JP4318709B2 - Development processing method and development processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、コロを用いた平流しの搬送路上で被処理基板に現像処理を施す現像処理方法及び現像処理装置に関する。 The present invention relates to a development processing method and a development processing apparatus for performing development processing on a substrate to be processed on a flat-flow conveying path using a roller.
フォトリソグラフィーにおいて、現像処理は、パターンの露光を終えた被処理基板上のレジスト膜を現像液に浸して、レジスト膜に潜像したパターン以外の部分を除去し、レジストパターンを形成する工程である。 In photolithography, the development process is a process of forming a resist pattern by immersing a resist film on a substrate to be processed after the exposure of the pattern in a developing solution to remove portions other than the latent image on the resist film. .
近年、FPD(フラット・パネル・ディスプレイ)製造用のレジスト塗布現像処理システムは、たとえば特許文献1に開示されるように、被処理基板(たとえばガラス基板)の大型化に対応するため、コロを水平方向に敷設してなる搬送路上で基板を搬送しながら現像、リンス、乾燥の一連の現像処理工程を行うようにした、いわゆる平流し式の現像処理装置を採用するものが増えてきている。
In recent years, a resist coating and developing processing system for manufacturing an FPD (flat panel display), as disclosed in, for example,
一般に平流し式の現像処理装置は、搬送路に沿って長尺型の現像液ノズル、リンスノズルおよびエアーナイフを配置し、搬送路上を移動する基板に対して、現像液ノズルより現像液を供給して基板上に現像液を盛り(パドル現像)、所定時間の経過後にリンスノズルよりリンス液たとえば純水を供給して基板上の現像液を純水に置換し(現像停止)、エアーナイフよりエアー流を噴き付けて基板上から純水を除去(乾燥)するようにしている。
上記のように、平流し式の現像処理装置においては、コロ搬送路上で一連の工程処理がパイプラインで行われ、一定のタクトタイムで多数枚の基板が同一の現像処理を受ける。ところが、生産スケジュールあるいは生産稼働状況やメンテナンス等の都合で装置の運転を長時間(たとえば半日以上)止め、それから運転を再開させると、再開直後に重要な現像品質であるパターン線幅が基板毎にしばらく変動し、それが略一定値に安定するまでに相当枚数(通常10枚程度)の基板を犠牲(現像不良品)にするという問題があった。この場合のパターン線幅の変動は、最初に投入した基板上の平均線幅が安定値から最も大きく乖離し、後の基板が続くにつれて平均線幅が次第に安定値に近づくという傾向を示す。 As described above, in the flat-flow type development processing apparatus, a series of process processing is performed in the pipeline on the roller conveyance path, and a large number of substrates are subjected to the same development processing with a fixed tact time. However, if the operation of the device is stopped for a long time (for example, more than half a day) for the convenience of production schedule, production operation status, maintenance, etc., and then restarted, the pattern line width which is an important development quality immediately after the restart is There was a problem in that it fluctuated for a while and a considerable number (usually about 10) of substrates was sacrificed (development defective product) until it stabilized to a substantially constant value. The fluctuation of the pattern line width in this case shows a tendency that the average line width on the first substrate is most greatly deviated from the stable value, and the average line width gradually approaches the stable value as the subsequent substrates continue.
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、装置運転をしばらく休止して運転を再開させたときに再開直後から安定した所望の現像品質が得られるようにして製品歩留まりの向上を図る現像処理方法および現像処理装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the prior art as described above, and is a product that can obtain a stable desired development quality immediately after restarting when the apparatus operation is stopped for a while and restarted. An object of the present invention is to provide a development processing method and a development processing apparatus that improve the yield.
上記の目的を達成するために、本発明の現像処理方法は、多数のコロを所定のピッチで水平方向に敷設してなる平流しの搬送路上で露光処理後の被処理基板に所定のタクトタイムで1枚ずつ順番に現像処理を施す現像処理方法であって、一群の前記基板に対して前記タクトタイムでの連続的な現像処理を開始するに先立ち、前記搬送路上の少なくとも一部のコロにコロ温度調整用の液を所定の時間期間に亘り連続的または断続的に掛け続けて、前記コロの温度を周囲温度よりも低い温度に調整しておく。 In order to achieve the above-mentioned object, the development processing method of the present invention has a predetermined tact time on a substrate to be processed after exposure processing on a flat flow path formed by laying a large number of rollers horizontally at a predetermined pitch. In the development processing method of performing development processing one by one in order, before starting continuous development processing for the group of the substrates at the tact time, at least a part of the rollers on the transport path The roller temperature adjusting liquid is continuously or intermittently applied over a predetermined time period to adjust the temperature of the roller to a temperature lower than the ambient temperature.
また、本発明の現像処理装置は、多数のコロを所定のピッチで水平方向に敷設してなる平流しの搬送路上で露光処理後の被処理基板に所定のタクトタイムで1枚ずつ順番に現像処理を施す現像処理装置であって、前記搬送路上の第1の区間で前記基板上に現像液を供給する現像液供給部と、前記搬送路上の前記第1の区間よりも下流側の第2の区間で前記基板上から現像液を除去して現像を停止する現像停止部と、前記搬送路上の前記第2の区間よりも下流側の第3の区間で前記基板上に洗浄用のリンス液を供給するリンス液供給部と、前記搬送路上の前記第3の区間よりも下流側の第4の区間で前記基板に乾燥用のガスを当てて前記基板を乾かす乾燥部と、一群の前記基板に対して前記タクトタイムでの連続的な現像処理を開始するに先立ち、前記搬送路の第1の区間に属するコロにコロ温度調整用の液を所定の時間期間に亘り連続的または断続的に掛け続けて、前記コロの温度を周囲温度よりも低い温度に調整しておくコロ温度調整部とを有する。 Further, the development processing apparatus of the present invention sequentially develops one by one with a predetermined tact time on a substrate to be processed after exposure processing on a flat flow path formed by laying a large number of rollers in a horizontal direction at a predetermined pitch. A development processing apparatus that performs processing, a developer supply unit that supplies a developer onto the substrate in a first section on the transport path, and a second downstream of the first section on the transport path. A developing stop section for removing the developing solution from the substrate in the section and stopping the development, and a rinsing liquid for cleaning on the substrate in the third section on the transport path downstream of the second section. A rinsing liquid supply unit for supplying the substrate, a drying unit for drying the substrate by applying a drying gas to the substrate in a fourth section downstream of the third section on the conveyance path, and the group of the substrates Prior to starting continuous development processing at the tact time The roller temperature adjusting liquid is continuously or intermittently applied to the rollers belonging to the first section of the transport path for a predetermined time period to adjust the temperature of the rollers to a temperature lower than the ambient temperature. And a roller temperature adjusting unit.
コロ搬送の平流し現像処理装置においては、装置運転(連続的な現像処理)をしばらく止めた場合に、コロを乾いた状態にしておくと、コロの温度が周囲温度と等しくなり、運転再開後はコロが処理液で濡れることによってコロ温度が変動し、これがパターン線幅変動の原因となる。本発明においては、運転再開前から、つまり基板を投入する前からコロを液で濡らしてコロの温度を周囲温度よりも低い温度(好ましくは運転再開後の定常的なコロの温度に1℃以内で近似する温度)にしておくので、運転再開後のコロ温度の変動を低減させ、ひいてはパターン線幅の変動を低減させることができる。 In a flat-flow development processing device with roller transport, if the device operation (continuous development processing) is stopped for a while and the roller is left in a dry state, the temperature of the roller becomes equal to the ambient temperature. The roller temperature fluctuates when the roller gets wet with the processing solution, which causes fluctuations in the pattern line width. In the present invention, the roller is wetted with liquid before the operation is restarted, that is, before the substrate is introduced, and the temperature of the roller is lower than the ambient temperature (preferably within 1 ° C. of the steady roller temperature after the operation is restarted). Therefore, the fluctuation of the roller temperature after the restart of operation can be reduced, and the fluctuation of the pattern line width can be reduced.
本発明の好適な一態様によれば、温度調整の対象となるコロにコロ温度調整用の液を5分以下(より好ましくは3分以下)の時間間隔で掛ける。また、コロを効率よく濡らすために、コロを回転させるのが好ましい。コロ温度調整用の液は、現像処理に用いる処理液と同じ種類のものを使用することができる。もっとも、処理液とは別の種類の液を使用してもよい。また、コロ温度調整用の液の温度は周囲温度よりも、あるいは処理液の温度よりも低い方が冷却効率好ましいが、蒸発熱効果を利用できるので、たとえば周囲温度と同程度の液温でも可能である。 According to a preferred aspect of the present invention, a roller for temperature adjustment is applied to the roller for temperature adjustment at a time interval of 5 minutes or less (more preferably 3 minutes or less). Further, in order to wet the roller efficiently, it is preferable to rotate the roller. The roller temperature adjusting solution may be the same type as the processing solution used in the development process. However, a different type of liquid from the processing liquid may be used. Cooling efficiency is better when the temperature of the roller temperature adjustment liquid is lower than the ambient temperature or lower than the temperature of the treatment liquid. However, since the evaporation heat effect can be used, for example, a liquid temperature comparable to the ambient temperature is possible. It is.
本発明の現像処理方法において、好適な一態様によれば、現像処理が、搬送路の第1の区間内で基板上に現像液を供給する第1の工程と、現像液を盛った基板に搬送路の第1の区間よりも下流側の第2の区間内で基板上から現像液を除去して現像を停止する第2の工程と、搬送路の第3の区間よりも下流側の第3の区間内で基板を洗浄する第4の工程と、搬送路の第4の区間よりも下流側の第4の区間内で基板を乾かす第5の工程とを有する。この場合は、第1の区間における温度調整対象のコロに、第1の工程で用いる現像液と同じ種類の現像液をコロ温度調整用の液として掛けるのが好ましい。また、第2の工程が、現像液をリンス液で置換する工程を含む場合は、現像処理を開始する前に、第2の区間における温度調整対象のコロに、第2の工程で用いるリンス液と同じ種類のリンス液をコロ温度調整用の液として掛けるのが好ましい。 In the development processing method of the present invention, according to a preferred aspect, the development processing includes a first step of supplying the developer onto the substrate within the first section of the transport path, and a substrate on which the developer is accumulated. A second step of stopping the development by removing the developer from the substrate in a second section downstream of the first section of the transport path; and a second process downstream of the third section of the transport path. A fourth step of cleaning the substrate in the third section, and a fifth step of drying the substrate in the fourth section on the downstream side of the fourth section of the transport path. In this case, it is preferable that the same type of developer as the developer used in the first step is applied as a roller temperature adjusting liquid to the temperature adjustment target roller in the first section. In addition, when the second step includes a step of replacing the developer with a rinse solution, the rinse solution used in the second step is applied to the temperature adjustment target roller in the second section before starting the development process. It is preferable to apply the same type of rinse liquid as that for adjusting the roller temperature.
本発明の現像処理装置において、好適な一態様によれば、現像液供給部が、搬送路に向けて上方から現像液を吐出するための第1のノズルと、この第1のノズルを搬送路に沿って移動させるための第1のノズル走査機構とを有し、コロ温度調整部が、第1のノズル走査機構と第1のノズルとを利用し、第1の区間内で第1のノズル走査機構により第1のノズルを搬送路に沿って往復移動させて、移動中の第1のノズルに現像液を吐出させ、その吐出された現像液をコロ温度調整用の液として第1の区間内の一部または全部のコロに掛ける。 In the development processing apparatus of the present invention, according to a preferred aspect, the developer supply unit discharges the developer from above toward the transport path, and the first nozzle is transported through the transport path. A first nozzle scanning mechanism for moving the first nozzle scanning mechanism, and the roller temperature adjusting unit uses the first nozzle scanning mechanism and the first nozzle to move the first nozzle within the first section. The first nozzle is moved back and forth along the transport path by the scanning mechanism, the developer is discharged to the moving first nozzle, and the discharged developer is used as the roller temperature adjusting liquid in the first section. Hang on some or all of the rollers.
この場合、コロ温度調整部が、一群の基板に対して上記タクトタイムでの連続的な現像処理を開始する前に、さらに、搬送路の第2の区間に属するコロにコロ温度調整用の液を所定の時間期間に亘り連続的または断続的に掛け続けて、コロの温度を周囲温度よりも低い温度に調整しておくのが好ましい。 In this case, before the roller temperature adjusting unit starts the continuous development processing with the tact time for the group of substrates, the roller temperature adjusting liquid is further added to the rollers belonging to the second section of the transport path. Is preferably continuously or intermittently applied over a predetermined period of time to adjust the temperature of the rollers to a temperature lower than the ambient temperature.
また、現像停止部が、搬送路に向けて上方から置換用のリンス液を吐出するための第2のノズルと、第2のノズルを前記搬送路に沿って移動させるための第2のノズル走査機構とを有する場合は、コロ温度調整部が、第2のノズル走査機構と第2のノズルとを利用し、第2の区間内で第2のノズル走査機構により第2のノズルを搬送路に沿って往復移動させて、移動中の第2のノズルにリンス液を吐出させ、その吐出されたリンス液をコロ温度調整用の液として第2の区間内の一部または全部のコロに掛けるのが好ましい。 In addition, the developing stop unit discharges the replacement rinse liquid from above toward the transport path, and the second nozzle scan for moving the second nozzle along the transport path. The roller temperature adjusting unit uses the second nozzle scanning mechanism and the second nozzle, and the second nozzle scanning mechanism in the second section moves the second nozzle to the transport path. Reciprocating along, causing the second nozzle being moved to discharge the rinsing liquid, and applying the discharged rinsing liquid as a temperature adjusting liquid to a part or all of the rollers in the second section. Is preferred.
別の好適な一態様として、コロ温度調整部が、温度調整の対象となるコロに向けてコロ温度調整用の液を吐出する温度調整専用の第3のノズルを設ける構成や、コロを回転駆動するコロ搬送機構を利用し、温度調整の対象となるコロにコロ温度調整用の液を掛ける際にコロ搬送機構により当該コロを回転させるのも好ましい。 As another preferable aspect, the roller temperature adjustment unit is configured to provide a third nozzle exclusively for temperature adjustment that discharges the temperature adjustment liquid toward the temperature adjustment target roller, or the roller is rotationally driven. It is also preferable that the roller transport mechanism is used to rotate the roller by the roller transport mechanism when the roller temperature adjustment liquid is applied to the roller to be temperature adjusted.
本発明の現像処理方法または現像処理装置によれば、上記のような構成および作用により、装置運転をしばらく休止して運転を再開させたときに再開直後から安定した所望の現像品質が得られ、製品歩留まりを向上させることができる。 According to the development processing method or the development processing apparatus of the present invention, with the above-described configuration and operation, when the apparatus operation is paused for a while and the operation is restarted, a stable desired development quality is obtained immediately after the restart, Product yield can be improved.
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に、本発明の現像処理方法および現像処理装置を適用できる一構成例としての塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システム10は、クリーンルーム内に設置され、たとえばLCD基板を被処理基板とし、LCD製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベーク等の各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置12で行われる。
FIG. 1 shows a coating and developing treatment system as one configuration example to which the development processing method and the development processing apparatus of the present invention can be applied. The coating and developing
この塗布現像処理システム10は、中心部に横長のプロセスステーション(P/S)16を配置し、その長手方向(X方向)両端部にカセットステーション(C/S)14とインタフェースステーション(I/F)18とを配置している。
In the coating and developing
カセットステーション(C/S)14は、システム10のカセット搬入出ポートであり、基板Gを多段に積み重ねるようにして複数枚収容可能なカセットCを水平方向たとえばY方向に4個まで並べて載置可能なカセットステージ20と、このステージ20上のカセットCに対して基板Gの出し入れを行う搬送機構22とを備えている。搬送機構22は、基板Gを保持できる手段たとえば搬送アーム22aを有し、X,Y,Z,θの4軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション(P/S)16側と基板Gの受け渡しを行えるようになっている。
The cassette station (C / S) 14 is a cassette loading / unloading port of the
プロセスステーション(P/S)16は、システム長手方向(X方向)に延在する平行かつ逆向きの一対のラインA,Bに各処理部をプロセスフローまたは工程の順に配置している。より詳細には、カセットステーション(C/S)14側からインタフェースステーション(I/F)18側へ向う上流部のプロセスラインAには、洗浄プロセス部24と、第1の熱的処理部26と、塗布プロセス部28と、第2の熱的処理部30とを横一列に配置している。一方、インタフェースステーション(I/F)18側からカセットステーション(C/S)14側へ向う下流部のプロセスラインBには、第2の熱的処理部30と、現像プロセス部32と、脱色プロセス部34と、第3の熱的処理部36とを横一列に配置している。このライン形態では、第2の熱的処理部30が、上流側のプロセスラインAの最後尾に位置するとともに下流側のプロセスラインBの先頭に位置しており、両ラインA,B間に跨っている。
In the process station (P / S) 16, the processing units are arranged in the order of the process flow or process on a pair of parallel and opposite lines A and B extending in the system longitudinal direction (X direction). More specifically, the upstream process line A from the cassette station (C / S) 14 side to the interface station (I / F) 18 side includes a
両プロセスラインA,Bの間には補助搬送空間38が設けられており、基板Gを1枚単位で水平に載置可能なシャトル40が図示しない駆動機構によってライン方向(X方向)で双方向に移動できるようになっている。
An
上流部のプロセスラインAにおいて、洗浄プロセス部24は、スクラバ洗浄ユニット(SCR)42を含んでおり、このスクラバ洗浄ユニット(SCR)42内のカセットステーション(C/S)10と隣接する場所にエキシマUV照射ユニット(e−UV)41を配置している。スクラバ洗浄ユニット(SCR)42内の洗浄部は、LCD基板Gをコロ搬送またはベルト搬送により水平姿勢でラインA方向に搬送しながら基板Gの上面(被処理面)にブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すようになっている。
In the upstream process line A, the
洗浄プロセス部24の下流側に隣接する第1の熱的処理部26は、プロセスラインAに沿って中心部に縦型の搬送機構46を設け、その前後両側に複数のユニットを多段に積層配置している。たとえば、図2に示すように、上流側の多段ユニット部(TB)44には、基板受け渡し用のパスユニット(PASS)50、脱水ベーク用の加熱ユニット(DHP)52,54およびアドヒージョンユニット(AD)56が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット(PASS)50は、スクラバ洗浄ユニット(SCR)42側と基板Gの受け渡しを行うために用いられる。また、下流側の多段ユニット部(TB)48には、基板受け渡し用のパスユニット(PASS)60、冷却ユニット(COL)62,64およびアドヒージョンユニット(AD)66が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット(PASS)60は、塗布プロセス部28側と基板Gの受け渡しを行うためのものである。
The first
図2に示すように、搬送機構46は、鉛直方向に延在するガイドレール68に沿って昇降移動可能な昇降搬送体70と、この昇降搬送体70上でθ方向に回転または旋回可能な旋回搬送体72と、この旋回搬送体72上で基板Gを支持しながら前後方向に進退または伸縮可能な搬送アームまたはピンセット74とを有している。昇降搬送体70を昇降駆動するための駆動部76が垂直ガイドレール68の基端側に設けられ、旋回搬送体72を旋回駆動するための駆動部78が昇降搬送体70に取り付けられ、搬送アーム74を進退駆動するための駆動部80が回転搬送体72に取り付けられている。各駆動部76,78,80はたとえば電気モータ等で構成されてよい。
As shown in FIG. 2, the
上記のように構成された搬送機構46は、高速に昇降ないし旋回運動して両隣の多段ユニット部(TB)44,48の中の任意のユニットにアクセス可能であり、補助搬送空間38側のシャトル40とも基板Gを受け渡しできるようになっている。
The
第1の熱的処理部26の下流側に隣接する塗布プロセス部28は、図1に示すように、レジスト塗布ユニット(CT)82、減圧乾燥ユニット(VD)84およびエッジリムーバ・ユニット(ER)86をプロセスラインAに沿って一列に配置している。図示省略するが、塗布プロセス部28内には、これら3つのユニット(CT)82、(VD)84、(ER)86に基板Gを工程順に1枚ずつ搬入・搬出するための搬送装置が設けられており、各ユニット(CT)82、(VD)84、(ER)86内では基板1枚単位で各処理が行われるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
塗布プロセス部28の下流側に隣接する第2の熱的処理部30は、上記第1の熱的処理部26と同様の構成を有しており、両プロセスラインA,Bの間に縦型の搬送機構90を設け、プロセスラインA側(最後尾)に一方の多段ユニット部(TB)88を設け、プロセスラインB側(先頭)に他方の多段ユニット部(TB)92を設けている。
The second
図示省略するが、たとえば、プロセスラインA側の多段ユニット部(TB)88には、最下段に基板受け渡し用のパスユニット(PASS)が置かれ、その上にプリベーク用の加熱ユニット(PREBAKE)がたとえば3段積みに重ねられてよい。また、プロセスラインB側の多段ユニット部(TB)92には、最下段に基板受け渡し用のパスユニット(PASS)が置かれ、その上に冷却ユニット(COL)がたとえば1段重ねられ、その上にプリベーク用の加熱ユニット(PREBAKE)がたとえば2段積みに重ねられてよい。 Although not shown, for example, in the multi-stage unit section (TB) 88 on the process line A side, a pass unit (PASS) for substrate transfer is placed at the bottom, and a heating unit (PREBAKE) for pre-baking is placed thereon. For example, they may be stacked in three stages. In the multi-stage unit section (TB) 92 on the process line B side, a pass unit (PASS) for substrate transfer is placed at the bottom, and a cooling unit (COL) is stacked thereon, for example, one stage above it. In addition, prebaking heating units (PREBAKE) may be stacked in a two-stage stack, for example.
第2の熱的処理部30における搬送機構90は、両多段ユニット部(TB)88,92のそれぞれのパスユニット(PASS)を介して塗布プロセス部28および現像プロセス部32と基板Gを1枚単位で受け渡しできるだけでなく、補助搬送空間38内のシャトル40や後述するインタフェースステーション(I/F)18とも基板Gを1枚単位で受け渡しできるようになっている。
The
下流部のプロセスラインBにおいて、現像プロセス部32は、基板Gを水平姿勢で搬送しながら一連の現像処理工程を行う、いわゆる平流し方式の現像ユニット(DEV)94を含んでいる。
In the downstream process line B, the
現像プロセス部32の下流側には脱色プロセス部34を挟んで第3の熱的処理部36が配置される。脱色プロセス部34は、基板Gの被処理面にi線(波長365nm)を照射して脱色処理を行うためのi線UV照射ユニット(i−UV)96を備えている。
A third
第3の熱的処理部36は、上記第1の熱的処理部26や第2の熱的処理部30と同様の構成を有しており、プロセスラインBに沿って縦型の搬送機構100とその前後両側に一対の多段ユニット部(TB)98,102を設けている。
The third
図示省略するが、たとえば、上流側の多段ユニット部(TB)98には、最下段にパスユニット(PASS)が置かれ、その上にポストベーキング用の加熱ユニット(POBAKE)がたとえば3段積みに重ねられてよい。また、下流側の多段ユニット部(TB)102には、最下段にポストベーキング用の加熱ユニット(POBAKE)が置かれ、その上に基板受け渡しおよび冷却用のパス・クーリングユニット(PASS・COL)が1段重ねられ、その上にポストベーキング用の加熱ユニット(POBAKE)が2段積みに重ねられてよい。 Although not shown in the figure, for example, in the upstream multi-stage unit section (TB) 98, a pass unit (PASS) is placed at the bottom, and a post-baking heating unit (POBAKE) is stacked in, for example, three stages. May be overlaid. In the downstream multi-stage unit section (TB) 102, a post-baking heating unit (POBAKE) is placed at the lowermost stage, and a substrate-passing / cooling unit (PASS / COL) for transferring and cooling the substrate is provided thereon. The heating unit (POBAKE) for post-baking may be stacked in two layers.
第3の熱的処理部36における搬送機構100は、両多段ユニット部(TB)98,102のパスユニット(PASS)およびパス・クーリングユニット(PASS・COL)を介してそれぞれi線UV照射ユニット(i−UV)96およびカセットステーション(C/S)14と基板Gを1枚単位で受け渡しできるだけでなく、補助搬送空間38内のシャトル40とも基板Gを1枚単位で受け渡しできるようになっている。
The
インタフェースステーション(I/F)18は、隣接する露光装置12と基板Gのやりとりを行うための搬送装置104を有し、その周囲にバッファ・ステージ(BUF)106、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)108および周辺装置110を配置している。バッファ・ステージ(BUF)106には定置型のバッファカセット(図示せず)が置かれる。エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)108は、冷却機能を備えた基板受け渡し用のステージであり、プロセスステーション(P/S)16側と基板Gをやりとりする際に用いられる。周辺装置110は、たとえばタイトラー(TITLER)と周辺露光装置(EE)とを上下に積み重ねた構成であってよい。搬送装置104は、基板Gを保持できる手段たとえば搬送アーム104aを有し、隣接する露光装置12や各ユニット(BUF)106、(EXT・COL)108、(TITLER/EE)110と基板Gの受け渡しを行えるようになっている。
The interface station (I / F) 18 includes a
図3に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション(C/S)14において、搬送機構22が、ステージ20上の所定のカセットCの中から1つの基板Gを取り出し、プロセスステーション(P/S)16の洗浄プロセス部24のエキシマUV照射ユニット(e−UV)41に搬入する(ステップS1)。
FIG. 3 shows a processing procedure in this coating and developing processing system. First, in the cassette station (C / S) 14, the
エキシマUV照射ユニット(e−UV)41内で基板Gは紫外線照射による乾式洗浄を施される(ステップS2)。この紫外線洗浄では主として基板表面の有機物が除去される。紫外線洗浄の終了後に、基板Gは、カセットステーション(C/S)14の搬送機構22によって洗浄プロセス部24のスクラバ洗浄ユニット(SCR)42へ移される。
In the excimer UV irradiation unit (e-UV) 41, the substrate G is subjected to dry cleaning by ultraviolet irradiation (step S2). This UV cleaning mainly removes organic substances on the substrate surface. After completion of the ultraviolet cleaning, the substrate G is moved to the scrubber cleaning unit (SCR) 42 of the
スクラバ洗浄ユニット(SCR)42では、上記したように基板Gをコロ搬送またはベルト搬送により水平姿勢でプロセスラインA方向に平流しで搬送しながら基板Gの上面(被処理面)にブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すことにより、基板表面から粒子状の汚れを除去する(ステップS3)。そして、洗浄後も基板Gを平流しで搬送しながらリンス処理を施し、最後にエアーナイフ等を用いて基板Gを乾燥させる。 In the scrubber cleaning unit (SCR) 42, as described above, the substrate G is brushed or blown onto the upper surface (surface to be processed) of the substrate G while being transported in a horizontal position in the horizontal direction by roller transport or belt transport. By performing cleaning, particulate dirt is removed from the substrate surface (step S3). After the cleaning, the substrate G is rinsed while being conveyed in a flat flow, and finally the substrate G is dried using an air knife or the like.
スクラバ洗浄ユニット(SCR)42内で洗浄処理の済んだ基板Gは、第1の熱的処理部26の上流側多段ユニット部(TB)44内のパスユニット(PASS)50に搬入される。
The substrate G that has been cleaned in the scrubber cleaning unit (SCR) 42 is carried into the pass unit (PASS) 50 in the upstream multistage unit section (TB) 44 of the first
第1の熱的処理部26において、基板Gは搬送機構46により所定のシーケンスで所定のユニットを回される。たとえば、基板Gは、最初にパスユニット(PASS)50から加熱ユニット(DHP)52,54の1つに移され、そこで脱水処理を受ける(ステップS4)。次に、基板Gは、冷却ユニット(COL)62,64の1つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される(ステップS5)。しかる後、基板Gはアドヒージョンユニット(AD)56,66の1つに移され、そこで疎水化処理を受ける(ステップS6)。この疎水化処理の終了後に、基板Gは冷却ユニット(COL)62,64の1つで一定の基板温度まで冷却される(ステップS7)。最後に、基板Gは下流側多段ユニット部(TB)48に属するパスユニット(PASS)60に移される。
In the first
このように、第1の熱的処理部26内では、基板Gが、搬送機構46を介して上流側の多段ユニット部(TB)44と下流側の多段ユニット部(TB)48との間で任意に行き来できるようになっている。なお、第2および第3の熱的処理部30,36でも同様の基板搬送動作を行えるようになっている。
As described above, in the first
第1の熱的処理部26で上記のような一連の熱的または熱系の処理を受けた基板Gは、下流側多段ユニット部(TB)48内のパスユニット(PASS)60から下流側隣の塗布プロセス部28のレジスト塗布ユニット(CT)82へ移される。
The substrate G that has undergone a series of thermal or thermal processing as described above in the first
基板Gはレジスト塗布ユニット(CT)82でたとえばスピンコート法により基板上面(被処理面)にレジスト液を塗布され、直後に下流側隣の減圧乾燥ユニット(VD)84で減圧による乾燥処理を受け、次いで下流側隣のエッジリムーバ・ユニット(ER)86で基板周縁部の余分(不要)なレジストを取り除かれる(ステップS8)。 The substrate G is coated with a resist solution on the upper surface (surface to be processed) by a resist coating unit (CT) 82, for example, by spin coating, and immediately after that, it is subjected to a drying process by a reduced pressure drying unit (VD) 84 adjacent to the downstream side. Then, the unnecessary (unnecessary) resist on the peripheral edge of the substrate is removed by the edge remover unit (ER) 86 adjacent to the downstream side (step S8).
上記のようなレジスト塗布処理を受けた基板Gは、エッジリムーバ・ユニット(ER)86から隣の第2の熱的処理部30の上流側多段ユニット部(TB)88に属するパスユニット(PASS)に受け渡される。
The substrate G that has undergone the resist coating process as described above is a pass unit (PASS) belonging to the upstream multi-stage unit section (TB) 88 of the second
第2の熱的処理部30内で、基板Gは、搬送機構90により所定のシーケンスで所定のユニットを回される。たとえば、基板Gは、最初に該パスユニット(PASS)から加熱ユニット(PREBAKE)の1つに移され、そこでレジスト塗布後のベーキングを受ける(ステップS9)。次に、基板Gは、冷却ユニット(COL)の1つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される(ステップS10)。しかる後、基板Gはインタフェースステーション(I/F)18側のエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)108へ受け渡される。
Within the second
インタフェースステーション(I/F)18において、基板Gは、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)108から周辺装置110の周辺露光装置(EE)に搬入され、そこで基板Gの周辺部に付着するレジストを現像時に除去するための露光を受けた後に、隣の露光装置12へ送られる(ステップS11)。
In the interface station (I / F) 18, the substrate G is transferred from the extension / cooling stage (EXT / COL) 108 to the peripheral exposure device (EE) of the
露光装置12では基板G上のレジストに所定の回路パターンが露光される。そして、パターン露光を終えた基板Gは、露光装置12からインタフェースステーション(I/F)18に戻されると(ステップS11)、先ず周辺装置110のタイトラー(TITLER)に搬入され、そこで基板上の所定の部位に所定の情報が記される(ステップS12)。しかる後、基板Gはエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)108に戻される。インタフェースステーション(I/F)18における基板Gの搬送および露光装置12との基板Gのやりとりは搬送装置104によって行われる。
In the
プロセスステーション(P/S)16では、第2の熱的処理部30において搬送機構90がエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)108より露光済の基板Gを受け取り、プロセスラインB側の多段ユニット部(TB)92内のパスユニット(PASS)を介して現像プロセス部32へ受け渡す。
In the process station (P / S) 16, the
現像プロセス部32では、該多段ユニット部(TB)92内のパスユニット(PASS)から受け取った基板Gを現像ユニット(DEV)94に搬入する。現像ユニット(DEV)94において基板GはプロセスラインBの下流に向って平流し方式で搬送され、その搬送中に現像、リンス、乾燥等の一連の現像処理工程が行われる(ステップS13)。
In the
現像プロセス部32で現像処理を受けた基板Gは下流側隣の脱色プロセス部34へ搬入され、そこでi線照射による脱色処理を受ける(ステップS14)。脱色処理の済んだ基板Gは、第3の熱的処理部36の上流側多段ユニット部(TB)98内のパスユニット(PASS)に受け渡される。
The substrate G that has undergone the development process in the
第3の熱的処理部36において、基板Gは、最初に該パスユニット(PASS)から加熱ユニット(POBAKE)の1つに移され、そこでポストベーキングを受ける(ステップS15)。次いで、基板Gは、下流側多段ユニット部(TB)102内のパスクーリング・ユニット(PASS・COL)に移され、そこで所定の基板温度に冷却される(ステップS16)。第3の熱的処理部36における基板Gの搬送は搬送機構100によって行われる。
In the third
カセットステーション(C/S)14側では、搬送機構22が、第3の熱的処理部36のパスクーリング・ユニット(PASS・COL)から塗布現像処理の全工程を終えた基板Gを受け取り、受け取った基板Gをいずれか1つのカセットCに収容する(ステップS1)。
On the cassette station (C / S) 14 side, the
この塗布現像処理システム10においては、現像プロセス部32の現像ユニット(DEV)94に本発明を適用することができる。以下、図4〜図12を参照して本発明を現像ユニット(DEV)94に適用した一実施形態を説明する。
In the coating and developing
図4に、本発明の一実施形態による現像ユニット(DEV)94内の全体構成を模式的に示す。図5に、この現像ユニット(DEV)94における制御系統の構成をブロック図で示す。 FIG. 4 schematically shows the overall configuration of the developing unit (DEV) 94 according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system in the developing unit (DEV) 94. As shown in FIG.
この現像ユニット(DEV)94は、図4に示すように、プロセスラインBに沿って一定の水平方向(X方向)に延在する連続的な搬送路120を形成する複数たとえば8つのモジュールM1〜M8を一列に連続配置して構成されている。
As shown in FIG. 4, the developing unit (DEV) 94 includes a plurality of, for example, eight modules M 1 that form a
これら8つのモジュールM1〜M8のうち、最上流端に位置する1番目のモジュールM1には搬入部122が、2番目、3番目および4番目のモジュールM2,M3,M4には現像部124が、5番目および6番目のモジュールM5,M6には洗浄リンス部126が、7番目のモジュールM7には乾燥部128が、8番目のモジュールM8には搬出部130がそれぞれ設けられている。
Of these eight modules M 1 ~M 8, loading unit 122 to the first module M 1 located at the most upstream end, second, third and fourth module M 2, M 3, M 4
モジュールM1の搬入部122は、隣の基板搬送機構(図示せず)から手渡される基板Gを複数本のリフトピン132で受け取って搬送路120上に移載するリフトピン昇降機構134を備えている。搬出部130も、基板Gを複数本のリフトピン136で持ち上げて隣の基板搬送機構(図示せず)へ手渡すリフトピン昇降機構138を備えている。これら搬入部122および搬出部130は、多段ユニット部(TB)92,98内のパスユニット(PASS)でそれぞれ構成されてもよい。
The
現像部124は、より詳細には、現像液供給部dev1と現像進行部dev2と現像停止部dev3とからなり、現像液供給部dev1が2番目のモジュールM2に、現像進行部dev2が3番目のモジュールM3に、現像停止部dev3が4番目のモジュールM4にそれぞれ設けられる。
Developing
現像液供給部dev1は、基板Gに現像液を供給するように構成され、この例ではパドル現像を行うために搬送路120上の基板Gに向けて上方から現像液を吐出する長尺型の現像液ノズル146を1本または複数本備えている。これらの現像液ノズル146は、配管(図示せず)を介して現像液供給源148(図5)に接続されており、第1ノズル走査機構150により搬送路120の上を水平方向(X方向)に移動できるようになっている。現像液ノズル146の吐出口は、ノズル長手方向に延びるスリットとして、あるいはノズル長手方向に一列に配置された多数の吐出孔として形成されている。後述する他の長尺型ノズルも同様の吐出口を有している。
The developer supply unit dev1 is configured to supply developer to the substrate G. In this example, the developer supply unit dev1 is a long type that discharges developer from above toward the substrate G on the
現像進行部dev2は、現像液供給部dev1で現像液を盛られた基板Gが搬送路120を移動する間に基板G上の現像を進行させる区間であり、拡張機能として現像液の追加供給あるいは特性変更(たとえば濃度の希釈)等を行うための点線で示す現像液供給ノズル(152)を備えることも可能である。その場合、現像液供給ノズル(152)を個別のノズル走査機構(図示せず)により搬送路120に沿って水平移動できるようにすることも可能である。
The development advancing unit dev2 is a section in which development on the substrate G proceeds while the substrate G on which the developing solution is accumulated in the developing solution supply unit dev1 moves on the
現像停止部dev3は、基板G上から現像液を取り除いて現像反応を停止させるように構成されており、この例では、基板Gを搬送方向で後向きまたは前向きに傾斜させる基板傾斜機構154を備えるとともに、現像停止を速やかに行うために傾斜姿勢の基板G上に置換用のリンス液を供給するリンス液ノズル156を備えている。このリンス液ノズル156は、配管(図示せず)を介して置換用リンス液供給源158(図5)に接続されており、第2ノズル走査機構160により傾斜姿勢の基板Gの上面に沿って搬送路120の上を水平方向(X方向)および垂直方向(Z方向)に斜めに移動できるようになっている。
The development stop unit dev3 is configured to stop the development reaction by removing the developer from the substrate G. In this example, the development stop unit dev3 includes a
洗浄リンス部126は、2段階の洗浄用リンス部162,164を有する。モジュールM5の第1リンス部162は、現像停止直後の基板Gの上面(被処理面)に一次洗浄用のリンス液を吹き付ける長尺型のリンス液ノズル166を搬送路120の上方に1本または複数本備えている。モジュールM6の第2リンス部164は、一次洗浄後の基板Gの上面に二次洗浄または仕上げ洗浄用のリンス液を吹き付ける長尺型のリンス液ノズル168を搬送路120の上方に1本または複数本配置するとともに、基板Gの下面に洗浄用のリンス液を吹き付ける長尺型のリンス液ノズル170を搬送路120の下方に1本または複数本配置している。これらのリンス液ノズル166,168,170は、配管(図示せず)を介して洗浄用リンス液供給源172(図5)に接続されている。
The cleaning rinse
モジュールM7の乾燥部128は、基板Gに付着しているリンス液を液切りするための長尺型の気体流吐出ノズルまたはエアーナイフ174を搬送路120の上方および下方にそれぞれ1本または複数本配置している。
The drying
また、各処理モジュールM2〜M7には、搬送路120の下に落ちた液を受け集めるためのパン176〜186がそれぞれ設けられている。これらのパン176〜186のうち、現像液のみを回収するパン176,178は排液管を介して現像液リサイクル機構(図示せず)に通じている。リンス液を回収するパン180,182,184,186は排液管を介して廃液処理部(図示せず)に通じている。
In addition, each processing module M 2 to M 7 is provided with
搬送路120には、基板Gをほぼ水平に載置できる円柱状または円筒状の搬送ローラまたはコロ190がプロセスラインBに沿って一定間隔で敷設されている。電気モータや伝動機構等からなる搬送駆動部192(図5)の駆動力により各コロ190がその中心軸線を回転中心として回転(自転)して、基板GをモジュールM1からモジュールM8へ水平方向(X方向)に搬送するようになっている。なお、搬送路120を複数の区間に分割して、各区間に個別の搬送駆動部192を設け、各区間毎に基板搬送動作(一時停止、搬送速度等)を個別に制御するようにしてもよい。
In the
制御系(図5)において、制御部200は、マイクロコンピュータからなり、たとえば光ディスクや半導体メモリ等の記憶媒体に格納されている現像処理プログラムを主メモリに取り込んで実行し、現像ユニット(DEV)94内の上記した各部の動作およびユニット全体の動作を制御する。さらに、制御部200は、この塗布現像処理システムの全体を統括制御するホストコンピュータ(図示せず)とも接続されており、現像ユニット(DEV)94の運転に関する情報や指示をホストコンピュータから受けるようになっている。
In the control system (FIG. 5), the
次に、この現像ユニット(DEV)94における全体の動作を説明する。基板搬入部122は、隣の基板搬送機構(図示せず)から基板Gを1枚単位で受け取って搬送路120に移載する。搬送路120上に基板Gが移載されると、搬送駆動部192の駆動により基板Gは直ちに隣の現像部124へ向けて搬送される。
Next, the overall operation of the developing unit (DEV) 94 will be described. The substrate carry-in
現像部124において、基板Gは、先ず現像液供給部dev1で基板上に現像液を盛られる。この現像液の液盛りのために、第1ノズル走査機構150と現像液供給源148とがタイミングを合わせて動作し、現像液ノズル146が現像液を帯状に吐出しながら基板Gの上を搬送方向(X方向)またはその逆方向に基板の一端から他端まで一定速度で走査する。この間、基板Gは搬送路120上で停止または静止しているのが好ましいが、一定の速度で搬送方向(X方向)に移動し続けてもよい。基板Gからこぼれ落ちた現像液は、搬送路120直下のパン176に受け集められる。こうして基板G上に現像液が盛られることで、現像反応が開始される。
In the developing
現像液供給部dev1で上記のように現像液を盛られた基板Gは、搬送路120上を平流しで移動して現像進行部dev2を通過し、現像停止部dev3に搬入される。現像進行部dev2で基板Gからこぼれ落ちた現像液は、搬送路120直下のパン178に受け集められる。
The substrate G on which the developer is deposited as described above in the developer supply unit dev1 moves in a flat flow on the
基板Gが現像停止部dev3内の所定位置に着くと、基板傾斜機構154が作動して基板Gを搬送路120より上に持ち上げて基板Gを搬送方向でたとえば後ろ向きで(基板上面を後に向けて)基板Gを傾斜させる。この傾斜姿勢により、基板G上に盛られていた現像液の大部分が基板後方に移動して直下のパン180に流れ落ちる。これと同時に、適当なタイミングで、好ましくは基板Gの傾斜角度が設定値に到達するのとほぼ同時に、第2ノズル走査機構160と置換用現像液供給源158とがタイミングを合わせて動作し、リンス液ノズル156を傾斜姿勢の基板Gの上面に沿って搬送方向と逆方向に移動させながら置換用のリンス液たとえば純水を吐出させ、基板G上の液をリンス液に置換して、現像を停止させる。基板G上から落ちたリンス液もパン180に受け集められる。
When the substrate G arrives at a predetermined position in the development stop unit dev3, the
上記のようにして現像部124で現像工程を終えた基板Gは、搬送路120に乗って洗浄リンス部126に送られる。第1リンス部162では、リンス液ノズル166がそこを通過する基板Gの上面に一次洗浄用のリンス液たとえば純水を吹き付ける。この一次洗浄処理で基板Gの下に落ちたリンス液は、搬送路120下のパン182に受け集められる。第2リンス部164では、上部リンス液ノズル168がそこを通過する基板Gに二次洗浄用の新規なリンス液たとえば純水を吹き付けるとともに、下部リンス液ノズル170がそこを通過する基板Gに洗浄用のリンス液たとえば純水を吹き付ける。この二次洗浄処理で基板Gの下に落ちたリンス液は、搬送路120下のパン184に受け集められる。
The substrate G that has been subjected to the developing process in the developing
洗浄リンス部126で上記のような洗浄処理を終えた基板Gは、搬送路120に乗って乾燥部128に送られる。乾燥部128では、エアーナイフ174がそこを通過する基板Gの上下両面にナイフ状の鋭利なエアブローを当てることにより、基板Gに付着している液(主にリンス液)を基板後方へ払い落す(液切りする)。乾燥部128を抜け出た基板Gは搬出部130に着き、そこでリフトピン昇降機構138およびリフトピン136により上方へ持ち上げられ、隣の基板搬送機構へ渡される。
The substrate G that has been subjected to the cleaning process as described above in the cleaning rinse
現像ユニット(DEV)94における上記のような一連の現像処理工程はこの塗布現像処理システム内の他のユニットと連動ないし連携して一定のタクトタイムで繰り返され、多数枚の基板Gが連続的に同一の処理を受ける。したがって、定常的には、現像処理後の各基板G上のレジストパターンに一定の平均線幅が得られるようになっている。なお、平均線幅とは、基板上に一定の距離間隔(たとえば15cm間隔)でマトリクス状に多数の測定ポイントを設定し、各測定ポイントで得られたパターン線幅の測定値から求まる平均線幅である。 A series of development processing steps as described above in the development unit (DEV) 94 is repeated at a fixed tact time in conjunction with or in cooperation with other units in this coating and development processing system, and a large number of substrates G are continuously formed. Receive the same treatment. Therefore, a constant average line width can be obtained in the resist pattern on each substrate G after the development processing. The average line width is an average line width obtained from a measurement value of the pattern line width obtained at each measurement point by setting a large number of measurement points in a matrix at a constant distance interval (for example, 15 cm interval) on the substrate. It is.
しかしながら、生産稼働やメンテナンス等の都合で現像ユニット(DEV)94の運転を長時間止めた場合、休止時間中に何も手を施さないまま運転を再開させたならば、従来装置と同様に、再開直後にパターン線幅が基板毎にしばらく変動し、それが許容範囲内の略一定値に安定するまでに相当枚数の基板が犠牲(現像不良品)になる。 However, if the operation of the development unit (DEV) 94 is stopped for a long time due to production operation or maintenance, etc., if the operation is resumed without taking any action during the downtime, Immediately after the restart, the pattern line width fluctuates for each substrate for a while, and a considerable number of substrates are sacrificed (development defective products) until it stabilizes to a substantially constant value within an allowable range.
本発明者は、上記のような運転再開直後のパターン線幅の変動について種々の実験を重ねて検討した結果、現像部124内の搬送コロ190の温度と相関関係があることを突き止めた。
As a result of repeatedly examining various experiments on the variation in the pattern line width immediately after resuming the operation as described above, the present inventor has found that there is a correlation with the temperature of the conveying
図6および図7に、運転再開直後における平均線幅の変動特性および現像部124内の搬送コロ190の温度特性に関する実験データをそれぞれ示す。図7に示すように、運転再開前のコロ190の温度は周囲温度(約25.3℃)に略等しく、それが運転を再開したときは基板を投入する度毎に現像部124内の各部でコロ190の温度が下がっていき、7枚目で23.5℃以下になり、9枚目から22.5℃以下になる。一方、平均線幅は、図6に示すように、1枚目が約2.8μmで最も小さく、基板投入枚数が増えるにしたがって増大していき、3枚目から2.9μm以上になり、9枚目以降は約3.2μmに落ち着く。このように、運転再開直後は、基板投入枚数が増えるにしたがって、(1)現像部124内のコロ190の温度が下がること、(2)これと逆行して基板上レジストパターンの平均線幅が増大すること、(3)コロ190の温度が所定値(図示の例は約22.5℃)以下に低下した後は(9枚目の基板以降は)平均線幅が略一定値(約3.2μm)に安定することがわかる。
FIG. 6 and FIG. 7 show experimental data relating to the fluctuation characteristics of the average line width immediately after the resumption of operation and the temperature characteristics of the
ここで、運転再開直後に現像部124内のコロ190の温度が下がるのは、コロ190が現像液あるいはリンス液(純水)で濡れるためである。すなわち、現像液を盛られた基板Gが搬送路120を平流しのコロ搬送で現像液供給部dev1から現像停止部dev3まで移動する際に、基板G上からこぼれた現像液がコロ190に掛かる。特に、基板Gの後端がコロ190から離れる際に基板Gから当該コロ190に現像液が移りやすい。また、現像停止部dev3では、現像停止に用いられた置換用のリンス液(純水)が基板Gからこぼれ落ちて付近のコロ190に掛かる。一般に現像液やリンス液の使用温度は周囲温度または環境温度よりも低く、たとえば22℃〜23℃に温調されている。したがって、運転再開直後にコロ190が現像液やリンス液で濡れることによって放熱し、コロ190の温度は下がる。さらに、より支配的な冷却原因として、コロ190に付着した現像液やリンス液が蒸発する際にコロから熱を奪う蒸発熱があり、これによってコロ190の温度が一層下がる。こうして、コロ190は現像液やリンス液で濡れることによって、それらの液の温度よりも低い温度まで冷える。
Here, the temperature of the
また、運転再開直後に基板投入枚数が増えるにしたがって平均線幅が増大するのは、レジストと現像液との反応速度が温度に依存するためである。たとえば、ポジ型のレジストにおいては、レジスト成分のノボラック樹脂や感光剤が露光により弱酸性(アルカリに可溶)となり、現像液(アリカリ性)に溶解して、パターンを形成する。ここで、露光されたノボラック樹脂と現像液との反応速度は温度に対して約19〜20℃で極大値を示し、それより高い温度領域では温度が下がるほど反応速度が速くなってパターン線幅が大きくなる。なお、この実施形態においてポジ型レジストの「パターン線幅」とは、現像後に残った相隣接するレジスト部分(ライン部分)間のスペース部分の幅を意味する。 Moreover, the reason why the average line width increases as the number of substrates inserted immediately after restarting the operation is that the reaction rate between the resist and the developer depends on the temperature. For example, in a positive resist, a novolak resin or a photosensitizer as a resist component becomes weakly acidic (soluble in alkali) upon exposure, and is dissolved in a developing solution (antariness) to form a pattern. Here, the reaction rate between the exposed novolak resin and the developer shows a maximum value at about 19 to 20 ° C. with respect to the temperature, and the higher the temperature, the higher the reaction rate and the pattern line width. Becomes larger. In this embodiment, the “pattern line width” of the positive resist means the width of a space portion between adjacent resist portions (line portions) remaining after development.
いずれにしても、連続処理中の平均線幅の定常値(安定値)が約3.2μmの場合は、大目にみても0.2μm以下の誤差が許容範囲内であり、それ以上の誤差がある基板(図示の例は1〜8枚目)は現像不良品となる。 In any case, when the steady-state value (stable value) of the average line width during continuous processing is about 3.2 μm, an error of 0.2 μm or less is within an allowable range even if it is roughly considered, and an error larger than that A substrate (in the example shown, the first to eighth sheets) is a defective product.
上記のような知見および観点に基づいて、この実施形態では、運転再開に先立って現像部124内のコロ190を適温に温度調整しておく機能を現像ユニット(DEV)94に具備させている。
Based on the above knowledge and viewpoint, in this embodiment, the developing unit (DEV) 94 is provided with a function of adjusting the temperature of the
図8に具体的な一実施例を示す。この実施例は、制御部200の制御の下で、運転休止中に現像液供給源148、第1ノズル走査機構150、置換用リンス液供給源158、第2ノズル走査機構160、搬送駆動部192を働かせて、図示のように、現像液供給部dev1内では現像液ノズル146を、現像停止部dev3内ではリンス液ノズル156をそれぞれ搬送路120に沿って往復移動させ、現像液ノズル146より現像液供給部dev1内のコロ190に現像液Rを掛け、リンス液ノズル156より現像停止部dev3内のコロ190にリンス液(純水)Sを掛ける。この場合、使用する現像液Rおよびリンス液Sは運転時(現像処理時)に使用するのと同じ種類のものになる。しかし、各ノズル146,156の移動速度や吐出圧力は、運転時(現像処理時)のときと同じである必要はなく、運転休止中のコロ温度調整に適した独自の値に設定されてよい。また、各ノズル146,156は、必ずしも搬送路120上で各液R,Sを連続的に吐出し続ける必要はなく、隣接するコロ190,190の間では液の吐出を一時的に中断してもよい。また、コロ190の回転速度も、実際に基板Gを搬送するわけではないので、コロ190が最も効率よく濡れる値に設定されてよい。
FIG. 8 shows a specific example. In this embodiment, the
上記のようなノズルスキャン方式において、現像液供給部dev1内の各コロ190は、その直上を現像液ノズル146が通過する度に、つまり一定のインターバル(時間間隔)を挟んで繰り返し現像液Rを掛けられる。同様に、現像停止部dev3内の各コロ190は、その直上をリンス液ノズル156が通過する度に、つまり一定のインターバルを挟んで繰り返しリンス液Sを掛けられる。インターバルの期間中は、液の供給を受けずに放置されるが、液の蒸発でコロ190が放熱するので、コロ190の温度は下がる。もっとも、インターバルが長すぎると、周囲温度の影響を受けてコロ冷却効率が下がる。
In the nozzle scan method as described above, each
図9および図10に、現像液供給部dev1および現像停止部dev3においてコロ濡らしのインターバルをパラメータとしたコロ温度変化特性の実験データをそれぞれ示す。この例では、インターバルを「1分間」、「3分間」、「5分間」の3通りに選んでいる。「放置」とは、コロに液を1回だけ掛けて(スキャンして)そのまま放置した場合である。また、周囲温度を25℃、現像液供給部dev1における現像液Rの温度を23.1℃、現像停止部dev3におけるリンス液Sの温度を25.1℃にしている。
FIG. 9 and FIG. 10 show experimental data of roller temperature change characteristics using the roller wetting interval as a parameter in the developer supply unit dev1 and the development stop unit dev3, respectively. In this example, three intervals of “1 minute”, “3 minutes”, and “5 minutes” are selected as the interval. “Left” is a case where the liquid is applied to the roller only once (scanned) and left as it is. Further, the ambient temperature is 25 ° C., the temperature of the developer R in the developer
図9の実験データによれば、現像液供給部dev1内のコロ190を現像液ノズル146で1度だけ濡らして「放置」しただけでは、コロ190は25℃→23℃程度までにしか冷えない。図6および図7について上述したように、運転再開直後はコロ190の温度が23℃よりも下がり、22.5℃以下になってようやく平均線幅が安定する。したがって、1度だけ濡らしただけでは、コロ温度を正常運転時のレベルまで下がるには不十分であることがわかる。一方、「5分」以下のインターバルで繰り返しコロ190を濡らした場合は、約30分経過後にコロ190の温度は22℃以下に下がり、特に「3分」以下のインターバルでは約40分経過後に21℃以下まで下がり、その後はほぼ一定の温度に安定する傾向が見られる。反面、「3分」のインターバルと「1分」のインターバルとではコロ温度低下特性が殆ど違わないこともわかる。因みに、この現像ユニット(DEV)94における運転時のタクトタイムは通常1分程度である。
According to the experimental data of FIG. 9, the
図10の実験データによれば、現像停止部dev3では現像液供給部dev1を凌ぐコロ温度低下特性が得られる。すなわち、現像停止部dev3内のコロ190をリンス液ノズル146で1度だけ濡らして「放置」しただけでも、コロ190の温度を22.5℃程度まで下げることが可能である。また、「5分」以下のインターバルで繰り返しコロ190を濡らした場合は、約15分経過後にコロ190の温度は22℃以下に下がり、特に「3分」以下のインターバルでは約30分経過後に21℃以下まで下がり、やがて一定の温度に安定する。また、現像停止部dev3においても、「3分」のインターバルと「1分」のインターバルとではコロ温度低下特性が殆ど違わない。
According to the experimental data shown in FIG. 10, the development stop unit dev3 provides a roller temperature reduction characteristic that surpasses the developer supply unit dev1. That is, the
上記のような実験データから、運転休止期間中に現像液供給部dev1および現像停止部dev3内のコロ190の温度を周囲温度(約25℃)から定常運転時の温度(22.5℃以下)まで下げるには、約30分程度の時間を要し、かつそれで十分であることがわかる。したがって、この現像ユニット(DEV)94の運転を長時間(たとえば半日以上)止める場合でも、その休止期間の全期間にわたって上記のようなコロ温度調整を実施する必要はなく、運転開始前の30分間をコロ温度調整に充てればよい。システム的には、ホストコンピュータからこの現像ユニット(DEV)94の制御部200に対して、少なくとも30分前に運転再開時刻を連絡する必要がある。
From the experimental data as described above, the temperature of the
なお、現像進行部dev2内のコロ190は、基板Gがこの区間内で停止せずに一定速度で通過するため(コロと接触する時間が少ないため)、現像液供給部dev1内のコロ190や現像停止部dev3内のコロ190よりもパターン線幅への影響が少ない。実際、具体的な実験データを省略するが、コロ温度のパターン線幅に及ぼす影響の度合いは、現像液供給部dev1内のコロ190が際立って大きく、次いで現像停止部dev3内のコロ190が大きく、現像進行部dev2内のコロ190が最も小さいことが確認されている。
Note that the
もっとも、図4に点線で示したように現像進行部dev2内に現像液ノズル(152)を備える場合には、その現像液ノズル152を運転休止中のコロ温度調整に用いてよい。あるいは、図8に点線202で示すように搬送路120の下にたとえばスプレー型ノズル202を複数本設置して、これを運転休止中のコロ温度調整専用に用いることも可能である。この変形例の応用として、このようなコロ温度調整専用のスプレー型ノズルを現像液供給部dev1や現像停止部dev3内に多数設けることも可能であり、その場合は各コロ190に間断なく連続的に温度調整用の液を掛けることも可能である。
Of course, as shown by the dotted line in FIG. 4, when the developing solution nozzle (152) is provided in the developing progress section dev2, the developing
図11および図12に、この実施形態における運転再開前コロ温度調整の効果を検証した実験結果を示す。この実験は、周囲温度25℃の下で運転再開前に現像液供給部dev1および現像停止部dev3内のコロ190の温度をそれぞれ22℃,21℃に冷却調整しておいてから現像ユニット(DEV)94の運転を再開したものである。
FIG. 11 and FIG. 12 show the experimental results for verifying the effect of the roller temperature adjustment before restarting operation in this embodiment. In this experiment, the temperature of the
図11のデータは、投入開始から11枚目(No.11)の基板における平均線幅を基準値として、それよりも前の奇数番目の基板(No.1〜9)における平均線幅の誤差を線幅変化量として求めた。この場合、基準の基板(No.11)における平均線幅は4.57μmである。図中のコロ温度特性は、現像液供給部dev1内のコロ190の温度特性である(図12参照)。図11に示すように、線幅変化量(誤差)は、1枚目(No.1)で0.12μm、3枚目で0.087μm、5枚目で0.035μm、7枚目で0.011μm、9枚目で0.019μmである。つまり、投入開始の1枚目から0.1μm程度の変化量(誤差)であり、大目の許容範囲(0.2μm)を優にクリアしており、現像不良品の基板を一枚も出さなくて済むことが検証された。
The data in FIG. 11 is based on the average line width of the eleventh substrate (No. 11) from the start of loading, and the error of the average line width in the odd-numbered substrates (No. 1 to 9) before that Was obtained as the amount of change in line width. In this case, the average line width in the reference substrate (No. 11) is 4.57 μm. The roller temperature characteristic in the figure is the temperature characteristic of the
図12のデータは、運転再開直後の現像部126の各部におけるコロ温度の変化を線幅の変化と対比して示す。図示のように、現像液供給部dev1内のコロ190の温度は21.8℃(1枚目)→21.4℃(3枚目)→21.2℃(5枚目)→21.1℃(7枚目)→21.0℃(9枚目)→21.0℃(11枚目)と推移し、運転再開の前と後とでは後の方が幾らか低くなるものの、変動幅はわずか0.8℃(1℃以内)である。また、現像停止部dev3内のコロ190の温度も20.6℃(1枚目)→20.3℃(3枚目)→20.3℃(5枚目)→20.3℃(7枚目)→20.3℃(9枚目)→20.4℃(11枚目)と推移し、運転再開の前と後とで実質的には殆ど変わらない。一方、線幅は、4.45μm(1枚目)→4.48μm(3枚目)→4.53μm(5枚目)→4.58μm(7枚目)→4.55μm(9枚目)→4.57μm(11枚目)と変化し、変動幅は1枚目の0.12μmが最大である。また、図12のデータから、運転再開前に現像進行部dev2内のコロ160を冷やしておかなくても、運転再開直後の線幅を許容範囲内に収められることもわかる。
The data in FIG. 12 shows the change in the roller temperature in each part of the developing
この実施形態においては、線幅制御に関して本発明による運転再開前の温度調整の対象となるコロは、現像部126の現像液供給部dev1、現像進行部dev2および現像停止部dev3の全てのコロ190とするのが最も大なる効果を得られるが、上記のように現像液供給部dev1および現像停止部dev3のコロ190だけでも実用上十分であることがわかる。また、条件次第では(たとえば周囲温度が比較的低い場合には)、線幅に最も大きな影響を与える現像液供給部dev1内のコロ190のみとすることも可能である。また、各区間内で一部のコロ(たとえば、現像液供給部dev1の最上流端のコロや現像停止部dev3の最下流端のコロ)を温度調整の対象から外すことも可能である。
In this embodiment, with respect to the line width control, the rollers subject to temperature adjustment before resuming operation according to the present invention are all the
上記した実施形態では、運転再開前のコロ温度、特に現像液供給部dev1内のコロの温度を運転再開後の定常的なコロ温度に1℃以内に近似させることで、基板投入開始の1枚目から現像不良を防止することができた。しかし、現像品質の信頼性は低下するが、より大きな近似幅(たとえば2℃以内)にすることも可能であり、原理的には周囲温度よりも低いコロ温度に調整しておけば、本発明による歩留まり低下防止の効果を一応得ることができる。 In the above-described embodiment, the temperature of the roller before resuming operation, in particular, the temperature of the roller in the developer supply unit dev1 is approximated within 1 ° C. to the steady roller temperature after resuming operation. Development defects could be prevented from the eyes. However, although the reliability of the development quality is lowered, it is possible to make a larger approximate width (for example, within 2 ° C.). In principle, if the roller temperature is adjusted to be lower than the ambient temperature, the present invention It is possible to obtain the effect of preventing the yield from being lowered.
上記した実施形態では運転再開前のコロ温度調整に使用する液を運転時(現像処理時)と同じ種類および同じ温度の液を用いたが、別種類または別温度の液を用いることも可能である。また、上記実施形態はパドル現像であったが、コロ搬送でスプレー現像あるいはディップ現像を行うことも可能であり、それらの現像方式にも本発明は適用可能である。 In the above-described embodiment, the liquid used for adjusting the roller temperature before resuming operation is the same type and the same temperature as during operation (development processing). However, it is also possible to use a different type or a different temperature. is there. In the above embodiment, paddle development is used. However, spray development or dip development can also be performed by roller conveyance, and the present invention can also be applied to those development methods.
本発明における被処理基板はLCD基板に限るものではなく、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、半導体ウエハ、CD基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。 The substrate to be processed in the present invention is not limited to an LCD substrate, and various substrates for flat panel displays, semiconductor wafers, CD substrates, glass substrates, photomasks, printed substrates, and the like are also possible.
10 塗布現像処理システム
16(P/S) プロセスステーション
94(DEV) 現像ユニット
120 搬送路
122 搬入部
124 現像部
126 リンス部
128 乾燥部
130 搬出部
dev1 現像液供給部
dev2 現像進行部
dev3 現像停止部
146 現像液ノズル
148 現像液供給源
150 第1ノズル走査機構
152 現像液ノズル
156 置換用リンス液ノズル
158 置換用リンス液供給源
160 第2ノズル走査機構
166,168,170 洗浄用リンス液ノズル
172 洗浄用リンス液供給源
200 制御部
202 現像液ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (16)
一群の前記基板に対して前記タクトタイムでの連続的な現像処理を開始するに先立ち、前記搬送路上の少なくとも一部のコロにコロ温度調整用の液を所定の時間期間に亘り連続的または断続的に掛け続けて、前記コロの温度を周囲温度よりも低い温度に調整しておき、
前記連続的な現像処理を開始した後は、前記コロ温度調整用の液をコロに掛ける動作を止める、
現像処理方法。 A development processing method of performing development processing one by one on a substrate to be processed after exposure processing in a predetermined tact time one by one on a flat flow path formed by laying a large number of rollers horizontally at a predetermined pitch,
Prior to starting a continuous development process at the tact time for a group of the substrates, the temperature adjusting liquid is continuously or intermittently applied to at least a part of the rollers on the transport path over a predetermined time period. continue over the manner, can it the temperature of the roller is adjusted to a temperature lower than the ambient temperature,
After starting the continuous development processing, stop the operation of applying the roller temperature adjusting liquid to the rollers,
Development processing method.
前記搬送路の第1の区間内で前記基板上に現像液を供給する第1の工程と、
前記現像液を盛った基板に前記搬送路の前記第1の区間よりも下流側の第2の区間内で前記基板上から前記現像液を除去して現像を停止する第2の工程と、
前記搬送路の前記第2の区間よりも下流側の第3の区間内で前記基板を洗浄する第3の工程と、
前記搬送路の前記第3の区間よりも下流側の第4の区間内で前記基板を乾かす第4の工程と
を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の現像処理方法。 The development process
A first step of supplying a developer onto the substrate within a first section of the transport path;
A second step of stopping development by removing the developer from the substrate in a second section downstream of the first section of the transport path on the substrate on which the developer is stacked;
A third step of cleaning the substrate in a third section downstream of the second section of the transport path;
The development processing method according to claim 1, further comprising: a fourth step of drying the substrate in a fourth section downstream of the third section of the transport path.
前記現像処理を開始する前に、前記第2の区間における温度調整対象のコロに、前記第2の工程で用いるリンス液と同じ種類のリンス液を前記コロ温度調整用の液として掛ける請求項8または請求項9に記載の現像処理方法。 The second step includes a step of replacing the developer with a rinse solution,
9. The rinsing liquid of the same type as the rinsing liquid used in the second step is applied as a temperature adjusting liquid to the temperature adjustment target roller in the second section before the development processing is started. Alternatively, the development processing method according to claim 9.
前記搬送路上の第1の区間で前記基板上に現像液を供給する現像液供給部と、
前記搬送路上の前記第1の区間よりも下流側の第2の区間で前記基板上から現像液を除去して現像を停止する現像停止部と、
前記搬送路上の前記第2の区間よりも下流側の第3の区間で前記基板上に洗浄用のリンス液を供給するリンス液供給部と、
前記搬送路上の前記第3の区間よりも下流側の第4の区間で前記基板に乾燥用のガスを当てて前記基板を乾かす乾燥部と、
一群の前記基板に対して前記タクトでの連続的な現像処理を開始する前に、前記搬送路の第1の区間に属するコロにコロ温度調整用の液を所定の時間期間に亘り連続的または断続的に掛け続けて、前記コロの温度を周囲温度よりも低い温度に調整しておき、前記連続的な現像処理を開始した後は、前記コロ温度調整用の液をコロに掛ける動作を止めるコロ温度調整部と
を有する現像処理装置。 A development processing apparatus for performing development processing in order one by one with a predetermined tact time on a substrate to be processed after exposure processing on a flat-carrying conveyance path formed by laying a large number of rollers in a horizontal direction at a predetermined pitch,
A developer supply unit for supplying a developer onto the substrate in a first section on the transport path;
A development stop unit that removes the developer from the substrate and stops development in the second section downstream of the first section on the transport path;
A rinsing liquid supply unit for supplying a rinsing liquid for cleaning onto the substrate in a third section downstream from the second section on the transport path;
A drying unit for drying the substrate by applying a drying gas to the substrate in a fourth section on the downstream side of the third section on the transport path;
Before starting the continuous development processing at the tact time for the group of the substrates, the roller temperature adjusting liquid is continuously applied to the rollers belonging to the first section of the transport path over a predetermined time period. continued over intermittently, aft the temperature of the rollers is adjusted to a temperature lower than the ambient temperature, after starting the continuous development processing, the operation of applying the liquid for the roller temperature adjustment roller A development processing apparatus having a roller temperature adjustment unit for stopping .
前記コロ温度調整部が、前記第1のノズル走査機構と前記第1のノズルとを利用し、前記第1の区間内で前記第1のノズル走査機構により前記第1のノズルを前記搬送路に沿って往復移動させて、移動中の前記第1のノズルに現像液を吐出させ、その吐出された現像液を前記コロ温度調整用の液として前記第1の区間内の一部または全部のコロに掛ける請求項11に記載の現像処理装置。 A first nozzle for discharging the developer from above toward the transport path; and a first nozzle scanning mechanism for moving the first nozzle along the transport path. And
The roller temperature adjusting unit utilizes the first nozzle scanning mechanism and the first nozzle, and the first nozzle is moved to the transport path by the first nozzle scanning mechanism within the first section. The developer is discharged to the first nozzle while moving, and the discharged developer is used as the roller temperature adjusting liquid for a part or all of the rollers in the first section. The development processing apparatus according to claim 11.
前記コロ温度調整部が、前記第2のノズル走査機構と前記第2のノズルとを利用し、前記第2の区間内で前記第2のノズル走査機構により前記第2のノズルを前記搬送路に沿って往復移動させて、移動中の前記第2のノズルにリンス液を吐出させ、その吐出されたリンス液を前記コロ温度調整用の液として前記第2の区間内の一部または全部のコロに掛ける請求項13に記載の現像処理装置。 A second nozzle for discharging the rinsing liquid for replacement from above toward the transport path; and a second nozzle for moving the second nozzle along the transport path. A scanning mechanism,
The roller temperature adjusting unit uses the second nozzle scanning mechanism and the second nozzle, and the second nozzle scanning mechanism moves the second nozzle into the transport path within the second section. And the second nozzle being moved is discharged into the second nozzle, and the discharged rinse liquid is used as the roller temperature adjusting liquid for a part or all of the rollers in the second section. The development processing apparatus according to claim 13.
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