JP4674904B2 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Description
本発明は、フォトリソグラフィ工程により形成されエッチングマスクとして使用されたレジストパターンを溶解し、新たなレジストパターンを形成するリフロー工程において、前記溶解前の処理を実施する基板処理装置及び基板処理方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing a process before dissolution in a reflow process in which a resist pattern formed by a photolithography process and used as an etching mask is dissolved to form a new resist pattern.
例えばLCD(液晶ディスプレイ)製造工程におけるアモルファスSiTFT(アモルファスシリコン薄膜トランジスタ)の形成においては、複数回のエッチング処理が必要とされる。このため従来は、複数回のフォトリソグラフィ工程、即ち露光・現像処理を行い、フォトレジストパターンを形成している。
しかしながら、TFT形成工程において、エッチングで得たいパターン毎に塗布現像装置と露光装置とが必要となり、装置にかかるコストが高くなるという課題があった。
For example, in the formation of an amorphous Si TFT (amorphous silicon thin film transistor) in an LCD (liquid crystal display) manufacturing process, a plurality of etching processes are required. For this reason, conventionally, a photoresist pattern is formed by performing a plurality of photolithography processes, that is, exposure and development processes.
However, in the TFT forming process, a coating and developing apparatus and an exposure apparatus are required for each pattern desired to be obtained by etching, and there is a problem that the cost for the apparatus increases.
このような課題に対し、一度エッチングマスクとして使用したレジストパターンを溶解し変形することにより、新たなレジストパターンを形成するリフロー処理が注目されている。このリフロー処理によれば、二度目のレジストパターン形成において、塗布現像装置及び露光装置を用いた処理を必要とせず、装置コストを低減し、製造効率を向上することができる。このリフロー処理を用いたTFT形成工程について図を用いて説明する。 For such a problem, reflow processing for forming a new resist pattern by dissolving and deforming a resist pattern once used as an etching mask has attracted attention. According to this reflow process, a process using a coating and developing apparatus and an exposure apparatus is not required in the second resist pattern formation, and the apparatus cost can be reduced and the production efficiency can be improved. A TFT formation process using this reflow process will be described with reference to the drawings.
アモルファスSiTFTを形成する場合、図7(a)に示すように、ガラス基板200に形成されたゲート電極201上に、絶縁層202、a−Si層(ノンドープアモルファスSi層)203aとn+a−Si層(リンドープアモルファスSi層)203bからなるSi層203、ドレイン・ソース電極を形成するためのメタル層205が順に積層される。
In the case of forming an amorphous Si TFT, as shown in FIG. 7A, an
そして、メタル層205をエッチングするため、フォトリソグラフィ工程により、メタル層205上にフォトレジストが成膜され、露光、現像処理によりレジストパターン206が形成される。但し、このレジストパターン206は、光の透過率に差が設けられたハーフトーンマスクを用いるハーフ露光処理により、異なる膜厚(厚膜部と薄膜部)を有するものとなされる。尚、ハーフ露光技術については、特許文献1に開示されている。
レジストパターン206は、メタル層205をエッチングするためのマスクとして使用され、エッチング後は図7(b)に示すようにメタル層205の非マスク部分がエッチングされる。
In order to etch the
The
メタルエッチングによりレジスト層206の表面には、エッチング液の影響によりレジストが変質した変質層207が形成される。そこで、リフロー処理の前処理として、この変質層207を除去する処理を行う。
Due to the metal etching, an
この前処理においては、アルカリ溶液がエッチング液として変質層207に滴下され、これにより図7(c)に示すように変質層207が除去される。
次いで再現像処理により、図7(d)に示すように次のレジストパターン形成においてマスクが不要な薄膜部のレジスト206を除去し、マスクしたいターゲットTg周辺のレジスト(厚膜部)のみを残す処理が行われる。
In this pretreatment, an alkaline solution is dropped as an etching solution onto the
Next, as shown in FIG. 7D, a re-development process removes the thin film portion resist 206 that does not require a mask in the next resist pattern formation, and leaves only the resist (thick film portion) around the target Tg to be masked. Is done.
次いで図7(d)に示すようにレジスト206が残された状態から、レジスト206に溶解雰囲気を曝すことによりレジスト206の溶解、拡散処理(リフロー処理)が行われ、図7(e)に示すようにターゲットTg上にレジスト層が形成される。
尚、このレジスト層形成後は、図8(a)に示すようにメタル層205をマスクとしてSi層203のエッチングを行い、図8(b)に示すようにレジスト層206を除去する。そして、図8(c)に示すように、チャネル領域におけるn+a−Si層203bのエッチングが行われ、TFTが形成される。
After this resist layer is formed, the
前記したようにリフロー処理の前処理では、変質層207をアルカリ溶液からなるエッチング液により剥離して除去する処理が行われる。
より詳しくは、先ず変質層207上にエッチング液が滴下され、所定時間放置することにより変質層207がフォトレジスト206から剥離される。
As described above, in the pretreatment for the reflow treatment, the
More specifically, an etching solution is first dropped on the
そして、例えばスピンチャックにより水平保持された基板を高速回転させ、回転する基板上に例えば純水からなるリンス液を吐出し、フォトレジスト206から分離した変質層207及びエッチング液をリンス液により排除する洗浄処理(リンス工程)がなされる。
さらに、基板上に残るリンス液は、スピンドライ、即ち、基板を高速回転させることにより振り切られ、基板が乾燥状態になされる(乾燥工程)。
Then, for example, a substrate held horizontally by a spin chuck is rotated at a high speed, and a rinse liquid made of pure water, for example, is discharged onto the rotating substrate, and the
Further, the rinse liquid remaining on the substrate is spun off by spin drying, that is, by rotating the substrate at a high speed, and the substrate is brought into a dry state (drying process).
しかしながら、前記前処理において、リンス液で洗浄を行うリンス工程にあってはフォトレジスト206から分離した変質層207の断片を基板上から完全に排除できず、乾燥工程で基板表面を乾燥させると、基板上に残った変質層207の断片がメタル層205やフォトレジスト206に固着する虞があった。
その場合、基板上に固着した変質層207の断片は、その後の工程である再現像処理によっても除去されず、パターン不良を引き起こすという課題があった。
However, in the pretreatment, in the rinsing step of cleaning with the rinsing liquid, the fragment of the
In that case, the fragment of the deteriorated
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し所望のレジストパターンを形成するリフロー工程において、エッチング処理後にレジスト表面に形成された変質層を剥離後、レジスト溶解前に前記剥離された変質層を基板から効果的に排除することによりパターン不良の発生を抑制することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above, and is formed on the resist surface after the etching process in a reflow process in which a photoresist pattern used as an etching mask is dissolved to form a desired resist pattern. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of suppressing the occurrence of pattern defects by effectively excluding a degenerated layer from the substrate after the degenerated layer is removed and before dissolving the resist. To do.
前記課題を解決するために、本発明にかかる基板処理装置は、エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し、基板に新たなフォトレジストパターンを形成するリフロー工程において、前記溶解前の処理を実施する基板処理装置であって、前記エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンに形成された変質層を剥離するためのエッチング液を基板に供給する第一の処理液供給手段と、前記変質層が剥離されたフォトレジストパターンから不要なレジストを除去するための薬液を基板に供給する第二の処理液供給手段と、前記第一または第二の処理液供給手段により基板上に供給されたエッチング液または薬液を除去するためのリンス液を基板に供給する第三の処理液供給手段と、基板上のリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う乾燥手段と、前記乾燥手段の動作制御を行う制御手段とを備え、前記乾燥手段が前記エッチング液の除去に使用されたリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う際、前記制御手段は、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で乾燥処理を停止させることに特徴を有する。 In order to solve the above problems, a substrate processing apparatus according to the present invention performs a process before the dissolution in a reflow process in which a photoresist pattern used as an etching mask is dissolved and a new photoresist pattern is formed on the substrate. A substrate processing apparatus to be implemented, comprising: a first processing liquid supply means for supplying an etching liquid for peeling off a deteriorated layer formed on a photoresist pattern used as the etching mask to the substrate; Second processing liquid supply means for supplying a chemical solution for removing unnecessary resist from the peeled photoresist pattern to the substrate, and an etching liquid supplied on the substrate by the first or second processing liquid supply means Alternatively, a third processing liquid supply means for supplying a rinsing liquid for removing the chemical liquid to the substrate, and the rinsing liquid on the substrate as the substrate A drying means for performing a drying process so as to be removed, and a control means for controlling the operation of the drying means, and the drying means performs a drying process so as to remove the rinse liquid used for removing the etching liquid from the substrate. When performing, the control means is characterized in that the drying process is stopped with at least the rinse liquid remaining on the entire surface of the substrate.
このように、前記乾燥手段は、前記エッチング液の除去に使用したリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う際、前記制御手段の制御により、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で乾燥処理を停止する。したがって、リンス液によるエッチング液の除去により基板上から排除しきれなかった変質層の断片を基板表面に固着しないようにすることができる。
これにより、再現像処理での基板洗浄において、基板上の変質層の断片を容易に除去することが可能となり、変質層の残存に起因するパターン不良を抑制することができる。
As described above, when performing the drying process so that the rinsing liquid used for removing the etching liquid is removed from the substrate, the drying means is dried in a state where the rinsing liquid remains at least on the entire surface of the substrate under the control of the control means. Stop processing. Therefore, it is possible to prevent the fragment of the altered layer that cannot be completely removed from the substrate by removing the etching solution with the rinse solution from being fixed to the substrate surface.
Thereby, in the substrate cleaning in the redevelopment processing, it is possible to easily remove the fragment of the deteriorated layer on the substrate, and it is possible to suppress the pattern defect due to the remaining of the deteriorated layer.
また、この構成によれば、前処理と再現像処理とを同一ハウジング内で行うことができるため、前処理後に基板をハウジング外に搬出する必要がない。即ち、ハウジング外に形成されるダウンフローの影響を受けないため、前処理後の基板表面の乾燥状態の制御を容易にすることができる。 Further, according to this configuration, since the pretreatment and the redevelopment treatment can be performed in the same housing, it is not necessary to carry the substrate out of the housing after the pretreatment. That is, since it is not affected by the downflow formed outside the housing, it is possible to easily control the dry state of the substrate surface after the pretreatment.
また、前記乾燥手段は、水平状態に保持した前記基板を鉛直軸周りに回転することにより前記リンス液を基板から振りきり除去する手段であって、前記乾燥手段が前記エッチング液の除去に使用されたリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う際、前記制御手段は、1200rpm以下の基板回転数で15〜20secの間、基板を回転させる処理を実行させることが望ましい。
このようにすれば、前処理工程での基板洗浄後の乾燥処理において、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態にすることができる。
The drying means is means for removing the rinse liquid from the substrate by rotating the substrate held in a horizontal state around a vertical axis, and the drying means is used for removing the etching liquid. When the drying process is performed so as to remove the rinse liquid from the substrate, it is preferable that the control unit execute a process of rotating the substrate for 15 to 20 seconds at a substrate rotation speed of 1200 rpm or less.
In this way, the rinsing liquid can remain in at least the entire surface of the substrate in the drying process after the substrate cleaning in the pretreatment process.
また、前記課題を解決するために、本発明にかかる基板処理方法は、エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し、基板に新たなフォトレジストパターンを形成するリフロー工程前に実施される基板処理方法であって、前記エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンに形成された変質層を剥離するためのエッチング液を基板に塗布するステップと、前記基板上のエッチング液をリンス液により除去するステップと、前記基板の乾燥処理を実施し、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処理を停止するステップと、前記変質層が剥離されたフォトレジストパターンから不要なレジストを除去するための薬液を基板に塗布するステップと、前記基板上の薬液をリンス液により除去するステップと、前記基板の乾燥処理を実施し、基板上のリンス液を除去するステップとを実行することに特徴を有する。 In order to solve the above-mentioned problem, a substrate processing method according to the present invention is a substrate which is implemented before a reflow process for dissolving a photoresist pattern used as an etching mask and forming a new photoresist pattern on the substrate. A processing method, the step of applying an etching solution for peeling the altered layer formed on the photoresist pattern used as the etching mask to the substrate, and the step of removing the etching solution on the substrate with a rinsing solution And a step of performing a drying process on the substrate, stopping the process in a state in which a rinsing liquid remains on at least the entire surface of the substrate, and a chemical solution for removing unnecessary resist from the photoresist pattern from which the deteriorated layer has been peeled off. Applying to the substrate, and removing the chemical on the substrate with a rinsing liquid , Was performed a drying treatment of the substrate, characterized in that the run and removing the rinse liquid on the substrate.
このような方法によれば、リンス液によるエッチング液の除去により基板上から排除しきれなかった変質層の断片を基板表面に固着しないようにすることができる。
これにより、再現像処理での基板洗浄において、基板上の変質層の断片を容易に除去することが可能となり、変質層の残存に起因するパターン不良を抑制することができる。
According to such a method, it is possible to prevent the fragment of the altered layer that cannot be completely removed from the substrate by removing the etching solution with the rinse solution from being fixed to the substrate surface.
Thereby, in the substrate cleaning in the redevelopment processing, it is possible to easily remove the fragment of the deteriorated layer on the substrate, and it is possible to suppress the pattern defect due to the remaining of the deteriorated layer.
また、前記基板の乾燥処理を実施し、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処理を停止するステップにおいて、水平状態に保持した前記基板を鉛直軸周りに1200rpm以下の基板回転数で15〜20secの間回転させる処理を実行することが望ましい。
このようにすれば、前処理工程での基板洗浄後の乾燥処理において、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態にすることができる。
Further, in the step of carrying out the drying process of the substrate and stopping the process with at least the rinsing liquid remaining on the entire surface of the substrate, the substrate held in a horizontal state is rotated at a substrate rotation speed of 1200 rpm or less around the vertical axis. It is desirable to execute a process of rotating for 20 seconds.
In this way, the rinsing liquid can remain in at least the entire surface of the substrate in the drying process after the substrate cleaning in the pretreatment process.
本発明によれば、エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンを溶解し所望のレジストパターンを形成するリフロー工程において、エッチング処理後にレジスト表面に形成された変質層を剥離後、レジスト溶解前に前記剥離された変質層を基板から効果的に排除することによりパターン不良の発生を抑制することができる基板処理装置及び基板処理方法を得ることができる。 According to the present invention, in the reflow process of dissolving a photoresist pattern used as an etching mask to form a desired resist pattern, after removing the altered layer formed on the resist surface after the etching process, the peeling is performed before the resist is dissolved. By effectively removing the altered layer from the substrate, it is possible to obtain a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can suppress the occurrence of pattern defects.
以下、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図1は、本発明に係る基板処理装置としてのリムーバ・再現像ユニットを有するリフローパターン形成装置のレイアウトを示す平面ブロック図である。 Hereinafter, a substrate processing apparatus and a substrate processing method according to the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a plan block diagram showing a layout of a reflow pattern forming apparatus having a remover / re-development unit as a substrate processing apparatus according to the present invention.
図1に示すリフローパターン形成装置1は、例えばTFT形成のため、塗布現像処理装置(COT/DEV)50及び露光装置(Exp)51においてレジストパターン形成、エッチング装置(Etching)52によりエッチング処理が施された基板Gに対し、レジストパターンのリフロー処理を行い、レジストパターンを再形成するための装置である。
The reflow
このリフローパターン形成装置1は、複数の基板Gをカセット単位で外部(エッチング装置)から搬入出したり、カセットに対して基板Gを搬入出したりするカセットステーション(C/S)2を備える。
また、カセットステーション2に隣接して基板処理部3が設けられ、この基板処理部3は、各ユニット間での基板Gの搬送及び各ユニットに対する基板Gの搬入出を行うアーム装置を有する基板搬送部(M/A)4を有する。そして、図中矢印で示す基板処理方向に沿って基板搬送部4の左右には、基板Gを処理するための複数の処理ユニットが配置されている。
The reflow
In addition, a
処理ユニットとして、図中、矢印で示す処理方向に沿って基板搬送部4の右側には、フォトレジストに生じた変質層を除去するための前処理と、不要なレジストを除去するための再現像処理とを同一ハウジング内で続けて行うリムーバ・再現像ユニット(RM/RDV)5が配置される。
さらに、リムーバ・再現像ユニット5に隣接して、フォトレジストを溶解するリフローユニット(RF)7が配置される。このリフローユニット(RF)7においては、チャンバ内(図示せず)に基板Gが載置され、チャンバ内を溶剤雰囲気に置換することによりフォトレジストが溶剤により溶解されて新たなパターンが形成される。
また図中、基板処理方向に沿って基板搬送部4の左側には、複数のホットプレート及びクールプレートからなる熱処理装置(HP/COL)8が配置される。
As a processing unit, on the right side of the
Further, a reflow unit (RF) 7 for dissolving the photoresist is disposed adjacent to the remover /
Further, in the drawing, a heat treatment apparatus (HP / COL) 8 including a plurality of hot plates and cool plates is disposed on the left side of the
次に、本発明に係る基板処理装置としてのリムーバ・再現像ユニット5についてさらに説明する。図2は、リムーバ・再現像ユニット5の概略構成を示す断面図、図3はその平面図である。
図示するように、リムーバ・再現像ユニット5は、アウターカップ10と、このアウターカップ10内に設けられ基板Gを保持する基板保持部11と、2つのリニアノズル12、13をスキャン駆動し、いずれかのノズルから前記基板G上に処理液を供給する処理液供給部14とを備える。
Next, the remover /
As shown in the figure, the remover /
尚、リニアノズルとは、多数の液吐出孔を一直線上に所定の間隔を配列してなる構造を有するノズルのことである。
また、この処理液供給部14において、リニアノズル12(第一の処理液供給手段)はリフロー処理の前処理において変質層を剥離するためのウェットエッチング液を塗布するノズルであり、リニアノズル13(第二の処理液供給手段)は再現像処理において不要なフォトレジストを除去するための薬液を塗布するノズルである。即ち、リニアノズル12には図示しないエッチング液タンクに接続され、リニアノズル13には図示しない薬液タンクに接続されている。そして、これらタンク内の処理液を不活性ガス例えばN2ガスで加圧することにより、処理液を夫々のノズルから吐出できるようになされている。
The linear nozzle is a nozzle having a structure in which a large number of liquid discharge holes are arranged in a straight line at a predetermined interval.
Further, in the processing
またリムーバ・再現像ユニット5は、前処理または再現像処理後の基板Gをリンス処理するためのリンスノズル15を備えたリンス液供給部16(第三の処理液供給手段)と、これら各機構を制御する制御部17(制御手段)とを備えている。
The remover /
前記アウターカップ10の上部開口は、図3に示すように、例えば矩形状に形成されている。また、前記基板保持部11は、図2に示すように、基板Gを水平状態に吸着保持するスピンチャック18と、このスピンチャック18を鉛直軸周りに回転駆動すると共に昇降駆動するスピンチャック駆動機構19とを備えている。
この基板保持部11は、処理液供給部14によって供給された処理液をリンス処理する際に基板Gを高速で回転させ、遠心力により処理液を振り切る機能を有する(即ち乾燥手段として機能する)。基板Gの縁部から振り切られた処理液は、アウターカップ10により受け止められ、このカップ10の下端部に設けられた図示しない排液路から外部に排出されるようになされている。
As shown in FIG. 3, the upper opening of the
The substrate holding unit 11 has a function of rotating the substrate G at a high speed when rinsing the processing liquid supplied by the processing
また、処理液供給部14は、リニアノズル12、13を保持し、夫々独立に上下移動の制御が可能な例えばエアシリンダ等の上下動駆動機構20と、この上下動駆動機構20を例えばX方向に沿って設けられたレールに沿ってスキャン駆動するリニアガイド機構21とを有する。
この処理液供給部14は、前記リニアノズル12、13を図5に実線で示す待機部22、23から上下駆動し且つ、X方向に移動させることで、リニアノズル12、13のいずれかを、アウターカップ10内のBEGIN位置に位置させる。そして、リニアガイド機構21を作動させることで、リニアノズル12または13を基板Gの表面に沿って図にENDで示す位置までX方向にスキャン駆動する。
Further, the processing
The processing
また、リンス液供給部16は、リンスノズル15を保持する上下駆動機構24と、この上下駆動機構24をX方向に駆動するリニアガイド機構25とを有する。このリンスノズル15は、前記リニアノズル12、13の待機部22、23と前記アウターカップ10を挟んだ逆側の位置に配置されている。前記リンスノズル15は、図示しないリンス液タンクに接続されており、このリンス液タンク内のリンス液を不活性ガス例えばN2ガスで加圧することにより、リンス液を吐出できるようになされている。
The rinsing
続いて、リフローパターン形成装置1による処理工程及びリムーバ・再現像ユニット5での処理工程について夫々説明する。先ず、図4のフローに従い、図1のブロック図及び既に説明した図7の基板断面図を用いて、リフロー処理全体の流れについて説明する。
Subsequently, a processing process by the reflow
先ず、エッチング装置52より搬送された基板Gが収容されたカセットステーション2から、1枚の基板Gが基板搬送部4によりリムーバ・再現像ユニット5に搬送される。尚、図7(a)に示すように、この基板Gに形成されたフォトレジストパターン206は、塗布現像処理装置50及び露光装置51において、リフロー処理で必要なフォトレジストを厚膜に形成し、不要なフォトレジストを薄膜に形成するハーフ露光処理が施されている。
First, one substrate G is transported to the remover /
リムーバ・再現像ユニット5において、先ず基板Gは、図7(b)に示すように、エッチング処理によりフォトレジスト206の表面に生じた変質層207を、例えばアルカリ溶液からなるエッチング液に曝すことにより除去する前処理が行われる(図4のステップS1)。
前記前処理後、図7(c)に示す状態の基板Gは、不要な薄膜部分のレジストを除去するために再現像処理が行われ、図7(d)に示すように厚膜部分のレジストが残る状態となされる(図4のステップS2)。即ち、マスクすべき所定エリアであるターゲットTgの周囲にレジスト206が残る状態になされる。
In the remover /
After the pretreatment, the substrate G in the state shown in FIG. 7C is subjected to a redevelopment process in order to remove the unnecessary thin-film resist, and the thick-film resist shown in FIG. Is left (step S2 in FIG. 4). That is, the resist 206 is left around the target Tg, which is a predetermined area to be masked.
次いで基板Gは基板搬送部4により熱処理装置8に搬送されて所定の熱処理が行われた後、基板搬送部4によりリフローユニット7に搬送され、そこでレジスト206を溶解するリフロー処理が行われる(図4のステップS3)。そして処理レシピに定められた所定時間の間、フォトレジストの溶解処理を行うことにより、ターゲットTgをマスクするレジストパターンが形成される。
Next, the substrate G is transferred to the
また、リフローユニット7でのレジストパターン形成がなされた基板Gは、基板搬送部4により熱処理装置8に搬送され、加熱によるレジストパターンの定着処理が行われる。そして、再び基板搬送部4によりカセットステーション2のカセットに戻され、その後、エッチング装置52に搬送される。
The substrate G on which the resist pattern is formed in the reflow unit 7 is transported to the
次に、図5のフロー図に従い、さらに図2、図3のリムーバ・再現像ユニット5の断面図、平面図を用いて、前記前処理及び再現像処理の工程について詳細に説明する。
リムーバ・再現像ユニット5に搬入された基板Gは、スピンチャック18により水平状態に吸着保持される。即ち、スピンチャック18がアウターカップ10の上方まで上昇駆動され、基板Gが図示しないアームによりスピンチャック18上に受け渡される。そして、スピンチャック18が下降駆動され、基板Gはアウターカップ10内に収容される。
Next, according to the flowchart of FIG. 5, the steps of the pretreatment and the redevelopment treatment will be described in detail with reference to cross-sectional views and plan views of the remover /
The substrate G carried into the remover /
アウターカップ10内に収容された基板Gに対しては、先ずフォトレジスト206表面の変質層207を剥離して除去する前処理が行われる。即ち、リニアノズル12、13が上下駆動機構20によりZ方向(鉛直方向)に上昇移動され、さらにリニアガイド機構21によりアウターカップ20上方に移動される。そして、上下駆動機構20によりリニアノズル12のみが下降移動され、リニアノズル12がカップ10内のBEGIN位置に位置される。
The substrate G accommodated in the
次いでリニアノズル12にアルカリ溶液からなるエッチング液が供給されてノズル先端から基板G上に吐出されると共に、リニアノズル12はリニアガイド機構21によりX方向にスキャン駆動され、END位置で停止する。これにより基板G上には一様にエッチング液が塗布される(図5のステップS1)。
基板G上にエッチング液が塗布されると、リニアノズル12は上下駆動機構20及びリニアガイド機構21の駆動によりリニアノズル13と共に再び待機部22、23に戻される。
Next, an etching solution made of an alkaline solution is supplied to the
When the etching liquid is applied onto the substrate G, the
一方、エッチング液が塗布された基板Gは、所定時間放置され、これにより変質層207がフォトレジスト206から剥離し、分離状態になされる(図5のステップS2)。
次いで、リンスノズル15が上下動機構24によりZ方向に上昇移動され、リニアガイド機構25により基板Gの中央上方まで移動される。そして、リンスノズル15に例えば純水からなるリンス液が供給され、ノズル先端から基板G上にリンス液が吐出される。尚、このリンス液吐出の際には、スピンチャック駆動機構19によりスピンチャック18が軸周りに所定の回転数(例えば1200rpm)で高速回転し、これにより回転される基板G上にリンス液が供給されて、基板G全体が洗浄処理され、フォトレジスト206から分離した変質層207の大部分がエッチング液と共に基板上から流し落とされる(図5のステップS3)。
On the other hand, the substrate G to which the etching solution is applied is left for a predetermined time, whereby the altered
Next, the rinse
このリンス工程の後、リンスノズル15が待機位置に戻される一方、スピンチャック18は、制御部17の制御により、例えば1200rpmの基板回転数で15〜20secの間のみ基板Gを回転し、その遠心力によりリンス液を振り切る乾燥処理を行う。即ち、基板上のリンス液の大部分は除去されるが、少なくとも基板全面にリンス液が残る状態(生乾き状態)で基板回転を停止する制御がなされる(図5のステップS4)。
これは、例えば基板上からリンス液を全て排除し、完全に乾燥した状態にした場合、基板上から排除しきれずに残った変質層207の断片が、基板表面に固着し、その後の再現像処理での変質層207の排除が困難となるためである。
After this rinsing step, the rinsing
This is because, for example, when all of the rinsing liquid is removed from the substrate and the substrate is completely dried, fragments of the altered
前記のように前処理が行われた後、次いで、不要なレジスト206(薄膜部)を除去する再現像処理が行われる。再現像処理では先ず、待機部22、23に位置するリニアノズル12、13が上下駆動機構20によりZ方向に上昇移動され、さらにリニアガイド機構21によりアウターカップ20上方に移動される。そして、上下駆動機構20によりリニアノズル13のみが下降移動され、リニアノズル13がカップ10内のBEGIN位置に位置される。
After the pretreatment is performed as described above, a redevelopment treatment is then performed to remove unnecessary resist 206 (thin film portion). In the re-development process, first, the
次いでリニアノズル13に薬液が供給されてノズル先端から基板G上に吐出されると共に、リニアノズル13はリニアガイド機構21によりX方向にスキャン駆動され、END位置で停止する。これにより基板G上には一様に薬液が塗布される(図5のステップS5)。
基板G上に薬液が塗布されると、リニアノズル13は上下駆動機構20及びリニアガイド機構21の駆動により再び待機部22、23に戻される。
Next, a chemical solution is supplied to the
When the chemical solution is applied onto the substrate G, the
一方、薬液が塗布された基板Gは、所定時間放置され、これによりレジスト薄膜部分がエッチング除去される。
次いで、リンスノズル15が上下動機構24によりZ方向に上昇移動され、リニアガイド機構25により基板Gの中央上方まで移動される。そして、リンスノズル15に純水からなるリンス液が供給され、ノズル先端から基板G上にリンス液が吐出される。
On the other hand, the substrate G to which the chemical solution is applied is left for a predetermined time, and the resist thin film portion is removed by etching.
Next, the rinse
尚、このリンス液吐出の際には、スピンチャック駆動機構19によりスピンチャック18が鉛直軸周りに所定の回転数(例えば1200rpm)で高速回転し、これにより回転される基板G上にリンス液が供給されて、基板G全体が洗浄処理され、薬液が基板上から流し落とされる(図5のステップS7)。
When discharging the rinse liquid, the spin
また、このリンス液による洗浄処理により、前処理で排除しきれずに残った変質層207の断片が基板上から略排除される。即ち、前処理後においては少なくとも基板全面にリンス液が残存し、その中に排除されずに残った変質層207の断片が基板表面に固着せずに存在するため、その後の薬液を除去する基板洗浄の際に容易に基板上から流し落とされる。
In addition, the rinse treatment with the rinse solution substantially eliminates the fragments of the altered
このリンス工程の後、リンスノズル15が待機位置に戻される一方、スピンチャック18は、例えば1200rpmの回転数で基板を所定時間(例えば40sec)回転し、その遠心力によりリンス液を完全に振り切る工程が行われる(図5のステップS8)。
After the rinsing step, the rinsing
以上の本発明に係る基板処理装置の実施の形態によれば、前記前処理の工程において、フォトレジストから変質層が剥離された基板をリンス液により洗浄後、乾燥処理を行う際、基板を完全に乾燥せず、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態になされる。
即ち、前処理での基板洗浄により基板上から排除されなかった変質層の断片が、基板表面に固着しないようになされる。このようになされることにより、再現像処理での基板洗浄において、基板上の変質層の断片を容易に除去することが可能となり、変質層の残存に起因するパターン不良を抑制することができる。
According to the above-described embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention, in the preprocessing step, the substrate from which the deteriorated layer has been peeled off from the photoresist is washed with a rinse solution and then subjected to a drying process. The rinsing liquid remains at least on the entire surface of the substrate without drying.
That is, the fragment of the altered layer that has not been removed from the substrate by the substrate cleaning in the pretreatment is prevented from adhering to the substrate surface. By doing so, it becomes possible to easily remove the fragment of the deteriorated layer on the substrate in the substrate cleaning in the redevelopment process, and it is possible to suppress the pattern defect due to the remaining of the deteriorated layer.
また、前記リムーバ・再現像処理ユニット5の構成によれば、前処理と再現像処理とを同一ハウジング内で行うため、前処理後に基板Gをハウジング外に搬出する必要がない。即ち、ハウジング外に形成されるダウンフローの影響を受けないため、前処理後の基板表面の乾燥状態の制御を容易にすることができる。
Further, according to the configuration of the remover /
尚、前記実施の形態においては、図2、図3に示したようにリニアノズル12、13を共通の上下駆動機構20及びリニアガイド機構21によりスキャン駆動等を行うようにしたが、それに限定されず、夫々独立した駆動機構を有する構成であってもよい。
また、エッチング液を供給するリニアノズル12、薬液を供給するリニアノズル13、リンス液を供給するリンスノズル15の3つのノズルを有する構成としたが、ノズルの数を限定する必要はなく、3種類の処理液を切り換えて供給可能な構成であればよい。
In the above embodiment, the
Moreover, although it was set as the structure which has three nozzles, the
また、前記実施の形態においては、リムーバ・再現像処理ユニット5は、スピンチャックにより基板を保持した状態で処理工程を実施する例を示したが、本発明に係る基板処理装置においては、その形態に限定されるものではない。
例えば、図6に概略構成を示すように、コロ機構により搬送される基板Gに対し連続して処理を行うように構成してもよい。
その場合、図6に示すように、リムーバ・再現像ユニット5は、一つのハウジング内に前処理部30と再現像処理部31とを有し、コロ搬送装置32により基板Gが前処理部30から再現像処理部31に向けて搬送され、その搬送経路において各処理工程が行われる。
In the above-described embodiment, the remover /
For example, as shown in a schematic configuration in FIG. 6, the substrate G conveyed by the roller mechanism may be continuously processed.
In this case, as shown in FIG. 6, the remover /
即ち、前処理部30では、コロ搬送される基板Gに対し、フォトレジスト表面の変質層を剥離するウェットエッチング液を吐出するリニアノズル33(第一の処理液供給手段)、剥離された変質層及びウェットエッチング液を洗い流すためのリンス液を吐出するリンスノズル34(第三の処理液供給手段)、さらに基板G上に対し送風することによりリンス液を除去するブロー装置35(乾燥手段)が、処理方向に沿って順に設けられる。
That is, in the
また再現像処理部31では、コロ搬送される基板Gに対し、不要なフォトレジスト薄膜部を除去するための薬液を吐出するリニアノズル36(第二の処理液供給手段)、除去されたレジスト及び薬液を洗い流すためのリンス液を吐出するリンスノズル37(第三の処理液供給手段)、さらに基板G上に対し送風することによりリンス液を除去するブロー装置38(乾燥手段)が、処理方向に沿って順に設けられる。
Further, in the
この場合、リムーバ・再現像処理ユニット5では、先ず前処理部30において変質層207がフォトレジスト206から剥離され除去されるが、ブロー装置35による乾燥処理においては、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処理が停止される。即ち、前処理での基板洗浄により基板上から排除されなかった変質層の断片が、基板表面に固着しないようになされる。
In this case, in the remover /
そして、基板Gはその全面にリンス液が残存する状態で再現像処理部31にコロ搬送され、薬液による再現像処理後、リンスノズル37から吐出されるリンス液によって洗浄される。ここで、前処理後に基板上に残された変質層207の断片は、基板表面に固着していないため、薬液や不要なレジストと共に基板から容易に洗い流され排除される。
Then, the substrate G is transferred to the
このようにリムーバ・再現像処理ユニット5は、コロ搬送により搬送される基板を枚葉処理する形態であってもよく、この場合、連続的に複数の基板を処理可能であるため、図2、3に示した形態よりも基板搬送時間の短縮、装置コストの低減といった効果を得ることができる。
In this way, the remover /
続いて、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、図2、図3に示した構成を用いて前処理及び再現像処理を行い、本発明の効果について検証した。
具体的には、前処理でのリンス液の乾燥処理において、スピンドライによる振り切り時間の変化とブロー処理の有無とが、再現像処理での乾燥処理後における変質層の有無にどのように影響するのかを検証した。また、処理液による斑の発生の有無についても検査した。この斑が生じた場合、製品となったディスプレイ上で斑となって見える不良となる。
Subsequently, the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention will be further described based on examples. In this example, pre-processing and redevelopment processing were performed using the configuration shown in FIGS. 2 and 3, and the effects of the present invention were verified.
Specifically, in the drying treatment of the rinse liquid in the pretreatment, how the change in the sprinkling time by spin drying and the presence or absence of the blow treatment affect the presence or absence of the altered layer after the drying treatment in the redevelopment treatment. I verified it. In addition, the presence or absence of spots caused by the treatment liquid was also examined. When this spot occurs, it becomes a defect that appears as a spot on the product display.
実験条件は、前処理工程において、リンス液振り切り時の基板回転数を1200rpm、振り切り時間を10、15、20secの3パターン、リンス量7L/minを20sec供給、ブロー流量を30L/minとした。
実験結果を表1に示す。
In the pretreatment step, the experimental conditions were that the substrate rotation speed at the time of rinsing liquid shaking was 1200 rpm, the shaking time was 3 patterns of 10, 15, and 20 sec, the rinsing amount was 7 L / min for 20 sec, and the blow flow rate was 30 L / min.
The experimental results are shown in Table 1.
この表1に示される結果から、ブロー乾燥を併用することにより乾燥状態が強くなると変質層の残りが生じ、乾燥状態が弱いとリンス液とエッチング液(アルカリ溶液)との混合による斑が生じやすいと考察された。また、ブロー乾燥無しで15〜20secの振り切り処理が最適であることを確認した。
したがって、この実施例の結果、前処理工程におけるリンス液の乾燥処理において、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処理を停止すれば、その後の再現像処理において変質層を排除することができ、変質層残りに起因するパターン不良を抑制することができることを確認した。
From the results shown in Table 1, when the dry state becomes stronger by using blow drying together, the altered layer remains, and when the dry state is weak, spots due to mixing of the rinse solution and the etching solution (alkaline solution) are likely to occur. It was considered. Further, it was confirmed that the shake-off treatment for 15 to 20 seconds without blow drying was optimal.
Therefore, as a result of this embodiment, in the rinsing liquid drying process in the pretreatment process, if the process is stopped with at least the rinsing liquid remaining on the entire surface of the substrate, the deteriorated layer can be eliminated in the subsequent re-development process. It was confirmed that pattern defects caused by the altered layer residue can be suppressed.
本発明は、複数回に亘りフォトレジストパターンを形成する工程に適用することができ、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。 The present invention can be applied to a process of forming a photoresist pattern a plurality of times, and can be suitably used in the electronic device manufacturing industry and the like.
1 リフローパターン形成装置
2 カセットステーション
3 基板処理部
4 基板搬送部
5 リムーバ・再現像処理ユニット(基板処理装置)
7 リフローユニット
8 熱処理装置
11 基板保持部(乾燥手段)
12 リニアノズル(第一の処理液供給手段)
13 リニアノズル(第二の処理液供給手段)
15 リンスノズル(第三の処理液供給手段)
17 制御部(制御手段)
G 基板
DESCRIPTION OF
7
12 Linear nozzle (first treatment liquid supply means)
13 Linear nozzle (second processing liquid supply means)
15 Rinse nozzle (third treatment liquid supply means)
17 Control unit (control means)
G substrate
Claims (4)
前記エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンに形成された変質層を剥離するためのエッチング液を基板に供給する第一の処理液供給手段と、前記変質層が剥離されたフォトレジストパターンから不要なレジストを除去するための薬液を基板に供給する第二の処理液供給手段と、前記第一または第二の処理液供給手段により基板上に供給されたエッチング液または薬液を除去するためのリンス液を基板に供給する第三の処理液供給手段と、基板上のリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う乾燥手段と、前記乾燥手段の動作制御を行う制御手段とを備え、
前記乾燥手段が前記エッチング液の除去に使用されたリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う際、前記制御手段は、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で乾燥処理を停止させることを特徴とする基板処理装置。 In a reflow process for dissolving a photoresist pattern used as an etching mask and forming a new photoresist pattern on a substrate, a substrate processing apparatus for performing the process before the dissolution,
Unnecessary from the first processing liquid supply means for supplying the substrate with an etching solution for peeling the altered layer formed on the photoresist pattern used as the etching mask, and the altered pattern. A second processing liquid supply means for supplying a chemical solution for removing the resist to the substrate; and a rinsing liquid for removing the etching liquid or chemical solution supplied onto the substrate by the first or second processing liquid supply means. A third treatment liquid supply means for supplying the substrate to the substrate, a drying means for performing a drying process so as to remove the rinse liquid on the substrate from the substrate, and a control means for controlling the operation of the drying means,
When the drying means performs a drying process so as to remove the rinsing liquid used to remove the etching liquid from the substrate, the control means stops the drying process with at least the rinsing liquid remaining on the entire surface of the substrate. A substrate processing apparatus.
前記乾燥手段が前記エッチング液の除去に使用されたリンス液を基板から除去するよう乾燥処理を行う際、前記制御手段は、1200rpm以下の基板回転数で15〜20secの間、基板を回転させる処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載された基板処理装置。 The drying means is a means for removing the rinse liquid from the substrate by rotating the substrate held in a horizontal state around a vertical axis,
When the drying means performs a drying process so as to remove the rinse liquid used for removing the etching liquid from the substrate, the control means rotates the substrate for 15 to 20 seconds at a substrate rotation speed of 1200 rpm or less. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記エッチングマスクとして使用されたフォトレジストパターンに形成された変質層を剥離するためのエッチング液を基板に塗布するステップと、
前記基板上のエッチング液をリンス液により除去するステップと、
前記基板の乾燥処理を実施し、少なくとも基板全面にリンス液が残存する状態で処理を停止するステップと、
前記変質層が剥離されたフォトレジストパターンから不要なレジストを除去するための薬液を基板に塗布するステップと、
前記基板上の薬液をリンス液により除去するステップと、
前記基板の乾燥処理を実施し、基板上のリンス液を除去するステップとを実行することを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method that is performed before a reflow process of dissolving a photoresist pattern used as an etching mask and forming a new photoresist pattern on a substrate,
Applying an etchant to the substrate to remove the altered layer formed on the photoresist pattern used as the etching mask;
Removing the etchant on the substrate with a rinse solution;
Performing a drying process on the substrate, and stopping the process in a state in which the rinse liquid remains on at least the entire surface of the substrate;
Applying a chemical to the substrate to remove unnecessary resist from the photoresist pattern from which the altered layer has been peeled;
Removing the chemical on the substrate with a rinse solution;
Performing a drying process on the substrate and removing a rinse liquid on the substrate.
水平状態に保持した前記基板を鉛直軸周りに1200rpm以下の基板回転数で15〜20secの間回転させる処理を実行することを特徴とする請求項3に記載された基板処理方法。 In the step of carrying out the drying treatment of the substrate and stopping the treatment with the rinse liquid remaining at least on the entire surface of the substrate,
4. The substrate processing method according to claim 3, wherein a process of rotating the substrate held in a horizontal state around the vertical axis at a substrate rotation speed of 1200 rpm or less for 15 to 20 seconds is performed.
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