JP3869326B2 - 現像処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレジストが塗布され、露光処理がされた基板の表面に現像液を供給して現像処理を行う液処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハ(以下ウエハという)や液晶ディスプレイのLCD基板の表面上に回路パターンを形成するためのマスクは、例えばウエハ表面にフォトレジスト溶液(以下レジストという)の塗布を行い、光等の照射を行った後、前記レジストが例えばネガ形ならば光の当った部分が硬化するので、硬化しない部分即ちレジストの溶けやすい部分を現像液により溶解することにより形成される。ポジ形レジストであれば露光された部分が現像液で溶解される。
【0003】
前記現像処理を行う工程では、先ず露光処理されたウエハを回転可能なスピンチャックに保持させ、次いで例えば静止状態で保持されたウエハの表面に現像液を液盛りし、所定時間例えば60秒程度放置することにより現像反応を進行させ、続いて前記ウエハ表面に純水等の洗浄液を供給しながらウエハを例えば1000rpm程度の回転数で回転させ、これによりウエハ表面の現像液を洗い流し、最後にウエハを高速回転させることにより乾燥させることが行われている。このとき現像液を液盛りする手法としては、例えば図18(a)に示すように、ウエハWの直径方向に対応する長さに亘って多数の吐出孔11が配列された供給ノズル12を用い、ウエハWの一端側の周縁外側に供給ノズル12を移動させ、この位置より吐出を行いながら他端側のウエハ周縁外側までの間をさらに移動させるスキャン方式が提案されている(図18(b)参照)。
【0004】
このように現像処理を行うと、レジストがポジ型である場合レジスト膜の露光された領域は現像液に一篇に溶解して除去されるわけではなく、現像時間(放置時間)の経過に従い、3次元的に徐々に溶解されていく。つまり前記露光された領域では、現像液に溶解する部分の深さが徐々に深くなり、残されたレジスト膜の線幅も徐々に細くなる。ここで線幅を例にすると、例えば図19に示すように、現像時間の経過に従い、線幅が細くなって行くが、この際線幅の細くなる速度は一定ではなく、初めは細くなる速度が大きく線幅は急激に細くなり、徐々に細くなる速度が小さくなって、現像時間60秒の手前では線幅の大きさは変化しなくなって、安定する。
【0005】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、ウエハを静止させた状態で行う従来の現像処理方法では、レジスト膜が溶解する現像反応によって生成した溶解生成物が高濃度で滞留している部分がある。このため現像処理の後期において、これら高濃度で滞留する溶解生成物と現像液の平衡状態が崩れ、溶解生成物が現像液の方に拡散する。これに伴って現像液の濃度がウエハ面内において不均一になり、この結果ウエハ面内において部分的にCD(Critical Dimension)の変動が起こる可能性がある。
【0006】
また前記溶解生成物が現像液の方に拡散していき、これにより現像液及び溶解生成物が移動して、移動先の場所に現像欠陥の発生などの悪影響を及ぼすこともある。さらに従来の現像処理では、現像液を液盛りしてから現像線幅が安定するまでの時間を見込んで60秒程度放置しているが、60秒よりも前に前記露光された領域のレジストの現像液による溶解は当該領域の底部まで進行しており、放置時間を短縮しようとする要請もある。
【0007】
しかしながら前記露光量を大きくして現像時間を短縮しようとすると、供給ノズル12をスキャンさせて現像液を塗布する方式では、ウエハの一端側から他端側まで供給ノズル12を移動させると例えば4〜5秒程度かかるので、例えば図19に示すように線幅が急激に細くなるタイミングでウエハの全体に洗浄液を供給して、現像液を洗い流すようにすると、ウエハの一端側と他端側とでは現像時間が異なるので、線幅が大きく変わってしまう。
【0008】
また仮に前記放置時間を60秒よりも短縮してレジストの現像液による溶解が当該領域の底部まで進行したタイミングでウエハ表面を洗浄しようとすると、洗浄の際にウエハを回転させるので、この遠心力により前記溶解生成物が遠心力により拡散していき、ウエハ表面や側壁に付着してしまい、上記のCDや現像欠陥の要因となったり、後の工程でパーティクルの発生原因となってしまう。
【0009】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、基板面内における現像線幅の均一性の向上と、現像処理に要するトータルの処理時間の短縮を図る技術を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
このため本発明に係る現像処理方法は、基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に現像液を塗布する工程と、前記現像液が塗布された基板を所定時間放置して現像反応を進行させ、現像により除去しようとする領域のレジストを溶解させて、当該領域においてレジストの溶解生成物を生成させる工程と、現像により除去しようとする領域のレジストの溶解が当該領域の底部まで進行した後、現像液が塗布された基板の表面に、現像液を希釈するための希釈液を、前記溶解生成物の移動を抑えながら塗布する工程と、続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする。このような発明では、希釈液を準静的に塗布しているので、レジスト膜の溶解生成物を移動させることなく当該溶解生成物の濃度が低下でき、基板面内におけるCD値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。
【0011】
また本発明では、純水を塗布する工程は、現像液が塗布された基板の表面に、現像液を希釈するための希釈液を現像液の現像反応の進行の程度を基板の面内において揃えると共に、前記溶解生成物の移動を抑えながら塗布するようにしてもよい。例えばこの発明は、現像液及び希釈液を、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、前記基板表面に塗布する場合において、前記希釈液を基板表面に塗布する工程を、現像液を基板表面に塗布する工程と供給ノズル及び/又は基板の移動方向を同じとし、移動速度を略同等とすることにより実施される。このような発明では、基板面内における現像液と希釈液の伸展の程度が揃えられ、これにより基板面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。また現像の際の放置時間が短縮されることから、トータルの処理時間の短縮を図ることができる。
【0012】
この際、現像液及び希釈液を、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布するようにしてもよいし、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の略中央に供給ノズルから供給することにより、或いは噴霧することにより前記基板表面に塗布するようにしてもよいし、前記基板の有効領域の幅よりも短い吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布するようにしてもよい。また現像液及び希釈液を、共通の供給ノズルを用いて前記基板表面に供給するようにしてもよいし、供給ノズルに形成された共通の吐出領域から吐出して前記基板表面に供給するようにしてもよいし、また現像液及び希釈液を、別個の構成の供給ノズルを用いて前記基板表面に供給するようにしてもよい。
【0013】
また本発明に係る他の現像処理方法は、基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、現像液を塗布する工程と、次いで基板の有効領域のいずれの部位においても現像液がその部位に塗布された後20秒以内に希釈液が供給されるように、基板の表面に希釈液を供給する工程と、続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする。この発明における基板の表面に希釈液を供給する工程は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に、現像液を供給するときの供給ノズルの移動速度と同等の速度で前記基板と相対的に移動させることが好ましい。またこの希釈液を供給する工程については、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させるようにしてもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る現像装置の一実施の形態を示す概略断面図であり、図2は前記現像装置の概略平面図である。図1及び図2中2は基板である半導体ウエハW(以下「ウエハW」という)の裏面中心部を真空吸着し、略水平に保持するスピンチャックである。このスピンチャック2は駆動部20により回転及び昇降できるように構成されている。
【0015】
ウエハWがスピンチャック2に吸着保持された状態において、ウエハWの側方を囲むようにしてカップ3が設けられており、カップ3は各々上下可動な外カップ31と内カップ32とからなる。内カップ32は円筒の上部側が上方内側に傾斜し、上部側開口部が下部側開口部より狭くなるように形成されており、昇降部30により外カップ31が上昇すると外カップ31の移動範囲の一部において連動して昇降するように構成されている。
【0016】
カップ3の下部側はスピンチャック2の周囲を囲む円板33と、円板33の周り全周に亘って凹部を形成し、底面に排液口34が形成されている液受け部35とにより構成されている。この液受け部35の側面より僅かに内側に外カップ31(及び内カップ32)が収まっており、前記凹部とカップ3とによりウエハWの上方レベル及び下方レベルに跨ってウエハWの側方を囲っている。また円板33の周縁部には上端がウエハWの裏面に接近する断面山形のリング体36が設けられている。
【0017】
続いてスピンチャック2に吸着保持されたウエハWに現像液及び希釈液を供給するための供給ノズル4について説明する。ここで前記希釈液とは、現像液を希釈して現像液の濃度を低下させるためのものであり、例えば純水や液盛りに用いられる現像液よりも濃度の低い現像液などをいう。前記供給ノズル4には図1及び図3(a)に示するように、例えばウエハWの有効領域(デバイスの形成領域)の幅と同じかそれ以上の長さに亘る処理液の吐出領域を形成できるように、ノズルの長さ方向に配列された例えば多数の孔部よりなる吐出口40と、この吐出口40に現像液流路41aを介して連通される現像液貯留部4Aと、前記吐出口40に純水流路41bを介して連通される純水貯留部4Bと、を備えている。
【0018】
前記現像液貯留部4Aは開閉バルブV1を備えた第1の供給路42を介して現像液供給部43に接続されると共に、開閉バルブV2を備えた第2の供給路44を介して希釈液例えば純水の供給部45に接続されている。これにより開閉バルブV1,V2の切り替えによって、現像液供給部43から第1の供給路42を介して現像液貯留部4Aに供給された現像液が現像液流路41aを介して吐出口40から吐出されたり、純水供給部45から第2の供給路44を介して純水貯留部4Bに供給された純水が純水流路41bを介して吐出口40から吐出されるようになっている。なお図中46は吐出口40の内部に配置された緩衝材をなす多孔体であり、当該多孔体46内部を通流して吐出口40へと向かう現像液の吐出圧力を供給ノズル4の長さ方向で均一とし、吐出口40からの現像液の液漏れを防止するようになっている。更にこの多孔体46は、現像液と純水とを当該多孔体46の直前で混合すると共に、当該多孔体46の内部にて一様に混ぜる役割も有している。
【0019】
上述した吐出口40の構成としては、ウエハWの有効領域の幅と同じかそれ以上の長さに亘る処理液の吐出領域を形成するものであれば、例えばスリット状であってもよい。また詳細は後述するが、現像液及び純水希釈液の供給をウエハW表面になるべく小さな吐出圧力で行う必要があるため、かかる条件を満たす限り、吐出口40の近傍は上記のものと異なる形状であってもよく、その一例を図3(b)に示す。この例では吐出口40aの幅40bを図3(a)に示した吐出口40よりも広く設けており、その内部に緩衝材として棒状体46aが設けられている。この棒状体46aは流路47a(47b)から供給される現像液(希釈液)のウエハW表面に向かう圧力(吐出圧力)が供給ノズル4の長さ方向で均一になるように、例えば吐出口40aの内壁に接触せず(棒状体46aの両端を支持する部位を除く)、かつ現像液及び希釈液の吐出方向となる位置に設けられる。このため、現像液(または希釈液)は一旦棒状体46aに当たってから下方側へ向かう。また棒状体46aは、例えば石英棒またはセラミックス棒などで、現像液の表面張力を抑制する材質であればよい。
【0020】
このような供給ノズル4は、第1の移動機構47によりカップ3の外側に設けられたガイドレール48に沿って、図2に示すカップ3の外側の待機位置(ガイドレール48の一端側の位置)からウエハWの上方側を通って前記待機位置とウエハWを挟んで対向する位置まで移動可能に設けられている。
【0021】
つまりガイドレール48は、図2にも示すように例えばY方向に延びるように設けられており、ガイドレール48の一端側に第1の移動機構47が位置している。第1の移動機構47はアーム部47Aとベース部47Bとにより構成されており、前記多数の処理液の吐出孔40がX方向に配列されるように供給ノズル4をアーム部47Aにより支持し、移動部であるベース部47Bを介してガイドレール48に沿って移動できるようになっている。前記ベース部47Bは昇降機構47Cを有しており、この昇降機構47Cにより例えばモータなどの図示しない動力源からの駆動力によりアーム部47Aを上下方向に移動させることができる。
【0022】
また図2中5はウエハWに洗浄液を供給してウエハWの表面を洗浄するための洗浄ノズルであり、この洗浄ノズル5は例えば第2の移動機構51により、図2に示すカップ3の外側の待機位置(ガイドレール48の他端側の位置)からウエハWの上方側を通って前記待機位置とウエハWを挟んで対向する位置まで水平に移動可能に設けられている。
【0023】
ここで図2において第1の移動機構47及び第2の移動機構51が夫々示されている位置は既述の非作業時における供給ノズル4及び洗浄ノズル5の待機位置であって、ここには例えば上下可動の板状体により構成された第1の移動機構47及び第2の移動機構51の待機部52,53が設けられている。またカップ3、第1の移動機構47及び第2の移動機構51は箱状の筐体54により囲まれた一ユニットとして形成されており、筐体54内には図示しない搬送口を介して図示しない搬送アームによりウエハWの受け渡しがなされる。
【0024】
これまで述べてきた駆動部20、昇降部30、第1の移動機構47及び第2の移動機構51、開閉バルブV1,V2は夫々制御部Cと接続されており、例えば駆動部20によるスピンチャック2の昇降に応じて、開閉バルブV1,V2の開閉や、第1の移動機構47による現像液や純水の供給(スキャン)を行うように、各部を連動させたコントロールを可能としている。この際前記開閉バルブV1,V2の開閉動作のタイミングや、第1の移動機構47や第2の移動機構51の移動開始や停止のタイミング、移動速度、現像液(希釈液)吐出時における供給ノズル4の高さ等は制御部Cにより予め設定された処理レシピに基づいて制御されるようになっている。
【0025】
また制御部Cは、第1の移動機構47の駆動データ等が記憶されるデータ記憶部M1と接続されている。このデータ記憶部M1には例えば第1の移動機構47の駆動データについていえば、処理レシピの中で設定される現像液の種類や濃度に対応した駆動データと、当該現像液により定まる希釈液の種類や濃度に対応した駆動データとが別個に記憶されている。従って詳細は後述するが、例えば処理レシピにてある種類の現像液が設定されると、制御部Cからデータ記憶部M1が参照され、供給ノズル4により先ず第1の高さで現像液の塗布が行われ、次いで第1の高さとは別に設けられる第2の高さにて希釈液の塗布が行われる。
【0026】
次に上述の現像装置にて実施される本発明の現像処理方法について図4、図5及び図6に基づいて説明する。図4は本発明方法の工程を示す工程図であり、図5はフローチャートである。図6は本発明方法における各工程の時間を示すタイムチャートであるが、比較のため従来手法による場合のタイムチャートを上段に示した。先ずスピンチャック2をカップ3の上方まで上昇させ、既に前工程でレジストが塗布され、所定の露光処理が行われたウエハWが図示しない搬送アームからスピンチャック2に受け渡される(ステップ1)。そしてウエハWが図1中実線で示す所定の位置に来るようにスピンチャック2を下降させる。なおこのとき外カップ31及び内カップ32は共に下降した状態である。
【0027】
続いて第1の移動機構47がガイドレール48に沿って外カップ31とウエハWの周縁との間に対応する位置まで案内され、続いてその位置から例えばウエハWの一端側の吐出開始位置まで下降する。このとき供給ノズル4の位置(高さ)についてはウエハWに対して現像液の供給を行う高さ、即ち処理レシピの中で設定された現像液の種類に応じてデータ記憶部M1から読み込まれる第1の高さにセットされる。第1の高さは、後述する希釈液供給時における第2の高さよりも高いことが好ましく、例えば吐出口40がウエハWの表面レベルよりも例えば1.0〜1.5mm高くなる位置とされる。
【0028】
一方供給ノズル4には開閉バルブV1を開いて現像液供給部43より現像液を供給し、吐出口40より現像液の吐出を開始しながら、当該供給ノズル4をウエハWの一端側から他端側へと例えば図4(a),(b)に示すように矢印で示す方向に所定の速度例えば100mm/sec程度の速度で移動させることにより、ウエハWの表面に現像液を塗布し、現像液の液膜Aを形成する(ステップ2)。そしてその状態で所定時間例えば10秒程度放置して現像反応を進行させる(ステップ3)。ここで供給ノズル4はウエハの他端側の吐出停止位置にて移動を停止すると共に、開閉バルブV1を閉じて現像液の吐出を停止し、当該供給ノズル4を前記吐出開始位置に戻す。なお本発明方法では、後述する希釈液の供給が現像液の供給後20秒以内に行われる限り、現像液の供給時間と放置時間との比率は自由に変えられる。従って、この例で言えばステップ3の放置時間は15秒であってもよいし、1秒であってもよく、何れの場合も後述するような良好な結果を得ることができる。また膜厚が現在よりも薄くなれば放置時間を1秒以内としてもよい。
【0029】
ここでウエハ上への現像液の塗布(ステップ2)と、その後の放置(ステップ3)は、ウエハを静止させた状態で行われるので、これらの間はウエハ表面に液盛りされた現像液も準静止状態となっており、ステップ3の開始直後から現像液が液盛りされた部分(図7(a)参照)では、例えばポジ型のレジスト膜R(露光領域をR1、未露光領域をR2とする)の表面から現像反応が始まって露光領域R1のレジスト膜が現像液により溶解され、この反応が3次元的に進行して、図ではレジスト膜Rの底部へ向けて露光領域R1の溶解が進んで行く(図7(b))。そして所定の時間が経過すると図7(c)に示すように、前記露光領域R1ではレジスト膜Rの溶解生成物R´が高濃度に滞留した状態となる。
【0030】
こうして露光領域R1の溶解が行われると、次ぎに開閉バルブV2を開き、純水供給部45より純水を供給し、吐出口40より純水の吐出を開始する。吐出口40から純水の供給を開始するタイミングは、露光領域R1のレジスト膜の溶解が当該領域R1の底部まで進行し、且つ生成した溶解生成物R´が現像液に拡散する前のCD値にほとんど影響を及ぼさない時間であり、例えばウエハWへの現像液の液盛りを終えた時点から10秒間経過した後である。即ち、現像液の液盛りを100mm/secの速度(最高速度)で行ったとすれば、当該液盛りに要する時間はウエハサイズが12インチの場合でおよそ5秒であるため、この場合にはウエハWへの現像液の液盛りを開始した時点からおよそ15秒後に純水の供給が開始されることとなる。理由は後述するが、希釈液はウエハWの有効領域のいずれの部位においても、現像液がその部位に塗布された後20秒以内に供給されることが好ましい。従って上記の例では現像液の液盛り開始から、その後の静止時間の終了までの時間が15秒であるので、前記条件を満足している。
【0031】
また希釈液供給時の供給ノズル4の高さについては、既述のように現像液供給時における第1の高さとは別に第2の高さが予め用意されているため、先ず制御部Cは、データ記憶部M1から第2の高さを読み出すと、供給ノズル4の高さを第1の高さよりも低い位置、例えば吐出口40がウエハWの表面レベルよりも0.5〜1.0mm上方となるように位置決めする。そして当該供給ノズル4をウエハWの一端側から他端側へと例えば図4(c),(d)に示すように、前記現像液の供給時と同じ方向に現像液の供給時と略同じ速度例えば100mm/sec程度の速度で移動させることにより、ウエハWの表面に純水を塗布し、現像処理の進行に用いられた現像液を純水に置換する(ステップ4)。ここで現像液の供給時と略同じ速度とは、例えば純水の供給時の供給ノズル4の速度が現像液の供給時の速度±5%の速度であることをいう。一方供給ノズル4は前記ウエハの他端側の吐出停止位置にて移動を停止すると共に、開閉バルブV2を閉じて純水の吐出を停止し、当該供給ノズル4を例えば待機部52に戻す。
【0032】
このように液盛りされた現像液Aの上から、供給ノズル4により静止したウエハ上に純水Bを塗布すると、準静的な純水の塗布を行うことができ、この純水の塗布によりレジスト膜表面(界面)での現像液が純水により希釈されて現像反応の進行が抑制される。さらに例えばレジスト膜Rの露光部分R1に滞留している溶解生成物R´も純水に徐々に拡散していき、当該領域の溶解生成物R´の濃度が低下し(図7(d)参照)、これにより当該領域の溶解生成物R´がCD値や現像欠陥の発生などの悪影響を与えるおそれが回避される。
【0033】
このようにしてウエハの表面に純水を塗布して、所定時間例えば現像開始から10秒〜30秒程度経過するまで、好ましくは純水の供給を終了してから5秒程度放置した後(ステップ5)、第2の移動機構51によりウエハWの中央上方に洗浄ノズル5の吐出部が位置するように位置決めすると共にスピンチャック2を例えば1000rpm程度の回転数にて回転させながら、洗浄ノズル5から洗浄液例えば純水をウエハW中心部に供給して、ウエハWの遠心力により洗浄液をウエハWの中心部から周縁部へ広げることにより現像液及び溶解生成物R´を洗い流す(ステップ6、図7(e))。その後このウエハWは例えば4000rpm程度の回転数にて乾燥させるスピン乾燥工程(ステップ7)などを経て現像処理が終了し、ウエハWは現像装置の外へ搬出される(ステップ8)。
【0034】
以上のように本実施の形態では、「従来の技術」にて説明したような現像液供給後における当該現像状態を安定させるための時間、即ちレジスト膜の線幅変化が少なくなるまでの静止時間を設けずとも、現像液の供給開始時点から20秒以内、ここでは15秒の時点で希釈液(純水)の供給を行うことで現像の進行を抑制し、かつレジスト膜Rの溶解生成物R´の濃度を均一化させることができる。このため、図6の上段と下段とを比較しても分かるように従来(現像+静止で60秒程度)に比べて現像時間の大幅な短縮化が可能となった。
【0035】
このように現像液の供給開始からリンス工程に移行するまでの時間を短縮できた理由については以下の通りである。即ち、従来考えられていた現像開始から60秒という時間は、現像液がレジスト液を溶解する時間と、当該溶解により生じた溶解生成物R´の濃度が安定するまでの時間との合計であり、当該時間が経過するまで待てば現像状態が安定することは分かっていたが両者の比率がどの程度なのかは検討されてこなかった。ここで現像の安定化に必要な要件は、(1)現像液によるレジストの溶解がサチレーションしており、かつ(2)レジストの溶解生成物R´の濃度が当該領域内で均一化していることであると考えられる。未反応のレジストが残っていては所望のパターンが得られないし、レジストの溶解生成物R´の濃度が均一化しない間は、例えば溶解生成物R´のうち高濃度のものがウエハW面内で移動することでウエハ面内におけるCD値の変動や現像欠陥の発生を招くおそれがあるからである。
【0036】
そこで本発明者は、現像液の供給開始から(1)に至るまでの時間が分かりさえすれば(1)に至った時点で或いはその時刻を経過した時点で当該領域に希釈液を供給することで強制的に(2)の状態を作り出すことができると考え、係る観点に基づいて試験を行い、従来現像液の塗布及び静止現像に必要とされていた60秒の時間のうち、前記(1)に要する時間の割合は、全体のごく一部分に過ぎず、例えば20秒以内という遙かに短い時間で(2)の状況を作り出せるということを突き止めた。なお、このような所用時間の短縮は一の現像装置による単位時間当たりの処理枚数の増加にも繋がるため、例えば本実施の形態に係る現像装置を後述するパターン形成装置に組み込むような場合に、組み込む現像装置の数を減らすことができるという効果も生じ得る。
【0037】
また本実施の形態では、純水の供給を行うときにウエハに現像液をスキャン塗布するときと同じ方向で、かつ略同じ速度で純水をスキャン塗布しているので、ウエハの面内における現像液が塗布されてから現像液が純水により希釈されて現像処理の進行を抑制するまでの時間、つまり現像時間(放置時間)が同じになる。このため現像の進行の程度がウエハの面内において揃えられ、ウエハ面内における現像線幅の均一性が高められる。さらには純水のスキャン塗布により前記露光領域R1の溶解生成物R´の濃度がかなり低下するため、後の洗浄工程での洗浄が容易になるという利点もある。
【0038】
更にまた、本実施の形態では現像液の供給と純水の供給とを共通の供給ノズル4にて行うようにし、かつ夫々の液を共通の吐出口40から吐出するようにしているため、二つの供給ノズルが必要ないことに加えて吐出口40を洗浄するための機構が不要であるという利点がある。即ち、従来例えば現像液の供給に専用のノズルを用いていたときには、当該ノズルの先端に付着した現像液がパーティクルの原因となるおそれがあるため、例えば当該先端に洗浄液例えば純水を吹き付けて付着した現像液を洗い流さねばならなかった。更には吐出口を介して供給ノズル内に洗浄液が入り込むことを防ぐため、洗浄は現像液を吐出しながら行う必要があり、現像液の無駄が多かった。しかし本実施の形態では希釈液(純水)が吐出口40の洗浄液を兼ねるため、上記のような洗浄機構及び現像液のいわゆるダミーディスペンスを行わずとも、例えば待機部52にて純水を吐出するだけで吐出口40の洗浄が行える。
【0039】
これに加え、吐出口40(或いは吐出口40a)は、多数の微小な孔部よりなると共に当該孔部の吐出方向には緩衝材が設けられるため、現像液及び希釈液は少ない吐出圧力でウエハWの表面へと向かう。このため供給する液とウエハWの表面との衝撃により液面が波打ったり、或いはマイクロバブルが発生するおそれが軽減しこれにより例えば現像欠陥の発生が抑えられる。特に希釈液の供給時においては少ない衝撃で純水を吐出できるため、現像液の現像反応の進行がウエハW面内で乱れることを抑える効果もある。
【0040】
以上において本実施の形態では、供給ノズル4に共通の供給路を介して現像液供給部と純水供給部とを接続し、開閉バルブの開閉の切り替えにより、前記共通の供給路を現像液の供給路又は純水の供給路としてもよい。また供給ノズル4の吐出口40はノズルの長さ方向に配列された多数の孔部より構成するようしてもよいし、例えば図8(a)に示すように現像液の吐出口と希釈液の吐出口とを独立して設けるようにしてもよい。
【0041】
この例の供給ノズル6は、ノズルの長さ方向に並ぶ2列のスリット型の第1の吐出口61と、この吐出口61に連通している第1の管状流路62を備えると共に、前記2列の吐出口61の間に形成される1列のスリット型の第2の吐出口63と、この吐出口63に連通し、第1の管状流路62と独立して形成された第2の管状流路64を備えている。前記第1の管状流路62は開閉バルブV1を備えた供給路42を介して現像液供給部43に接続されており、前記第2の管状流路64は開閉バルブV2を備えた供給路44を介して純水供給部45に接続されている。なお第1の吐出口61と第2の吐出口63の内部にも、上述の実施の形態の供給ノズル4の吐出口40に設けられた多孔体と同様の機能を有する多孔体65a,65bが配置されている。なお図3(b)にて示した例と同様の趣旨により、本実施の形態においても吐出口63の近傍部位を図8(b)のように構成してもよい。第1の吐出口61aは第1の吐出口61より、第2の吐出口63aは第2の吐出口63よりも夫々幅広に形成されており、内部には図示するように、図3(b)にて示した棒状体46aと同様の棒状体66a、66bが設けられる。
【0042】
さらに本発明は、例えば上述の図3に示す構成や図8に示す構成の、前記ウエハの有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、ウエハに対して相対的に略鉛直軸まわりに180度回転させることによりウエハ表面全体に現像液等を液盛りする手法にも適用することができる。この場合例えば図9(a)に示すように、供給ノズル71又はウエハWを所定の方向に所定の速度例えば30rpm程度の回転数でゆっくりと180度回転させながらウエハ表面に現像液Aを供給し、次いで図9(b)に示すように、供給ノズル71又はウエハを、現像液の液盛り時と同じ方向に略同じ速度で180度回転させながらウエハ表面に純水Bを供給する。
【0043】
このようにして現像液や純水を塗布する場合であっても、ウエハWの回転数を小さくすることにより純水を準静的に塗布しているので、レジスト膜Rの溶解生成物R´を移動させることなく当該溶解生成物R´の濃度が低下でき、ウエハ面内におけるCD値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。また現像液の塗布時と純水の塗布時のウエハの回転数を揃えると、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、これによりウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保でき、さらには現像時間や洗浄工程の短縮化を図ることができることから、トータルの処理時間の短縮を図ることができる。ここで現像液の供給時と略同じ速度とは、例えば純水の供給時の回転数が現像液の供給時の回転数±5%であることをいう。
【0044】
さらにまた本発明は、例えば図10に示すように、ウエハのほぼ回転中心に現像液等を供給する吐出領域を備えた供給ノズル72を用いても実施することができる。この場合例えば当該供給ノズル72への現像液と純水の供給系は例えば図1及び図2に示す例のように構成され、例えば図10(a)に示すように、現像液を供給ノズル72に供給して、当該ノズル72によりウエハWに現像液Aを供給すると共に、ウエハを保持させたスピンチャック73を略鉛直軸まわりに例えば30rpm程度の回転数で回転させることにより、ウエハ表面に回転の遠心力により現像液を伸展させ、現像液を液盛りする(図10(b))。次いで図10(c)に示すように、供給ノズル72への現像液の供給を停止し、純水の供給を開始して当該ノズル72によりウエハWに純水Bを供給すると共に、ウエハWを現像液の供給時と同じ方向で例えば30rpm程度の回転数でゆっくり回転させることにより、溶解生成物R´の拡散を抑えながらウエハ表面に純水を伸展させて塗布する(図10(d))。
【0045】
この例では、純水供給時にウエハWをゆっくりと回転させて純水を準静的に塗布しているので、レジスト膜Rの溶解生成物R´を移動させることなく当該溶解生成物R´の濃度が低下でき、ウエハ面内におけるCD値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。また現像液の塗布時と純水の塗布時のウエハの回転方向や回転数を揃えると、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、これによりウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。
【0046】
この場合、例えば図11に示すように、スピンチャック31によりウエハWを略鉛直軸まわりに回転させた状態で供給ノズル72をウエハのほぼ中央から外縁近傍まで略水平方向に移動させることにより、ウエハ表面に現像液Aや純水Bを塗布するようにしてもよい。この際供給ノズル72の移動速度やスピンチャック31の回転数を小さくすることにより、純水を準静的に塗布することができ、レジスト膜Rの溶解生成物R´を移動させることなく当該溶解生成物R´の濃度を低下させることができ、また際供給ノズル72の移動速度や方向、スピンチャック31の回転数や方向を、現像液の塗布時と純水の塗布時との間で揃えることにより、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、ウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。
【0047】
さらに本発明は、図12に示すタイプの現像液や希釈液をスプレー状に噴霧する吐出領域が形成されたスプレーノズル74を用いても実施することができる。この場合スプレーノズル74への現像液や純水の供給系は図1及び図2と同じように構成され、例えばウエハWをスピンチャック73により例えば30rpm程度の回転数で回転させた状態で、ノズル74から現像液をウエハに噴霧して供給し、表面張力によりウエハ上に現像液を塗布する。そして所定時間放置した後、再びウエハをスピンチャック73により例えば30rpm程度の回転数で回転させた状態で、ノズル74から純水をウエハに噴霧し、これによりウエハ上に純水をレジストの溶解生成物R´の拡散を抑えながら塗布することにより行われる。
【0048】
この例では、ウエハWの回転数を小さくすることにより純水を準静的に塗布しているので、レジスト膜Rの溶解生成物R´を移動させることなく当該溶解生成物R´の濃度が低下でき、ウエハ面内におけるCD値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。また現像液の塗布時と純水の塗布時のウエハの回転数や回転方向などの噴霧条件を揃えると、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、これによりウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。
【0049】
さらに本発明は図13に示す構成の供給ノズル75を用いて現像処理を行う場合にも適用できる。この供給ノズル75は、前記ウエハの有効領域の幅より短い長さ方向を有し、その下端部に吐出領域が形成されていて、この吐出領域は多数の細孔よりなる吐出口76によって形成されており、この供給ノズル75への現像液や純水の供給系は図1及び図2と同じように構成されている。そしてこの供給ノズル75は、前記吐出口76が略水平なノズルアーム77に対して幾らか斜めに傾いた角度φになるように取り付けられており、例えばウエハをウエハチャック78により例えば1000rpm程度の回転数で回転させながら、前記供給ノズル75に現像液を供給して、当該供給ノズル75を位置P1から位置P2まで吐出口76がウエハ中央に現像液を供給するように例えば100mm/sec程度の速度で移動させて、ウエハ表面全体に現像液を供給し、次いでこの供給ノズル75に純水を供給して、例えばウエハをウエハチャック78により例えば1000rpm程度の回転数で回転させながら、当該供給ノズル75を位置P1から位置P2まで吐出口76がウエハ中央に現像液を供給するように例えば100mm/sec程度の速度移動させて、ウエハ表面に純水を供給する。
【0050】
この例においても、ウエハWの回転数を小さくすることにより純水を準静的に塗布しているので、レジスト膜Rの溶解生成物R´を移動させることなく当該溶解生成物R´の濃度が低下でき、ウエハ面内におけるCD値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。また現像液の塗布時と純水の塗布時のウエハの回転数を揃えると、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、これによりウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。
【0051】
以上において本発明では、共通のノズルを用いて現像液と純水と塗布する例に限らず、同様の構成の別個のノズルを用いて現像液と純水とを上述の手法により塗布するようにしてもよい。また別個の構成のノズルを用いて現像液と純水とを上述の手法により塗布するようにしてもよく、この場合には現像液の塗布時とは別個の構成のノズルを用いたとしても純水が準静的に塗布されるので、CDの変動や現像欠陥の発生を抑えることができるという点で有効である。
【0052】
また本実施の形態に記載したものと同様の例えば図1にて示した現像処理装置において、供給ノズルの構成は例えば複数の現像液と希釈液とを切り替えて使用できるようなものであってもよく、以下2種類の現像液の切り替えが可能な場合を例に図14(a)及び(b)を参照しながら説明を行う。なお図14(a)は供給ノズル100を側方側から見たときの縦断面図、図14(b)は前方側から見たときの縦断面図である。
【0053】
本実施の形態に係る供給ノズル100の外観は供給ノズル4とほぼ同じであるため、図示を省略して図1及び図2における供給ノズル4と置き換えて説明していくものとする。この供給ノズル100には例えばウエハWの有効領域(デバイスの形成領域)の幅と同じかそれ以上の長さに亘って処理液を吐出できるように形成されたスリット状の吐出口101と、この吐出口101に第1の現像液流路102を介して連通される第1の現像液貯留部105と、前記吐出口101に第2の現像液流路103を介して連通される第2の現像液貯留部106と、前記吐出口101に純水流路104を介して連通される純水貯留部107と、を備えている。また図14(b)に示すように第1の現像液流路102(第2の現像液流路103、純水流路104)は供給ノズル100の長さ方向に亘って配列される多数の孔部Pからなり、第1の現像液貯留部105(第2の現像液貯留部106、純水貯留部107)に貯留される液を当該孔部Pにて分散して吐出口101へと向かわせ、当該液がウエハWの表面に当たる衝撃(供給ノズル100の吐出圧力)を抑える役目を果たしている。
【0054】
第1の現像液貯溜部105は開閉バルブ201を備えた第1の供給路202を介して第1の現像液供給部203と接続されており、第2の現像液貯溜部107は開閉バルブ204を備えた第2の供給路205を介して第2の現像液供給部206と接続されており、純水貯溜部107は開閉バルブ207を備えた第2の供給路208を介して希釈液例えば純水の供給部(純水供給部)209と接続されている。また図中210は吐出口101の内部に配置された例えば石英またはセラミックスよりなる緩衝棒であり、現像液または希釈液の吐出圧力を弱め、当該吐出圧力を供給ノズル100の長さ方向で均一とする役割を果たすものである。なお液供給時における供給ノズル100の高さ(吐出口101とウエハW表面との距離)は、供給する液の種類に応じて夫々昇降機構47Cから制御されるようになっている。
【0055】
このような供給ノズル100を用いた場合の現像処理方法について図9を参照しながら説明する。先ずウエハW1が図示しない搬送アームからスピンチャック2に受け渡されると、第1の移動機構47の働きにより供給ノズル100が待機部52の上方からウエハW1の一端側の吐出開始位置まで移動される。このときの供給ノズル100の高さについては、処理レシピにて設定された第1の現像液に対応した高さデータ(第1の高さ)が制御部M1によってデータ記憶部M1から読み出されており、この場合には吐出口101がウエハW表面から例えば1.0〜1.5mm上方、ここでは1.5mm上方となるように位置決めされる。なお、これ以降第2、第3の高さについても制御部Cにより供給ノズル100から吐出する液の種類に応じて高さデータがデータ記憶部M1より読み込まれ、供給ノズル100は所定の高さに位置決めされる。ここで第1及び第3の高さは、第2の高さよりも高いことが好ましい。
【0056】
そして開閉バルブ201を開いて第1の現像液の供給を開始し、吐出口101より第1の現像液の吐出を開始しながら、当該供給ノズル100をウエハW1の一端側から他端側へと、図15(a)に示すように矢印の方向に所定の速度例えば100mm/sec程度の速度で移動させ、第1の現像液の液膜を形成する。そして所定時間例えば10秒間放置して現像反応を進行させ、供給ノズル100を塗布開始位置まで戻し、今度は希釈液供給用の第2の高さとする。第2の高さは吐出口101がウエハWの表面から例えば0.5〜1.0mm、ここでは0.9mmとなる位置であり、この状態で開閉バルブ207を開き、希釈液を吐出させながら供給ノズル100の移動を開始する。ウエハWへの希釈液の供給を開始するタイミングは、露光された領域におけるレジスト膜の溶解が当該領域の底部まで進行し、且つ生成した溶解生成物が現像液に拡散する前のCD値にほとんど影響を及ぼさない時間である。従って、上記の例と同様に現像液の供給開始から20秒以内であればいずれの時間でもよく、この例では現像液の供給終了から1〜15秒経過の後である。
【0057】
そして供給ノズル100をウエハW1の一端側から他端側へと、例えば図15(b)に示すように前記現像液の供給時と同じ方向に現像液の供給時と略同じ速度例えば100mm/sec程度の速度で移動させることにより、現像処理の進行に用いられた現像液及びレジストの溶解生成物を希釈する。これによりウエハW1の表面における現像の進行は抑制され、レジストの溶解生成物は濃度が均一化する。一方供給ノズル100は前記ウエハの他端側の吐出停止位置にて移動を停止すると共に、開閉バルブ207を閉じて純水の吐出を停止し、図15(c)に示すように例えば待機部52へと戻される。
【0058】
次いで再び開閉バルブ207を開き、待機部52の上方にて純水の吐出を行う。ここでは純水は吐出口101の洗浄液として用いられており、この吐出によって当該吐出口101に付着した現像液が洗い流される。こうして所定枚数のウエハW1に対して現像液供給、希釈液供給及びノズル洗浄が繰り返し行われる。そして第2の現像液を用いる必要のあるウエハW2が搬入されると、制御部Cでは当該第2の現像液に対応する処理データをデータ記憶部M1から読み出し、供給ノズル100はウエハW2の一端側の吐出開始位置に位置にて、第3の高さ例えば吐出口101がウエハW2の表面から1.0mm〜1.5mm、ここでは1.3mmの高さとなるように位置決めされる。そして図15(d)に示すように例えば第1の現像液と同様にして現像液供給、希釈液供給及びノズル洗浄が繰り返し行われる。
【0059】
なお第1及び第2の現像液の何れの場合にも希釈液の供給後には、例えば第1の移動機構47の働きにより供給ノズル100を待機部52まで移動させ、第2の移動機構51によりウエハWの中央上方に洗浄ノズル5を移動させると共にスピンチャック2を例えば1000rpm程度の回転数にて回転させながら、洗浄ノズル5から洗浄液例えば純水をウエハW中心部に供給する。こうしてレジストの溶解生成物(を希釈したもの)をウエハW1(W2)の周縁側に洗い流し、しかる後例えば4000rpm程度の回転数にて回転させて乾燥する。
【0060】
このように本実施の形態によれば、一の供給ノズル100にて複数の現像液を切り替えて使用することができるため、例えば後述するパターン形成装置などで組み込む現像処理装置の数を減らすことができ、省スペース化を図ることができる。また各現像液と希釈液との吐出口を共用しているため、現像処理(その希釈も含む)を終える毎に、吐出口101の洗浄液を兼ねる希釈液にて当該吐出口101に付着した現像液を洗い流すことができ、一の現像液が他の現像液と混じることを防ぐことができる。また待機部52等に例えばシャワーノズルといった供給ノズル100の洗浄機構を設けずに済むという利点もある。
【0061】
次に上述の現像装置をユニットに組み込んだパターン形成装置の一例の概略について図16及び図17を参照しながら説明する。図16及び図17中、81は基板である例えば12インチサイズのウエハWが例えば13枚密閉収納されたカセットCを搬入出するためのカセットステーションであり、このカセットステーション81には前記カセットCを載置する載置部82と、この載置部82から見て前方の壁面に設けられる開閉部83と、開閉部83を介してカセットCからウエハWを取り出すための受け渡し手段84とが設けられている。カセットステーション81の奥側には筐体にて周囲を囲まれる処理部S1が接続されており、この処理部S1には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニット85A,85B,85Cと、後述する液処理ユニット間のウエハWの受け渡しを行うための例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成された主搬送手段86(86A,86B)とが交互に配列して設けられている。
【0062】
即ち、棚ユニット85A,85B,85C及び主搬送手段86(86A,86B)はカセットステーション81側から見て前後一列に配列されており、各々接続部位Gには図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されているため、この処理部S1内においてウエハWは一端側の棚ユニット85Aから他端側の棚ユニット85Cまで自由に移動することができるようになっている。また主搬送手段86(86A,86B)は、カセットステーション81から見て前後方向に配置される棚ユニット85A,85B,85C側の一面部と、例えば右側の液処理ユニット87側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁により囲まれる空間内に置かれている。
【0063】
主搬送手段86(86A,86B)の棚ユニット85A,85B,85Cが接続していない部位例えば前述の右側面部には、本発明の現像装置や塗布装置を多段化した液処理ユニット87(87A,87B)が設けられている。この液処理ユニット87(87A,87B)は例えば図17に示すように、現像装置等が収納される処理容器88が複数段例えば5段に積層された構成とされており、この処理容器88の主搬送手段側の側面には、ウエハWの搬入出時に後述するウエハ搬送アームが侵入できるように搬送口88aが形成されており、この搬送口88aには図示しない開閉自在なシャッターが設けられている。また棚ユニット85(85A,85B,85C)については、加熱ユニットや冷却ユニットの他、ウエハの受け渡しユニットや疎水化処理ユニットなどが例えば上下10段に割り当てられている。
【0064】
このような処理部S1における棚ユニット85Cの奥側には第1のインターフェイス部S2及び第2のインターフェイス部S3を介して露光装置S4が接続されている。第1のインターフェイス部S2は昇降自在及び鉛直軸まわりに回転自在に構成された受け渡し手段89と、周辺露光装置と、露光装置S4に搬入されるウエハを一旦収納するためのイン用バッファカセット、露光装置S4から搬出されたウエハを一旦収納するためのアウト用バッファカセットが多段に配置された棚ユニット90Aと、ウエハの受け渡しユニットと高精度温調ユニットとが多段に配置された棚ユニット90Bとを備えている。第2のインターフェイス部S3には、略水平方向に移動自在、昇降自在及び鉛直軸まわりに回転自在に構成された受け渡し手段91が設けられており、これにより第1のインターフェイス部S1の受け渡しユニットや高精度温調ユニット、露光装置S4のインステージ92及びアウトステージ93に対してウエハの受け渡しを行うようになっている。
【0065】
この装置のウエハの流れについて説明すると、先ず外部からウエハWが収納されたカセットCが前記カセットステーション81に搬入されると、開閉部83と共にカセットCの蓋体が外されて受け渡し手段84によりウエハWが取り出される。そしてウエハWは受け渡し手段84から棚ユニット85Aの一つである受け渡しユニットを介して主搬送手段86Aへと受け渡され、例えば液処理ユニット87A内の塗布装置でレジスト液の塗布が行われた後、主搬送手段86A→棚ユニット85Bの受け渡しユニット→主搬送手段86B→棚ユニット85Cの受け渡しユニットを介して第1のインターフェイス部S2に送られる。
【0066】
第1のインターフェイス部S2内では、イン用バッファカセット→棚ユニット90Aの周辺露光装置→棚ユニット90Bの高精度温調ユニットの順序で受け渡し手段89により搬送され、棚ユニット90Bの受け渡しユニットを介して第2のインターフェイスS3に搬送され、第2のインターフェイス部S3のウエハは搬送手段91を介して露光装置S4のインステージ92を介して露光装置S4に搬送され、露光が行われる。なおウエハにレジストを塗布する前には、棚ユニット85A,85B,85Cに含まれる各処理ユニットにて例えば疎水化処理、冷却処理が行われ、レジストを塗布した後は、加熱処理及び冷却処理が行われる。露光後ウエハは第2のインターフェイスS3→第1のインターフェイス部S2を介して処理部S1の主搬送手段86Aまで搬送され、こうして所定のレジストパターンが形成される。なお現像の前後には棚ユニット85A,85B,85Cにて加熱処理及び冷却処理などの前処理及び後処理が行われる。
【0067】
以上において本発明の現像処理方法は、半導体ウエハのみならず液晶ディスプレイのLCD基板などの現像処理に対しても適用することができる。
【0068】
【実施例】
本発明の効果を確認するために、上述実施の形態にて用いた現像処理装置(供給ノズル4を使用)を用い、ウエハW表面への現像液の塗布開始の時点から希釈液の供給開始時点までの時間を変えながら、150ナノメータの線幅を目標とする現像処理を行い、その結果得られるウエハWの差を観察した。前記時間を17秒、20秒、30秒として夫々現像処理を行い、各処理にて得られたウエハWの表面を比較したところ、17秒及び20秒の場合には均一であった線幅が30秒の場合には不均一であった。この結果から本実施の形態にて示した手法によることで、従来よりも大幅に短い時間であっても優れた線幅精度を確保できること、また現像液の塗布を開始してから希釈液の供給を開始するまでの時間が20秒以内であるか否かにより線幅精度に差が生じることが確認できた。
【0069】
【発明の効果】
本発明によれば、現像線幅の均一性が向上し、また処理時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像方法を実施するための現像装置の一実施の形態を表す断面図である。
【図2】前記現像装置を示す平面図である。
【図3】前記現像装置に用いられる供給ノズルを示す断面図である。
【図4】本発明の現像方法を説明するための工程図である。
【図5】前記現像方法を説明するためのフローチャートである。
【図6】前記現像方法を説明するためのタイムチャートである。
【図7】前記現像方法の作用を説明するための工程図である。
【図8】本発明の現像方法を実施するための現像装置に用いられる供給ノズルの他の例を示す断面図である。
【図9】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す斜視図である。
【図10】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す断面図である。
【図11】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す断面図である。
【図12】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す断面図である。
【図13】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す平面図と、側面図である。
【図14】前記現像装置に用いられる供給ノズルの他の例を示す断面図である。
【図15】前記供給ノズルの作用を示す作用説明図である。
【図16】 前記現像装置を組み込んだレジストパターン装置の一例を示す平面図である。
【図17】前記レジストパターン装置の一例を示す斜視図である。
【図18】従来の現像装置の一例を表す説明図である。
【図19】従来の現像方法の作用を説明するための特性図である。
【符号の説明】
W ウエハ
C 制御部
2 スピンチャック
3 カップ
31 外カップ
32 内カップ
4,6,71,72,74,75 供給ノズル
40 吐出孔
43 現像液供給部
45 純水供給部
47 第1の移動機構
Claims (23)
- 基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に供給ノズルを用いて現像液を塗布する工程と、
前記現像液が塗布された基板を所定時間放置して現像反応を進行させ、現像により除去しようとする領域のレジストを溶解させて、当該領域においてレジストの溶解生成物を生成させる工程と、
現像により除去しようとする領域のレジストの溶解が当該領域の底部まで進行した後、現像液が塗布された基板の表面に、前記現像液を塗布した供給ノズルと異なる構成の供給ノズルを用いて、現像液を希釈するための希釈液を、前記溶解生成物の移動を抑えながら塗布する工程と、
続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする現像処理方法。 - 基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に現像液を供給ノズルを用いて塗布する工程と、
前記現像液が塗布された基板を所定時間放置して現像反応を進行させ、レジストの溶解生成物を生成させる工程と、
現像液が塗布された基板の表面に、現像液を希釈するための希釈液を、現像液の現像反応の進行の程度を基板の面内において揃えると共に前記溶解生成物の移動を抑えながら塗布する工程と、
続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする現像処理方法。 - 現像液及び希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、前記基板表面に塗布され、
前記希釈液を基板表面に塗布する工程は、現像液を基板表面に塗布する工程と供給ノズル及び/又は基板の移動方向が同じであって、移動速度が略同等であることを特徴とする請求項2記載の現像処理方法。 - 現像液及び希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布され、
前記希釈液を基板表面に塗布する工程は、現像液を基板表面に塗布する工程と供給ノズル及び/又は基板の回転方向が同じであって、回転速度が略同等であることを特徴とする請求項2記載の現像処理方法。 - 現像液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1記載の現像処理方法。
- 現像液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1記載の現像処理方法。
- 現像液は、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の略中央に供給ノズルから現像液を供給することにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1記載の現像処理方法。
- 現像液は、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の上方側に設けられた供給ノズルから噴霧することにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1記載の現像処理方法。
- 現像液は、前記基板の有効領域の幅よりも短い吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1記載の現像処理方法。
- 希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1,6,7,8,9のいずれかに記載の現像処理方法。
- 希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1,5,7,8,9のいずれかに記載の現像処理方法。
- 希釈液は、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の略中央に供給ノズルから希釈液を供給することにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1,2,5,6,7,8,9のいずれかに記載の現像処理方法。
- 希釈液は、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の上方側に設けられた供給ノズルから噴霧することにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1,2,5,6,7,8,9のいずれかに記載の現像処理方法。
- 希釈液は、前記基板の有効領域の幅よりも短い吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項1,2,5,6,7,8,9のいずれかに記載の現像処理方法。
- 基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、現像液を塗布する工程と、
次いで基板の有効領域のいずれの部位においても現像液がその部位に塗布された後20秒以内に希釈液が供給されるように、基板の表面に希釈液を供給する工程と、
続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする現像処理方法。 - 基板の表面に希釈液を供給する工程は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に、現像液を供給するときの供給ノズルの移動速度と同等の速度で前記基板と相対的に移動させることを特徴とする請求項15記載の現像処理方法。
- 基板の表面に希釈液を供給する工程は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることを特徴とする請求項15記載の現像処理方法。
- 現像液及び希釈液は、共通の供給ノズルを用いて前記基板表面に供給されることを特徴とする請求項1,2,3,10,11,12,13,14,15,16または17のいずれかに記載の現像処理方法。
- 現像液及び希釈液は共通の供給ノズルを用いて前記基板表面に供給され、かつ当該供給ノズルは複数種の現像液を切り替えて吐出できるものであることを特徴とする請求項2,3,4,15,16または17のいずれかに記載の現像処理方法。
- 希釈液は、供給ノズルに形成された多数の孔部よりなる吐出領域を介して吐出されることを特徴とする請求項3,4,10,11,14,15,16,17,18または19のいずれかに記載の現像処理装置。
- 希釈液は、供給ノズルに形成された吐出領域から吐出された後、当該希釈液の吐出方向に設けられると共に前記供給ノズルに伴って移動する緩衝材に当たって基板に供給されることを特徴とする請求項3,4,10,11,14,15,16,17,18,19または20記載の現像処理装置。
- 現像液及び希釈液は、供給ノズルに形成された共通の吐出領域から吐出され、前記基板表面に供給されることを特徴とする請求項18,19,20または21記載の現像処理方法。
- 希釈液は、現像液を吐出した後の吐出領域を洗浄するためのノズル用洗浄液として用いられることを特徴とする請求項22記載の現像処理方法。
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