が測定される。この吸光度から混合液７９の濃度が求められる。
【００４９】
ここで吸光度とは、物質が光を吸収する度合いＡを透過率Ｉ／Ｉ_０の常用対数の逆数で表した数値であり、
Ａ＝−ｌｏｇ（Ｉ／Ｉ_０）＝εｄｃ
という式で表される。ここで本実施形態に関しては、Ｉ_０は発光素子７５が発する光の強度、Ｉは受光素子７４が受ける光の強度、εは化学物質固有が持つ定数、ｄは光が透過する距離（cm）すなわち発光素子７５と受光素子７４との間の距離、ｃは混合液７９の濃度（mol/dm³）（＝モル濃度mol/l）である。
【００５０】
このような濃度検出装置７０による濃度測定を界面活性剤の量（mol）を段階的に変えて行うことにより、例えば図７に示すように、混合液７９の吸光度Ａと濃度ｃとの比例関係が求められる。このような濃度ｃと吸光度Ａとの関係を初期段階で予め記憶しておくことで、容易に混合液７９の濃度ｃを推定することができる。そして、このようにして求められた濃度に基づき、リンス液供給機構は、所望の濃度の混合液となるように、上記所定量の純水と、所望の濃度となる液量の界面活性剤とを混合し実際にウェハ上に供給するためのリンス液を作成する。
【００５１】
現像処理ユニット（ＤＥＶ）の動作については、まず、図８（ａ），（ｂ）に示すように、現像液ノズル５３が静止したウェハＷ上を矢印Ａで示す方向に移動しながら現像液を吐出し、ウェハＷ上に現像液が盛られる。そして、現像液がウェハ全面に盛られた状態のまま所定の時間例えば６０秒間の現像処理が行われる。次に、リンスノズルアーム５７が回動することでリンスノズル１５３がウェハＷの中心上に配置される。そして、プロセスごとに最適な回転数、例えばウェハＷを５００ｒｐｍ以下で回転させながら、上記したように所望の界面活性剤の濃度に調整されたリンス液をウェハＷ上に吐出して現像液を洗い流し、ウェハを乾燥させる。
【００５２】
以上のように本実施形態では、純水と界面活性剤との混合液の濃度を検出し、これをフィードバックして両液量の混合比を制御し所望の濃度のリンス液を作成しているので、処理プロセスごとに最適な濃度のリンス液により処理を行うことができる。具体的には、露光処理でＫｒＦを用いたリソグラフィプロセスと、ＡｒＦを用いたリソグラフィプロセスとで、使用するレジスト材料の特性が大きく異なる場合であっても、本実施形態によれば、プロセスに応じた所望の界面活性剤の濃度を有するリンス液により処理でき、例えばパターン倒れ等を防止できる。
【００５３】
また、本実施形態では濃度−吸光度関係を予め記憶しこの関係に基づき界面活性剤の濃度を推定することにより、迅速に所望の濃度のリンス液を作成することができるようになる。従って、現像処理中でもリアルタイムで濃度を変更でき、処理プロセスに応じたリンス液の変更が容易となる。
【００５４】
また、界面活性剤の濃度の変更は所定の時間間隔で行うことができる。例えば、一日に所定の回数行ったり、基板の所定枚数ごとに行ったりしてもよい。また、本実施形態のように濃度−吸光度関係を予め記憶しておくことで迅速な濃度変更が可能となるため、１枚の基板の処理ごとに行うようにすることもできる。また、あるいはパターンの種類ごとに行うようにすれば、例えばレジストパターンのアスペクト比の高低に応じて濃度を可変とするができる。これにより、例えばアスペクト比が低い場合においては、リンス液の濃度を低くすることができ界面活性剤を節約できる。
【００５５】
なお、本実施形態では濃度検出装置７０内にて界面活性剤に化学的に反応する発色剤を供給し、吸光度から混合液７９の濃度を求め、測定に使用した混合液７９はドレイン７１より廃液する構成とした。しかし、このような構成には限られない。例えば、界面活性剤の基本化学構造に界面活性剤の特性を死活させずに特殊な化学構造を付加することができる（タグをつけることができる）物質を界面活性剤に添加して用いる。そして濃度検出装置として、例えば紫外光、レーザー等のある波長領域を用いた光学系の測定装置を使用して当該付加された特殊な化学構造を測定することで、純水と混合された界面活性剤の濃度を求めることができる。これにより、その濃度測定後の界面活性剤を含んだリンス液をそのままリンス液として使用でき、界面活性剤濃度の信頼性が向上するとともに、測定で使用したリンス液を廃液することがなくなる。
【００５６】
図９は、リンス液供給機構の他の実施形態を示す構成図である。本実施形態では、図６に示したリンス液供給機構においてスタティックミキサ５６に温度センサを加え、さらに２つのバルブ８１及び８２の間に接続された循環管８３を、切替バルブ６８とノズル１５３との間に第３のポンプ８５を加えたものである。この温度センサ５９はスタティックミキサ５６で混合された混合液の温度を計測するものである。また、本実施形態では供給管６３にバッファタンク８２を介挿している。このバッファタンク８２はスタティックミキサ５６で混合された混合液を一時的に貯留するようになっている。
【００５７】
第３のポンプ８５は、所望の濃度のリンス液が作成された後にそのリンス液をリンスノズル１５３から吐出させるためのポンプである。制御部６５は、その温度の計測結果に基づきその混合液の濃度を推定し、さらにこの推定結果に基づいて各のポンプ５４及び５５の作動量を制御するようになっている。循環管８３は、リンス処理時以外に混合液が所望の温度になるまで循環させるために使用し、例えばバルブ８１及び８２をそれぞれ開き、バルブ６８を閉じて使用する。これらのバルブ６８，８１及び８２は制御部６５で制御すればよい。
【００５８】
本実施形態では、具体的には図１０に示すように、所定の液量及び所定の温度に設定された純水に、段階的に液量（mol）を変えて界面活性剤を混合した場合の、その各段階における界面活性剤の濃度（mol/dm³）に対応する各混合液の温度（リンス液の温度）をそれぞれ計測する。このようにして完成した関係テーブル８０を予め例えば制御部６５の図示しない記憶部に記憶しておく。
【００５９】
本実施形態では、例えば、液量１リットル、温度２４．０℃の純水を用意し、これにａ（mol）〜ｉ（mol）まで複数の段階的に液量を変えて温度が１５．０℃に設定された界面活性剤を混合し、これらの濃度Ａ〜Ｉを計測する。この濃度計測は濃度検出装置７０を用いて行うことができる。さらに、各段階でリンス液の温度を温度センサ５９により計測しこれらを対応付けて記憶しておく。
【００６０】
なお、純水、界面活性剤の温度を２４．０℃、１５．０℃としたのは、両液が混合された後のリンス液の温度が可及的に例えば２３℃と一定になるようにするためのである。この２３℃という温度は、クリーンルーム内の温度であってウェハの温度でもあるので、可及的に２３℃に近い温度に調整されたリンス液をウェハ上に供給するためである。
【００６１】
実際の現像処理では、リンス処理前に例えばバルブ６８を閉じ、バルブ８１及び８２を開いた状態で、液量１リットル、温度２４．０℃の純水に温度１５．０℃の界面活性剤を混合する。ここで混合する界面活性剤の液量は正確でなくてもよい。リンス液の温度を温度センサ５９で計測し、リンス液が所望の温度つまり所望の濃度になるようポンプ５４及び５５の作動量を調整すればよいからである。所望の温度のリンス液が作成されればバルブ８１及び８２を閉じ、バルブ６８を開き、リンス液をバッファタンク８２に一時的に貯留する。さらに第３のポンプ８５を作動させて所望の温度のリンス液をバッファタンク８３から吸い上げ、リンス液をノズル１５３から吐出させる。
【００６２】
なお、バッファタンク８２や供給管６３に温調機能を設け、所望の温度のリンス液に調整するようにしてもよい。
【００６３】
このように本実施形態では、温度センサ５９により純水と界面活性剤との混合液の温度を計測するのみで、予め記憶された一対一の関係にある温度−濃度関係（テーブル８０）を基に混合液の濃度を推定することができる。従って容易かつ迅速に所望の濃度のリンス液を作成することができ、現像処理中でもリアルタイムで処理プロセスに応じたリンス液の変更が容易となる。特に、一旦テーブル８０を作成しておけば、必ずしも濃度検出装置７０を設ける必要がなくリンス液供給機構の装置構成が簡易なものとなる。
【００６４】
なお、テーブル８０で示した温度数値はほんの一例を示している。従って、さらに高精度に濃度管理をするために純水の温度が２４．０℃だけでなく、複数の異なる温度に対応したリンス液の濃度を管理するようにしてもよい。界面活性剤についても同様に１５．０℃に限られないし、純水の液量も１リットルに限られない。
【００６５】
図１１は、リンス液供給機構のさらに別の実施形態を示す構成図である。なお、図１１において、図６における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【００６６】
このリンス液供給機構は、純水タンク３７とリンスノズル９０との間及び界面活性剤タンク３８とリンスノズルとの間にはそれぞれ独立した供給配管１０１及び１０２が接続されている。リンスノズル９０は断面図で表しており、リンス液を一旦貯留するバッファ９５の下部に、リンス液を吐出する例えば複数の吐出孔９７が形成されている。バッファ９５の上部には、供給配管１０１及び１０２からそれぞれ純水及び界面活性剤を導入するための導入口９６が設けられている。バッファ９５内部には上部空間と下部空間を仕切る仕切板９２が取り付け固定されており、導入口９６から導入された純水と界面活性剤は、この上部の空間で複数の攪拌板９４を通って攪拌され混合されるようになっている。仕切板９２には、例えば複数の開口部９９が設けられこれらの開口部はバルブ９１により開閉可能とされている。これらのバルブ９１が開くことにより上部空間で混合されたリンス液が通路９８を通り下部の空間に供給されウェハＷに対してリンス液が吐出されるようになっている。
【００６７】
上部の空間には開口９３が形成されており、この開口９３には濃度検出装置７０に通じる配管１０３が接続されている。これにより、上部空間で混合された混合液の濃度が検出されるようになっている。
【００６８】
バルブ９１、６８は制御部６５によりその開閉が制御されるようになっている。これにより、上部空間で混合された混合液の濃度を検出するときはバルブ９１が閉じ、バルブ６８が開くようになっている。そして所望の濃度のリンス液が作成されると、バルブ６８が閉じバルブ９１が開くようになっている。
【００６９】
所望の濃度のリンス液の作成方法については、前述したような吸光度と濃度との関係を基に行うことができ、また、配管１０３に温度センサを設けて図１０に示したような関係テーブルを利用することも可能である。
【００７０】
また、バルブ９１を設けなくてもよい。この場合、リンス処理中にリアルタイムで濃度を変更させながらリンス液を吐出することができ、処理時間を短縮させることができる。
【００７１】
本発明は以上説明した実施形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態ではイオン性界面活性剤を用いたが、これに限らず、非イオン性界面活性剤またはフッ素系界面活性剤を用いてもよい。この場合、上記発色剤としてはこれらの界面活性剤に反応するものを用いることが好ましい。
【００７３】
また、上記実施形態では基板として半導体ウェハを用いたが、これに限らず液晶デバイスに使用されるガラス基板であってもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、界面活性剤の濃度を可変としプロセスに応じて最適な処理液の濃度で現像処理を行うことができる。また、現像処理中にリアルタイムで処理液の濃度を可変できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される塗布現像処理装置の平面図である。
【図２】図１に示す塗布現像処理装置の正面図である。
【図３】図１に示す塗布現像処理装置の背面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る現像処理ユニットの平面図である。
【図５】図５に示す現像処理ユニットの断面図である。
【図６】一実施形態に係るリンス液供給機構の構成図である。
【図７】吸光度と濃度との関係を示すグラフである。
【図８】現像処理において現像液を供給する際の動作を示す図である。
【図９】他の実施形態に係るリンス液供給機構の構成図である。
【図１０】リンス液の濃度と温度との関係を示す関係テーブルである。
【図１１】さらに別の実施形態に係るリンス液供給機構の構成図である。
【符号の説明】
Ｗ...半導体ウェハ
Ａ〜Ｉ…濃度
３７…純水タンク
３８…界面活性剤タンク
４０…移動機構コントローラ
５４，５５…第１のポンプ，第２のポンプ
５６…スタティックミキサ
５９…温度センサ
６５…制御部
７０…濃度検出装置
８０…関係テーブル
９０，１５３…リンスノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a development processing method and a development processing apparatus for performing development processing on a semiconductor substrate in a photolithography process in manufacturing a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
In the photolithography process of semiconductor device manufacturing, a photoresist is applied to the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”), a mask pattern is exposed on the resist, and this is developed to form a resist pattern on the wafer surface. is doing.
[0003]
In such a photolithography process, development processing is performed by a method such as a paddle method or a dip method. For example, in the paddle type, the developer is supplied to the wafer, while in the dip type, the wafer is immersed in the developer to proceed with the development process, and thereafter the rinse liquid as a cleaning liquid using pure water or the like is used for the wafer. The developer is washed away by supplying it above. Finally, in order to remove the rinsing liquid from the wafer, a drying process is performed by air blowing, rotating the wafer, or the like.
[0004]
Incidentally, miniaturization of semiconductor devices in recent years has further progressed, and fine and high aspect ratio resist patterns have appeared. Due to the fineness and high aspect ratio of the resist pattern, for example, when the rinsing liquid comes out between the patterns in the drying process, an attractive force is generated between the patterns due to the surface tension of the rinsing liquid. The problem of “falling” has occurred. As a countermeasure for such a problem, for example, there is a method of reducing the surface tension of the rinse liquid by mixing a surfactant in the rinse liquid.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, when using a surfactant, the concentration of the surfactant in the rinse liquid has become an important parameter. For example, the KrF (krypton fluoride) excimer laser light source (wavelength: 248 nm) or ArF (argon fluoride) excimer laser light source (wavelength: 193 nm) is used as the exposure light source, and the concentration is optimized. It is necessary to make it. That is, since the characteristics of the resist material to be used are greatly different between the lithography process using KrF and the lithography process using ArF, it is necessary to optimize the surfactant concentration in the rinse liquid. In other words, even if the optimum surfactant concentration is set in the lithography process using KrF, the concentration of the surfactant is not optimal in the lithography process using ArF, and therefore pattern collapse cannot be reduced.
[0006]
Further, depending on the concentration of the surfactant in the rinse liquid to be used, there may be a problem that the resist is dissolved.
[0007]
Furthermore, the surface tension of the rinsing liquid depends on the contact surface (interface), and the lithographic process using KrF and the lithographic process using ArF have different resist surface states. The optimum surfactant concentration may vary.
[0008]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a development processing method and a development processing apparatus capable of varying the concentration of a surfactant and performing development processing at an optimal processing liquid concentration according to the process. .
[0009]
Conventionally, it takes time to measure the concentration of the surfactant, and the apparatus is large, so it has been difficult to change the concentration to a desired concentration in real time during the development process.
[0010]
In view of such circumstances, a further object of the present invention is to provide a development processing method and a development processing apparatus capable of changing the concentration of the processing solution in real time during the development processing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective, The development processing method of the present invention comprises: (A) a step of mixing the first treatment liquid and a second treatment liquid for reducing the surface tension of the first treatment liquid; and (b). Detecting the temperature of the mixed liquid, (c) estimating the concentration of the second treatment liquid in the liquid mixture based on the detected temperature, and (d) performing a first step based on the estimation result. A step of creating a rinse liquid having a desired concentration by controlling a liquid volume ratio of mixing the first processing liquid and the second processing liquid; and (e). Supplying the prepared rinse solution onto the substrate and washing away the developer on the substrate.
[0012]
In the present invention, the second treatment liquid is mixed in the first treatment liquid to reduce the surface tension of the first treatment liquid, and the concentration of the second treatment liquid in the mixture liquid is detected. Since the rinsing liquid having a desired concentration is created by controlling the mixing ratio of the two liquid amounts, the processing can be performed with the rinsing liquid having the optimum concentration for each processing process. Thereby, for example, pattern collapse can be prevented.
[0013]
The concentration may be detected at a predetermined time interval, for example. Alternatively, if it is performed for each type of pattern formed after development, for example, the density can be made variable according to the aspect ratio of the resist pattern. Thereby, for example, when the aspect ratio is low, the concentration can be lowered and the second processing liquid can be saved. Furthermore, since the treatment can be performed with a rinsing solution having an optimum surfactant concentration for various resists in various processes, for example, the problem of dissolving the resist can be solved.
[0015]
This As described above, by estimating the concentration based on the temperature of the mixed solution, it is only necessary to detect the temperature instead of detecting a concentration that is relatively difficult to detect. Speed up can be achieved. Therefore, the density can be changed in real time even during the development process, and the change of the rinsing liquid according to the processing process becomes easy.
[0016]
Specifically, before the step (a), the second treatment having a second temperature different from the first temperature is applied to the first treatment liquid having the first temperature and the liquid amount. A step of mixing the liquid in stages, and the temperature of the mixed liquid of the first processing liquid and the second processing liquid is measured in each of the stages, and the second processing in the mixed liquid A step of measuring the concentration of the liquid at each step, and a step of storing a temperature-concentration relationship by associating the concentration and temperature of the mixed solution for each step of the measured liquid amount, (C) Estimates the concentration based on the stored temperature-concentration relationship. Thus, by storing the temperature-concentration relationship in advance by associating the concentration and temperature of the liquid mixture for each liquid amount of each stage of the second treatment liquid, a temperature that is relatively easy to detect is detected. The concentration of the mixed solution can be easily specified simply by doing. Therefore, once the temperature-concentration relationship is created, it is not always necessary to detect the concentration, and the apparatus configuration is simplified. This also makes it possible to change the density in real time even during the development process, and it is easy to change the rinse solution according to the processing process.
[0018]
The development processing apparatus of the present invention comprises a means for mixing the first processing liquid and the second processing liquid for reducing the surface tension of the first processing liquid, Means for detecting the temperature of the mixed liquid mixture, means for estimating the concentration of the second treatment liquid in the liquid mixture based on the detected temperature, and an estimation result And a means for producing a rinse liquid having a desired concentration by controlling a liquid volume ratio for mixing the first treatment liquid and the second treatment liquid on the substrate supplied with the developer. And a nozzle for discharging.
[0019]
In the present invention, the second treatment liquid is mixed in the first treatment liquid to reduce the surface tension of the first treatment liquid, and the concentration of the second treatment liquid in the mixture liquid is detected. The rinsing liquid having a desired concentration is prepared by controlling the mixing ratio of the two liquid amounts, and the rinsing liquid having the desired concentration is discharged from the nozzle, and the rinsing liquid having the optimum concentration for each processing process. Can be processed.
[0020]
In one embodiment of the present invention, the mixing means is provided inside the nozzle. Thereby, the rinse liquid can be discharged while changing the concentration in real time during the rinsing process, and the processing time can be shortened.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 are views showing an overall configuration of a coating and developing treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view, and FIGS. 2 and 3 are a front view and a rear view.
[0022]
The coating and developing treatment apparatus 1 carries a plurality of semiconductor wafers W in the wafer cassette CR, for example, in units of 25, from the outside to the apparatus 1 or unloads from the apparatus 1, or carries in / out the wafer W from / to the wafer cassette CR. A cassette station 10 for processing, a processing station 12 in which various single-wafer processing units for performing predetermined processing on the wafer W one by one in the coating and developing process are arranged in multiple stages at predetermined positions, and this processing The interface unit 14 for transferring the wafer W between the station 12 and the exposure apparatus 100 provided adjacent to the station 12 is integrally connected.
[0023]
In the cassette station 10, as shown in FIG. 1, a plurality of, for example, five wafer cassettes CR are mounted in a row in the X direction at the position of the protrusion 20 a on the cassette mounting table 20 with the respective wafer entrances facing the processing station 12 side. The wafer carrier 22 that is placed and movable in the cassette arrangement direction (X direction) and in the wafer arrangement direction (Z direction) of the wafers stored in the wafer cassette CR selectively accesses each wafer cassette CR. ing. Further, the wafer transfer body 22 is configured to be rotatable in the θ direction so that it can also access a heat treatment system unit belonging to a third processing unit section G3 having a multistage structure, which will be described later, as shown in FIG. It has become.
[0024]
As shown in FIG. 1, the processing station 12 includes a third processing unit G3, a fourth processing unit G4, and a fifth processing unit G5 from the cassette station 10 side on the rear side of the apparatus (upper side in the drawing). A first main wafer transfer device A1 is provided between each of the third processing unit part G3 and the fourth processing unit part G4. In the first main wafer transfer device A1, the first main wafer transfer body 16 selectively accesses the first processing unit G1, the third processing unit G3, the fourth processing unit G4, and the like. It is installed so that it can. Further, a second main wafer transfer device A2 is provided between the fourth processing unit G4 and the fifth processing unit G5, and the second main wafer transfer device A2 is similar to the first, The second main wafer carrier 17 is installed so as to selectively access the second processing unit part G2, the fourth processing unit part G4, the fifth processing unit part G5, and the like.
[0025]
Further, a heat treatment unit is installed on the back side of the first main wafer transfer apparatus A1, and for example, an adhesion unit (AD) 110 for hydrophobizing the wafer W, a heating unit (for heating the wafer W) ( HP) 113 are stacked in multiple stages as shown in FIG. The adhesion unit (AD) may further include a mechanism for adjusting the temperature of the wafer W. On the back side of the second main wafer transfer device A2, a peripheral exposure device (WEE) 120 that selectively exposes only the edge portion of the wafer W, and a film thickness inspection device that inspects the resist film thickness applied to the wafer W 119 and line width inspection devices 118 for inspecting the line width of the resist pattern are provided in multiple stages. The film thickness inspection apparatus 119 and the line width inspection apparatus 118 may be provided outside the apparatus without being provided in the coating and developing treatment apparatus 1 as described above. In addition, a heat treatment unit (HP) 113 may be arranged on the back side of the second main wafer transfer device A2 in the same manner as the back side of the first main wafer transfer device A1.
[0026]
As shown in FIG. 3, in the third processing unit G3, an oven-type processing unit that performs a predetermined process by placing the wafer W on a mounting table, for example, a high-temperature heat processing unit that performs a predetermined heat process on the wafer W (BAKE), a cooling processing unit (CPL) that cools the wafer W with accurate temperature control, a transition unit (TRS) that serves as a transfer unit of the wafer W from the wafer transport body 22 to the main wafer transport body 16, The transfer / cooling processing units (TCP), which are separately provided in the upper and lower two stages, are divided into a transfer part and a cooling part, for example, are stacked in 10 stages in order from the top. In the third processing unit G3, in the present embodiment, the third stage from the bottom is provided as a spare space. Even in the fourth processing unit G4, for example, a post-baking unit (POST), a transition unit (TRS) serving as a wafer transfer unit, a pre-baking unit (PAB) that heat-treats the wafer W after forming a resist film, and a cooling processing unit (CPL) is stacked in, for example, 10 stages in order from the top. Further, in the fifth processing unit G5, for example, as a thermal processing means, a post-exposure baking unit (PEB) for performing heat treatment on the exposed wafer W, a cooling processing unit (CPL), and a wafer W transfer unit. For example, transition units (TRS) are stacked in 10 stages in order from the top, for example.
[0027]
For example, as shown in the fourth processing unit part G4 of FIG. 1, the heating processing unit includes a temperature control plate C for controlling the temperature of the wafer W on the front side, and heating for heating the wafer W. A plate H is disposed on the back side.
[0028]
In FIG. 1, a first processing unit part G1 and a second processing unit part G2 are provided side by side in the Y direction on the apparatus front side of the processing station 12 (downward in the figure). Between the first processing unit part G1 and the cassette station 10 and between the second processing unit part G2 and the interface part 14, it is used for temperature control of the processing liquid supplied by the processing unit parts G1 and G2. Liquid temperature control pumps 24 and 25 are provided, respectively, and clean air from an air conditioner (not shown) provided outside the coating and developing treatment apparatus 1 is supplied into the processing units G1 to G5. Ducts 31 and 32 are provided.
[0029]
As shown in FIG. 2, in the first processing unit G1, five spinner type processing units that perform predetermined processing by placing the wafer W on a spin chuck in a cup CP, for example, resist as a resist film forming unit. The coating processing unit (COT) has three stages, and a bottom coating unit (BARC) for forming an antireflection film for preventing reflection of light during exposure is superposed in two stages and five stages in order from the bottom. Similarly, in the second processing unit G2, five spinner type processing units, for example, development processing units (DEV) as development processing units are stacked in five stages. In the resist coating processing unit (COT), the drainage of the resist solution is troublesome both in terms of mechanism and maintenance, and thus is preferably arranged in the lower stage. However, it can be arranged in the upper stage as required.
[0030]
In addition, chemical chambers (CHM) 26 and 28 for supplying the above-described predetermined processing liquid to the respective processing unit units G1 and G2 are provided at the lowermost stages of the first and second processing unit units G1 and G2, respectively. Yes.
[0031]
A portable pickup cassette CR and a stationary buffer cassette BR are arranged in two stages on the front surface of the interface section 14, and a wafer carrier 27 is provided in the center. The wafer carrier 27 moves in the X and Z directions to access both cassettes CR and BR. Further, the wafer carrier 27 is configured to be rotatable in the θ direction, and can also access the fifth processing unit G5. Further, as shown in FIG. 3, a plurality of high-precision cooling processing units (CPL) are provided on the back surface of the interface unit 14, for example, in two upper and lower stages. The wafer carrier 27 can also access this cooling processing unit (CPL).
[0032]
Next, an example of processing steps in the coating and developing treatment apparatus 1 configured as described above will be described.
[0033]
First, in the cassette station 10, the wafer carrier 22 accesses the cassette CR containing the unprocessed wafer W on the cassette mounting table 20 and takes out one wafer W from the cassette CR. The wafer W is transferred to the first main transfer apparatus A1 via the transfer / cooling processing unit (TCP), and is transferred into, for example, the adhesion unit (AD) 110 to be subjected to a hydrophobic treatment. Next, the film is transferred to, for example, a bottom coating unit (BARC), where an antireflection film may be formed to prevent reflection of exposure light from the wafer during exposure.
[0034]
Next, the wafer W and the wafer W are carried into a resist coating unit (COT) to form a resist film. When the resist film is formed, the wafer W is transferred to the pre-baking unit (PAB) by the first main transfer device A1. Here, first, the wafer W is placed on the temperature control plate C, the wafer W is moved to the heating plate H side while being temperature controlled, and is placed on the heating plate H and subjected to heat treatment. After the heat treatment is performed, the wafer W is transferred again to the first main transfer device A1 via the temperature control plate C. Thereafter, the wafer W is cooled at a predetermined temperature in a cooling processing unit (CPL).
[0035]
Next, the wafer W may be taken out by the second main transfer device A2 and transferred to the film thickness inspection device 119 to measure the resist film thickness. Then, the wafer W is transferred to the exposure apparatus 100 via the transition unit (TRS) and the interface unit 14 in the fifth processing unit G5 and subjected to exposure processing there. When the exposure process is completed, the wafer W is transferred to the second main transfer device A2 via the interface unit 14 and the transition unit (TRS) in the fifth processing unit G5, and then the post-exposure baking unit (PEB). Temperature control and heat treatment are performed. After the exposure process, the wafer W may be temporarily stored in the buffer cassette BR in the interface unit 14.
[0036]
Then, the wafer W is conveyed to a development processing unit (DEV) and subjected to development processing. After this development processing, a predetermined heat treatment (post-baking) may be performed. After the development process is completed, the wafer W is subjected to a predetermined cooling process in the cooling unit (COL) and returned to the cassette CR through the extension unit (EXT).
[0037]
Next, the development processing unit (DEV) according to the present invention will be described in detail. 4 and 5 are a plan view and a cross-sectional view showing a development processing unit (DEV) according to an embodiment of the present invention.
[0038]
In this unit, a fan / filter unit F for supplying clean air into the casing 41 is mounted above the casing 41. In the lower part, an annular cup CP is disposed near the center of the unit bottom plate 51, which is smaller than the width of the casing 41 in the Y direction, and a spin chuck 42 is disposed inside thereof. The spin chuck 42 is configured to be rotated by the rotational driving force of the motor 43 while the wafer W is fixedly held by vacuum suction.
[0039]
In the cup CP, pins 48 for transferring the wafer W are provided so as to be moved up and down by a driving device 47 such as an air cylinder. As a result, the wafer can be delivered to and from the main wafer transfer body 17 through the opening 41a while the shutter 52 provided to be openable and closable is open. A drain port 45 for waste liquid is provided at the bottom of the cup CP. A waste liquid pipe 33 is connected to the drain port 45, and the waste liquid pipe 33 communicates with a waste liquid port (not shown) below using a space N between the unit bottom plate 51 and the housing 41.
[0040]
The developing solution nozzle 53 for supplying the developing solution to the surface of the wafer W is formed in, for example, an elongated shape having a length substantially the same as the diameter of the wafer W, and is connected to the chemical chamber (CHM) via the supply pipe 34. 28 (FIG. 2) is connected to a developer tank (not shown). The developer nozzle 53 is detachable from the nozzle holding member 60 of the nozzle scan arm 36. The nozzle scan arm 36 is attached to an upper end portion of a vertical support member 49 that can move horizontally on a guide rail 44 laid in one direction (Y direction) on the unit bottom plate 51. For example, the nozzle scan arm 36 is vertically driven by a belt drive mechanism. It moves in the Y direction integrally with the support member 49. As a result, the developer nozzle 53 waits on the developer nozzle bus 46 disposed outside the cup CP except when the developer is supplied, and is transferred to the wafer W when the developer is supplied. It has become. The developer nozzle 53 has, for example, a plurality of discharge holes (not shown) formed at the lower end thereof, and the developer is discharged from the plurality of discharge holes.
[0041]
Further, a guide rail 144 for a rinse nozzle is laid on the side of the cup CP in parallel with the guide rail 44, for example. A vertical support 149 is installed on the guide rail 144 so as to be movable in the Y direction by, for example, a belt drive mechanism. A motor 78 is attached to the upper portion of the vertical support 149, and a rinse nozzle arm 136 is attached to be movable in the X direction by, for example, a ball screw mechanism. A rinse nozzle 153 is attached to the rinse nozzle arm 136 via a nozzle holding member 160.
[0042]
In addition, the rinse nozzle arm 136 is configured to be movable, for example, in the vertical direction (Z direction) by a vertical support 149 having an air cylinder mechanism, for example, so that the height of the rinse nozzle 153 is adjusted. It has become. Specifically, the height relative to the wafer W held by the spin chuck 42 can be adjusted. The movement of the XYZ movement mechanism for moving the rinse nozzle 153 is controlled by the movement mechanism controller 40, whereby the rinse nozzle bus 146 on which the rinse nozzle 153 is on standby and the cup CP. It is possible to move between the wafers W accommodated in the wafer. The developer on the wafer is washed away by discharging the rinse liquid from the rinse nozzle 153 onto the wafer. In FIG. 5, the rinse nozzle 153 is omitted.
[0043]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a supply mechanism for supplying the rinse liquid.
[0044]
A first supply pipe 61 is connected to a pure water tank 37 in which pure water is stored, and a surfactant tank 38 in which, for example, a surfactant that reduces the surface tension of pure water is stored is connected to the pure water tank 37. A second supply pipe 62 is connected. In this embodiment, for example, an ionic surfactant is used as the surfactant. The supply pipes 61 and 62 are connected to, for example, a static mixer 56, and the static mixer 56 is connected to the rinse nozzle 153 through a supply pipe 63. A first pump 54 is connected to the first supply pipe 61 between the pure water tank 37 and the static mixer 56, and a desired amount of pure water is supplied by the operation of the first pump 54 to the static mixer 56. To be supplied. Further, a second pump 55 is connected to the second supply pipe 62 between the surfactant tank 38 and the static mixer 56, and a desired amount of the surfactant is activated by the operation of the second pump 55. Is supplied to the static mixer 56. And the rinse liquid which has surface tension lower than the surface tension of the said pure water is created by mixing a pure water and surfactant by the static mixer 56. As shown in FIG.
[0045]
A concentration detecting device 70 for detecting the concentration of the mixed liquid mixture is connected between the rinse nozzle 153 and the static mixer 56 via a switching valve 68 and a pipe 67. This concentration detection device 70 detects the concentration of the surfactant in pure water mixed by the static mixer 56. The switching valve 68 switches the connection between the pipe 67 and the supply pipe 63. For example, the pipe 67 is connected to a container 72 that stores the mixed liquid mixed by the static mixer 56, and the mixed liquid is supplied from the pipe 67 through the extraction port 72 a formed in the container 72. ing.
[0046]
On the side wall of the container 72, for example, a light emitting element 75 that generates laser light and a light receiving element 74 that receives the laser light are attached. The light emitting element 75 electrically converts the light received by the light receiving element 74, the signal is sent to the control unit 65, and the intensity of the light is calculated by the control unit 65. In addition, the color former supply unit 73 that supplies the color former supplies the color former into the container 72 through a supply port 72b provided on the side wall of the container 72, for example. As the color former, one that chemically reacts with the surfactant can be used. For example, methylene blue can be used as a substance that reacts with an ionic surfactant. For determination of the nonionic surfactant, Dragendorf reagent or cobalt thiocyanate can be used. Reference numeral 71 denotes a drain.
[0047]
In addition, the switching operation of the switching valve 68, the supply of the coloring agent by the coloring agent supply unit 73, and the operation amounts of the first and second pumps 54 and 55 are controlled by the control unit 65 in an integrated manner. .
[0048]
Regarding the operation of the concentration detection device 70, for example, when a mixed liquid 79 of a predetermined amount of pure water and a predetermined amount of surfactant is accommodated in the container 72, the colorant is mixed in the container 72 from the colorant supply unit 73. The mixed solution 79 develops color when mixed in the solution. Here, laser light is emitted from the light emitting element 75, and the intensity of the laser light is measured, whereby the absorbance of the mixed liquid 79 is measured. The concentration of the mixed solution 79 is obtained from this absorbance.
[0049]
Here, the absorbance is the degree of absorption A of the substance by the transmittance I / I. ₀ Is the numerical value expressed as the reciprocal of the common logarithm of
A = -log (I / I ₀ ) = Εdc
It is expressed by the formula. Here, regarding this embodiment, I ₀ Is the intensity of light emitted by the light emitting element 75, I is the intensity of light received by the light receiving element 74, ε is a constant inherent to the chemical substance, d is the distance (cm) through which light passes, that is, between the light emitting element 75 and the light receiving element 74 The distance between them, c is the concentration of the mixture 79 (mol / dm ^Three ) (= Molar concentration mol / l).
[0050]
By performing concentration measurement with such a concentration detector 70 while changing the amount (mol) of the surfactant stepwise, for example, as shown in FIG. 7, the proportional relationship between the absorbance A and the concentration c of the mixed solution 79 is obtained. Is required. By storing the relationship between the concentration c and the absorbance A in advance at an initial stage, the concentration c of the mixed solution 79 can be easily estimated. Then, based on the concentration thus obtained, the rinsing liquid supply mechanism includes the predetermined amount of pure water and the surfactant having the amount of liquid having a desired concentration so as to obtain a mixed solution having a desired concentration. And a rinse solution for actually supplying the mixture onto the wafer.
[0051]
As for the operation of the development processing unit (DEV), first, as shown in FIGS. 8A and 8B, the developer solution 53 is moved while moving in the direction indicated by the arrow A on the wafer W where the developer nozzle 53 is stationary. As a result, the developer is deposited on the wafer W. Then, the developing process is performed for a predetermined time, for example, 60 seconds while the developer is piled up on the entire surface of the wafer. Next, the rinse nozzle arm 153 is rotated to place the rinse nozzle 153 on the center of the wafer W. Then, while rotating the wafer W at an optimum rotation number for each process, for example, 500 rpm or less, the rinse solution adjusted to the desired surfactant concentration as described above is discharged onto the wafer W to wash away the developer. Dry the wafer.
[0052]
As described above, in the present embodiment, the concentration of the mixed liquid of pure water and surfactant is detected, and this is fed back to control the mixing ratio of both liquid amounts to create a rinse liquid having a desired concentration. Therefore, it is possible to perform the treatment with the rinsing liquid having the optimum concentration for each treatment process. Specifically, even when the lithography process using KrF in the exposure process and the lithography process using ArF have greatly different characteristics of the resist material used, according to the present embodiment, Further, it can be treated with a rinsing liquid having a desired surfactant concentration, for example, pattern collapse can be prevented.
[0053]
In this embodiment, the concentration-absorbance relationship is stored in advance, and the concentration of the surfactant is estimated based on this relationship, so that a rinsing liquid having a desired concentration can be quickly created. Therefore, the density can be changed in real time even during the development process, and the change of the rinsing liquid according to the processing process becomes easy.
[0054]
The surfactant concentration can be changed at predetermined time intervals. For example, it may be performed a predetermined number of times a day or every predetermined number of substrates. Further, since the concentration-absorbance relationship is stored in advance as in the present embodiment, the concentration can be changed quickly, so that it can be performed every time one substrate is processed. Alternatively, if it is performed for each type of pattern, for example, the density can be made variable according to the aspect ratio of the resist pattern. Thereby, for example, when the aspect ratio is low, the concentration of the rinsing liquid can be lowered and the surfactant can be saved.
[0055]
In this embodiment, a color former that chemically reacts with the surfactant is supplied in the concentration detector 70, the concentration of the mixed solution 79 is obtained from the absorbance, and the mixed solution 79 used for the measurement is a waste liquid from the drain 71. It was set as the structure to do. However, it is not limited to such a configuration. For example, a substance that can add a special chemical structure (that can be tagged) without activating the properties of the surfactant to the basic chemical structure of the surfactant is added to the surfactant. Then, as a concentration detection device, for example, by measuring the added special chemical structure using an optical measurement device using a certain wavelength region such as ultraviolet light, laser, etc., the surface activity mixed with pure water The concentration of the agent can be determined. Thereby, the rinse liquid containing the surfactant after the concentration measurement can be used as it is as the rinse liquid, the reliability of the surfactant concentration is improved, and the rinse liquid used in the measurement is not discarded.
[0056]
FIG. 9 is a configuration diagram showing another embodiment of the rinse liquid supply mechanism. In the present embodiment, a temperature sensor is added to the static mixer 56 in the rinse liquid supply mechanism shown in FIG. 6, and the circulation pipe 83 connected between the two valves 81 and 82 is connected to the switching valve 68 and the nozzle 153. A third pump 85 is added between them. This temperature sensor 59 measures the temperature of the mixed liquid mixed by the static mixer 56. In this embodiment, a buffer tank 82 is inserted in the supply pipe 63. The buffer tank 82 temporarily stores the mixed liquid mixed by the static mixer 56.
[0057]
The third pump 85 is a pump for discharging the rinsing liquid from the rinsing nozzle 153 after the rinsing liquid having a desired concentration is prepared. The controller 65 estimates the concentration of the mixed solution based on the temperature measurement result, and further controls the operation amounts of the pumps 54 and 55 based on the estimation result. The circulation pipe 83 is used to circulate the mixed solution until it reaches a desired temperature except during the rinsing process. For example, the valves 81 and 82 are opened and the valve 68 is closed. These valves 68, 81 and 82 may be controlled by the control unit 65.
[0058]
In the present embodiment, specifically, as shown in FIG. 10, when a surfactant is mixed with pure water set at a predetermined liquid amount and a predetermined temperature while changing the liquid amount (mol) stepwise. Surfactant concentration at each stage (mol / dm ^Three ), The temperature of each liquid mixture corresponding to (the temperature of the rinse liquid) is measured. The relationship table 80 thus completed is stored in advance in a storage unit (not shown) of the control unit 65, for example.
[0059]
In the present embodiment, for example, pure water having a liquid volume of 1 liter and a temperature of 24.0 ° C. is prepared, and the liquid volume is changed in a plurality of steps from a (mol) to i (mol). A surfactant set at 0 ° C. is mixed, and these concentrations A to I are measured. This concentration measurement can be performed using the concentration detector 70. Further, the temperature of the rinse liquid is measured by the temperature sensor 59 at each stage, and these are stored in association with each other.
[0060]
In addition, the temperature of the pure water and the surfactant was set to 24.0 ° C. and 15.0 ° C. so that the temperature of the rinsing liquid after mixing both liquids becomes as constant as possible, for example, 23 ° C. It is for making. This temperature of 23 ° C. is the temperature in the clean room and also the temperature of the wafer, so that the rinse liquid adjusted to a temperature as close to 23 ° C. as possible is supplied onto the wafer.
[0061]
In the actual development process, for example, the valve 68 is closed and the valves 81 and 82 are opened before the rinse process, and a surfactant having a temperature of 15.0 ° C. is added to pure water having a liquid volume of 1 liter and a temperature of 24.0 ° C. Mix. The amount of the surfactant mixed here may not be accurate. This is because the temperature of the rinse liquid is measured by the temperature sensor 59, and the operation amounts of the pumps 54 and 55 may be adjusted so that the rinse liquid has a desired temperature, that is, a desired concentration. When the rinsing liquid having a desired temperature is created, the valves 81 and 82 are closed, the valve 68 is opened, and the rinsing liquid is temporarily stored in the buffer tank 82. Further, the third pump 85 is operated to suck up the rinsing liquid at a desired temperature from the buffer tank 83 and discharge the rinsing liquid from the nozzle 153.
[0062]
Note that a temperature control function may be provided in the buffer tank 82 and the supply pipe 63 to adjust the rinse liquid to a desired temperature.
[0063]
As described above, in the present embodiment, the temperature sensor 59 only measures the temperature of the mixed solution of pure water and the surfactant, and the temperature-concentration relationship (table 80) having a one-to-one relationship stored in advance is used. The concentration of the mixed solution can be estimated. Accordingly, a rinse solution having a desired concentration can be easily and quickly prepared, and the rinse solution can be easily changed in accordance with the processing process in real time even during the development process. In particular, once the table 80 is prepared, it is not always necessary to provide the concentration detection device 70, and the device configuration of the rinsing liquid supply mechanism becomes simple.
[0064]
Note that the temperature values shown in the table 80 are only an example. Therefore, in order to manage the concentration with higher accuracy, the concentration of the rinsing liquid corresponding to a plurality of different temperatures may be managed in addition to the pure water temperature of 24.0 ° C. Similarly, the surfactant is not limited to 15.0 ° C., and the amount of pure water is not limited to 1 liter.
[0065]
FIG. 11 is a configuration diagram showing still another embodiment of the rinsing liquid supply mechanism. In FIG. 11, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0066]
In this rinse liquid supply mechanism, independent supply pipes 101 and 102 are connected between the pure water tank 37 and the rinse nozzle 90 and between the surfactant tank 38 and the rinse nozzle, respectively. The rinsing nozzle 90 is shown in a sectional view, and for example, a plurality of discharge holes 97 for discharging the rinsing liquid are formed below the buffer 95 for temporarily storing the rinsing liquid. In the upper part of the buffer 95, an inlet 96 for introducing pure water and a surfactant from the supply pipes 101 and 102 is provided. A partition plate 92 that partitions the upper space and the lower space is attached and fixed inside the buffer 95, and the pure water and the surfactant introduced from the introduction port 96 pass through the plurality of stirring plates 94 in the upper space. Stir and mix. For example, a plurality of openings 99 are provided in the partition plate 92, and these openings can be opened and closed by a valve 91. By opening these valves 91, the rinse liquid mixed in the upper space is supplied to the lower space through the passage 98, and the rinse liquid is discharged to the wafer W.
[0067]
An opening 93 is formed in the upper space, and a pipe 103 communicating with the concentration detection device 70 is connected to the opening 93. Thereby, the density | concentration of the liquid mixture mixed in upper space is detected.
[0068]
The valves 91 and 68 are controlled to be opened and closed by the control unit 65. Thus, when detecting the concentration of the mixed liquid mixed in the upper space, the valve 91 is closed and the valve 68 is opened. When a desired concentration of rinsing liquid is created, the valve 68 is closed and the valve 91 is opened.
[0069]
The method for creating a rinse solution having a desired concentration can be performed based on the relationship between the absorbance and the concentration as described above, and a temperature sensor is provided in the pipe 103 to create a relationship table as shown in FIG. It can also be used.
[0070]
Further, the valve 91 may not be provided. In this case, the rinsing liquid can be discharged while changing the concentration in real time during the rinsing process, and the processing time can be shortened.
[0071]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible.
[0072]
For example, although the ionic surfactant is used in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a nonionic surfactant or a fluorosurfactant may be used. In this case, it is preferable to use the color former that reacts with these surfactants.
[0073]
Moreover, although the semiconductor wafer was used as a board | substrate in the said embodiment, not only this but the glass substrate used for a liquid crystal device may be sufficient.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the concentration of the surfactant can be made variable, and the development processing can be performed with the optimum concentration of the processing solution according to the process. Further, the concentration of the processing solution can be varied in real time during the development processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a coating and developing treatment apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a front view of the coating and developing treatment apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a rear view of the coating and developing treatment apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is a plan view of a development processing unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the development processing unit shown in FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of a rinse liquid supply mechanism according to an embodiment.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between absorbance and concentration.
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation when supplying a developing solution in a developing process.
FIG. 9 is a configuration diagram of a rinse liquid supply mechanism according to another embodiment.
FIG. 10 is a relationship table showing the relationship between the concentration of rinse solution and temperature.
FIG. 11 is a configuration diagram of a rinse liquid supply mechanism according to still another embodiment.
[Explanation of symbols]
W ... Semiconductor wafer
A to I: Concentration
37 ... Pure water tank
38 ... Surfactant tank
40 ... Movement mechanism controller
54, 55 ... 1st pump, 2nd pump
56 ... Static mixer
59 ... Temperature sensor
65 ... Control unit
70: Concentration detector
80 ... Relationship table
90, 153 ... rinse nozzle

Claims

(A) mixing a first treatment liquid and a second treatment liquid that lowers the surface tension of the first treatment liquid;
(B) detecting the temperature of the mixed liquid mixture;
(C) estimating the concentration of the second treatment liquid in the mixed liquid based on the detected temperature;
(D) controlling a liquid volume ratio for mixing the first treatment liquid and the second treatment liquid based on the estimation result to create a rinse liquid having a desired concentration;
(E) supplying the prepared rinse solution onto the substrate and washing away the developer on the substrate.

The development processing method according to claim 1 ,
Before the step (a),
Mixing the second treatment liquid having a second temperature different from the first temperature into the first treatment liquid having the first temperature and the liquid amount in stages with different liquid amounts; ,
Measuring the temperature of the liquid mixture of the first treatment liquid and the second treatment liquid at each stage, and measuring the concentration of the second treatment liquid in the liquid mixture at each stage;
Storing the temperature-concentration relationship by associating the concentration and temperature of the liquid mixture for each stage of the measured liquid volume,
The step (c) estimates the density based on the stored temperature-density relationship.

Means for mixing the first treatment liquid and the second treatment liquid for reducing the surface tension of the first treatment liquid;
Means for detecting the temperature of the mixed liquid mixture;
Means for estimating the concentration of the second treatment liquid in the liquid mixture based on the detected temperature;
Means for controlling a liquid volume ratio for mixing the first treatment liquid and the second treatment liquid based on the estimation result to create a rinse liquid having a desired concentration;
A development processing apparatus comprising: a nozzle that discharges the prepared rinse liquid onto a substrate supplied with the development liquid.

The development processing apparatus according to claim 3 ,
The temperature corresponding to the stepwise liquid amount of the second processing liquid with respect to the first processing liquid having the first temperature and the liquid amount and the temperature of the mixed liquid corresponding to each of these concentrations -Further comprising means for storing the concentration relationship;
The development processing apparatus, wherein the density estimation means estimates the density based on the temperature-density relationship.

The development processing apparatus according to claim 3 ,
The development processing apparatus, wherein the mixing unit is provided in the nozzle.