JP4723631B2 - Development processing method, program, computer storage medium, and development processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板の現像処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び現像処理装置に関する。 The present invention relates to a development processing method, a program, a computer storage medium, and a development processing apparatus for a substrate such as a semiconductor wafer.
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、例えば半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を所定のパターンに露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成されている。 For example, in a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process, for example, a resist coating process for applying a resist solution on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) to form a resist film, and exposure for exposing the resist film to a predetermined pattern Processing, development processing for developing the exposed resist film, and the like are sequentially performed, and a predetermined resist pattern is formed on the wafer.
上述した現像処理では、例えばウェハをスピンチャックにより回転させ、当該ウェハの中心部に現像液ノズルから現像液を供給して、ウェハ上に現像液の液膜を形成することにより、ウェハの現像処理が行われている。 In the development process described above, for example, the wafer is rotated by a spin chuck, and the developer is supplied from the developer nozzle to the center of the wafer to form a developer film on the wafer, thereby developing the wafer. Has been done.
また、この現像処理において、例えばウェハ上に現像液を供給する前に、ウェハの中心部に例えば純水を供給することで、現像液を拡散させやすくする、いわゆるプリウェットが行われている(特許文献1)。 Further, in this development processing, for example, before supplying the developer onto the wafer, so-called pre-wet is performed to facilitate the diffusion of the developer by supplying, for example, pure water to the central portion of the wafer ( Patent Document 1).
しかしながら、純水でプリウェットをした場合、ウェハ上のレジスト膜に対する純水の接触角が大きいため、ウェハの外周部で純水が飛散しやすく、ウェハ全面をプリウェットすることが困難であった。 However, when pre-wetting with pure water, since the contact angle of pure water with the resist film on the wafer is large, pure water is likely to scatter around the outer periphery of the wafer, making it difficult to pre-wet the entire wafer surface. .
そこで、発明者らは、レジスト膜に対する接触角が純水より小さい現像液でプリウェットすることを試みた。しかしながら、かかる場合、ウェハ全面をプリウェットすることができるものの、最初に現像液が供給される中心部では、プリウェットを行ってから現像処理を行うまでに現像液が乾燥し、すなわち中心部分の現像液濃度が高くなるため、中心部以外の部分に比べてウェハ上に形成されるレジストパターンの線幅が細くなることがあった。 Therefore, the inventors tried pre-wetting with a developer having a contact angle with respect to the resist film smaller than that of pure water. However, in such a case, although the entire wafer surface can be pre-wet, in the central portion where the developer is first supplied, the developer is dried between the pre-wetting and the development process, that is, the central portion Since the developer concentration becomes high, the line width of the resist pattern formed on the wafer may be narrower than in the portions other than the central portion.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板の現像処理を基板面内で均一に行い、レジストパターンの寸法の基板面内における均一性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to uniformly develop a substrate in the substrate surface and improve the uniformity of resist pattern dimensions in the substrate surface.
前記の目的を達成するため、本発明は、基板の現像処理方法であって、基板の中心部に少なくとも現像液を供給し、基板全面を現像液で覆う第1の工程と、その後、基板の中心部に純水を供給し、前記第1の工程で供給した現像液を基板全面から追い出す第2の工程と、その後、基板を回転させながら当該基板に現像液を供給し、基板を現像処理する第3の工程と、を有し、前記第3の工程において、現像液ノズルから基板の外周部に現像液を供給した後、前記現像液ノズルを基板の中心部に移動させながら、基板に現像液を供給することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention is a method for developing a substrate, the first step of supplying at least a developer to the central portion of the substrate and covering the entire surface of the substrate with the developer, and then the substrate. A second step of supplying pure water to the central portion and driving out the developer supplied in the first step from the entire surface of the substrate, and then supplying the developer to the substrate while rotating the substrate to develop the substrate. In the third step, after supplying the developing solution from the developing solution nozzle to the outer peripheral portion of the substrate, the developing solution nozzle is moved to the central portion of the substrate, It is characterized by supplying a developing solution .
本発明によれば、先ず、基板の中心部に少なくとも現像液を供給して、基板全面を現像液で覆うことができる。その後、基板の中心部に純水を供給して、基板上の現像液を追い出し、基板全面を純水で覆うことができる。そうすると、基板の現像処理を行うまでに、従来のようにプリウェット用に供給した現像液が乾燥することがない。しかも、基板全面が純水で覆われているので、その後行われる現像処理において、基板上で現像液を円滑かつ均一に拡散させることができる。したがって、基板の現像処理を基板面内で均一に行うことができ、基板上に形成されるレジストパターンの寸法の基板面内における均一性を向上させることができる。 According to the present invention, first, at least the developing solution can be supplied to the central portion of the substrate, and the entire surface of the substrate can be covered with the developing solution. Thereafter, pure water is supplied to the central portion of the substrate, the developer on the substrate is driven out, and the entire surface of the substrate can be covered with pure water. As a result, the developer supplied for pre-wetting is not dried before the substrate is developed. In addition, since the entire surface of the substrate is covered with pure water, the developer can be diffused smoothly and uniformly on the substrate in the subsequent development process. Therefore, the development processing of the substrate can be performed uniformly within the substrate surface, and the uniformity of the dimension of the resist pattern formed on the substrate within the substrate surface can be improved.
なお、前記第3の工程において、基板の中心部に現像液を供給するようにしてもよい。 In the third step, the developer may be supplied to the central portion of the substrate.
前記第1の工程と前記第2の工程は、基板を回転させながら行われるようにしてもよい。 The first step and the second step may be performed while rotating the substrate.
前記第1の工程において、基板の中心部に現像液と純水を同時に供給するようにしてもよい。また、前記第1の工程において、基板の中心部に現像液と界面活性剤を含む薬液を同時に供給するようにしてもよい。なお、前記第1の工程において、基板の中心部に現像液のみを供給するようにしてもよい。 In the first step, the developer and pure water may be simultaneously supplied to the central portion of the substrate. In the first step, a chemical solution containing a developer and a surfactant may be simultaneously supplied to the central portion of the substrate. In the first step, only the developing solution may be supplied to the central portion of the substrate.
別な観点による本発明によれば、前記現像処理方法を現像処理装置によって実行させるために、当該現像処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a program that operates on a computer of a control unit that controls the development processing apparatus in order to cause the development processing apparatus to execute the development processing method.
また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。 According to another aspect of the present invention, a readable computer storage medium storing the program is provided.
さらに別な観点による本発明は、基板の現像処理を行う現像処理装置であって、基板に現像液を供給する現像液ノズルと、基板に純水を供給する純水ノズルと、基板を保持して当該基板を回転させる回転保持部と、基板の中心部に少なくとも現像液を供給し、基板全面を現像液で覆う第1の工程と、その後、基板の中心部に純水を供給し、前記第1の工程で供給した現像液を基板全面から追い出す第2の工程と、その後、基板を回転させながら当該基板に現像液を供給し、基板を現像処理する第3の工程と、を実行するように前記現像液ノズル、前記純水ノズル及び前記回転保持部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記第3の工程において、前記現像液ノズルから基板の外周部に現像液を供給した後、前記現像液ノズルを基板の中心部に移動させながら、基板に現像液を供給するように前記現像液ノズルを制御することを特徴としている。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a development processing apparatus for developing a substrate, which includes a developer nozzle that supplies a developer to the substrate, a pure water nozzle that supplies pure water to the substrate, and a substrate. A rotation holding unit for rotating the substrate, a first step of supplying at least the developer to the center of the substrate, and covering the entire surface of the substrate with the developer, and then supplying pure water to the center of the substrate, A second step of expelling the developer supplied in the first step from the entire surface of the substrate, and a third step of developing the substrate by supplying the developer to the substrate while rotating the substrate are performed thereafter. And a control unit that controls the developer nozzle, the pure water nozzle, and the rotation holding unit . In the third step, the control unit supplies the developer from the developer nozzle to the outer peripheral portion of the substrate. After supplying the developer nozzle to the substrate While moving the part, it is characterized by controlling the developer nozzle to supply a developing solution to the substrate.
なお、前記制御部は、前記第3の工程において、基板の中心部に現像液を供給するように前記現像液ノズルを制御してもよい。 In the third step, the control unit may control the developer nozzle so as to supply the developer to the center of the substrate.
前記制御部は、基板を回転させながら、前記第1の工程と前記第2の工程を実行するように前記回転保持部を制御してもよい。 The control unit may control the rotation holding unit so as to execute the first step and the second step while rotating the substrate.
前記制御部は、前記第1の工程において、基板の中心部に現像液と純水を同時に供給するように前記現像液ノズル及び前記純水ノズルを制御してもよい。また、基板に界面活性剤を含む薬液を供給する薬液ノズルをさらに有し、前記制御部は、前記第1の工程において、基板の中心部に現像液と薬液を同時に供給するように前記現像液ノズル及び前記薬液ノズルを制御してもよい。なお、前記制御部は、前記第1の工程において、基板の中心部に現像液のみを供給するように前記現像液ノズルを制御してもよい。 In the first step, the controller may control the developer nozzle and the pure water nozzle so as to simultaneously supply the developer and pure water to the central portion of the substrate. The developer further includes a chemical nozzle that supplies a chemical solution containing a surfactant to the substrate, and the control unit supplies the developer and the chemical solution simultaneously to the central portion of the substrate in the first step. You may control a nozzle and the said chemical | medical solution nozzle. The controller may control the developer nozzle so that only the developer is supplied to the central portion of the substrate in the first step.
本発明によれば、基板の現像処理を基板面内で均一に行うことができ、レジストパターンの寸法の基板面内における均一性を向上させることができる。 According to the present invention, the development processing of the substrate can be performed uniformly in the substrate surface, and the uniformity of the dimension of the resist pattern in the substrate surface can be improved.
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる現像処理装置1の構成の概略を示す縦断面図であり、図2は、現像処理装置1の構成の概略を示す横断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of the configuration of the development processing apparatus 1 according to this embodiment, and FIG. 2 is a transverse sectional view showing an outline of the configuration of the development processing apparatus 1.
現像処理装置1は、図1に示すように処理容器10を有し、その処理容器10内の中央部には、ウェハWを保持して回転させる回転保持部材としてのスピンチャック20が設けられている。スピンチャック20は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハWを吸引する吸引口(図示せず)が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハWをスピンチャック20上に吸着保持できる。
As shown in FIG. 1, the development processing apparatus 1 has a
スピンチャック20は、例えばモータなどを備えたチャック駆動機構21を有し、そのチャック駆動機構21により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動機構21には、シリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック20は上下動可能になっている。
The
スピンチャック20の周囲には、ウェハWから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ22が設けられている。カップ22は、上面にスピンチャック20が昇降できるようにウェハWよりも大きい開口部が形成されている。カップ22の下面には、回収した液体を排出する排出管23と、カップ22内の雰囲気を排気する排気管24が接続されている。
Around the
図2に示すようにカップ22のX方向負方向(図2の下方向)側には、Y方向(図2の左右方向)に沿って延伸するレール30が形成されている。レール30は、例えばカップ22のY方向負方向(図2の左方向)側の外方からY方向正方向(図2の右方向)側の外方まで形成されている。レール30には、例えば二本のアーム31、32が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, a
第1のアーム31には、図1及び図2に示すように現像液を供給する現像液ノズル33が支持されている。第1のアーム31は、図2に示すノズル駆動部34により、レール30上を移動自在である。これにより、現像液ノズル33は、カップ22のY方向正方向側の外方に設置された待機部35からカップ22内のウェハWの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハWの表面上をウェハWの径方向に移動できる。また、第1のアーム31は、ノズル駆動部34によって昇降自在であり、現像液ノズル33の高さを調整できる。
The
現像液ノズル33には、図1に示すように、現像液供給源36に連通する供給管37が接続されている。現像液供給源36内には、現像液が貯留されている。供給管37には、現像液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群38が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
第2のアーム32には、純水を供給する純水ノズル40が支持されている。第2のアーム32は、図2に示すノズル駆動部41によってレール30上を移動自在であり、純水ノズル40を、カップ22のY方向負方向側の外方に設けられた待機部42からカップ22内のウェハWの中心部上方まで移動させることができる。また、ノズル駆動部41によって、第2のアーム32は昇降自在であり、純水ノズル40の高さを調節できる。
A
純水ノズル40には、図1に示すように純水供給源43に連通する供給管44が接続されている。純水供給源43内には、純水が貯留されている。供給管44には、純水の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群45が設けられている。なお、以上の構成では、現像液を供給する現像液ノズル33と純水を供給する純水ノズル40が別々のアームに支持されていたが、同じアームに支持され、そのアームの移動の制御により、現像液ノズル33と純水ノズル40の移動と供給タイミングを制御してもよい。
As shown in FIG. 1, a
上述のスピンチャック20の回転動作と上下動作、ノズル駆動部34による現像液ノズル33の移動動作、供給機器群38による現像液ノズル33の現像液の供給動作、ノズル駆動部41による純水ノズル40の移動動作、供給機器群45による純水ノズル40の純水の供給動作などの駆動系の動作は、制御部50により制御されている。制御部50は、例えばCPUやメモリなどを備えたコンピュータにより構成され、例えばメモリに記憶されたプログラムを実行することによって、現像処理装置1における現像処理を実現できる。なお、現像処理装置1における現像処理を実現するための各種プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどの記憶媒体Hに記憶されていたものであって、その記憶媒体Hから制御部50にインストールされたものが用いられている。
The rotation operation and the vertical operation of the
次に、以上のように構成された現像処理装置1で行われる現像処理プロセスについて説明する。図3は、現像処理装置1における現像処理プロセスの主な工程を示すフローチャートである。図4は、現像処理プロセスの各工程におけるウェハW上の液膜の状態を模式的に示している。なお、図4において、ウェハW上に予め形成されたレジスト膜は図示していない。 Next, a development processing process performed in the development processing apparatus 1 configured as described above will be described. FIG. 3 is a flowchart showing main steps of the development processing in the development processing apparatus 1. FIG. 4 schematically shows the state of the liquid film on the wafer W in each step of the development process. In FIG. 4, the resist film formed in advance on the wafer W is not shown.
現像処理装置1に搬入されたウェハWは、先ず、スピンチャック20に吸着保持される。続いて第1のアーム31により待機部35の現像液ノズル33がウェハWの中心部の上方まで移動する。同時に、第2のアーム32により待機部42の純水ノズル40がウェハWの中心部の上方まで移動する。
The wafer W carried into the development processing apparatus 1 is first sucked and held by the
次に、チャック駆動機構21を制御してスピンチャック20によりウェハWを例えば1000rpm〜1500rpmで回転させる。このウェハWの回転と同時に、図4(a)に示すように現像液ノズル33からの現像液Dと純水ノズル40からの純水PがそれぞれウェハWの中心部に供給される。そして、現像液Dと純水PがウェハW上に供給されると、現像液Dと純水Pが混合される前に、一部の純水PがウェハW上の同心円状に拡散する。レジスト膜に対する接触角が純水Pは大きいため、ウェハW上に供給された純水Pの一部はすぐに拡散するためである。続いて、図5に示すように現像液Dと純水PがウェハW上で混合されて混合液Cを形成する。その後、純水Pと混合液CはウェハW上を拡散する。このとき、混合液Cは、純水Pよりも接触角が小さいため、純水Pよりも常に拡散方向(図中の矢印)の後方でウェハW上を拡散する。すなわち、混合液Cが純水Pを超えてウェハW上を拡散することがない。こうして、図4(a)に示すようにウェハWの全面に混合液Cが拡散する(図3の工程S1)。
Next, the
混合液CがウェハW全面に拡散すると、第1のアーム31により現像液ノズル33がウェハWの中心部上方から待機部35に移動する。このとき、純水ノズル40はウェハWの中心部上方に残っている。
When the mixed liquid C diffuses over the entire surface of the wafer W, the
その後、図4(b)に示すように純水ノズル40から純水PがウェハWの中心部に供給される。このときのウェハWの回転数は、工程S1と同一であり、例えば1000rpm〜1500rpmである。また、純水Pは、例えば1リットル/分の流量で1秒〜2秒間供給される。そして、純水Pは混合液Cを追い出すようにウェハW上を拡散し、図4(c)に示すようにウェハWの全面が純水Pに覆われる(図3の工程S2)。このように現像液成分がウェハ上から追い出されるため、ウェハWの現像処理が一時的に停止する。
Thereafter, pure water P is supplied from the
純水PがウェハW全面に拡散すると、第2のアーム32により純水ノズル40がウェハWの中心部上方から待機部42に移動する。同時に、第1のアーム31により待機部35の現像液ノズル33がウェハWの外周部上方まで移動する。
When the pure water P diffuses over the entire surface of the wafer W, the
次に、ウェハWの回転数を例えば300rpm〜1000rpmまで減速させ、図4(d)に示すように現像液ノズル33から現像液DがウェハWの外周部に供給される。その後、現像液ノズル33は、ウェハWの中心部に移動しながら、ウェハW上に現像液Dを供給する。そうすると、図6に示すように現像液ノズル33から供給された帯状の現像液Dは、螺旋状にウェハW上に供給されることになる。そして、現像液Dは純水Pに先導されてウェハWを円滑かつ均一に拡散し、図4(e)に示すようにウェハWの全面が現像液Dに覆われる。その後、ウェハWに供給された現像液DによりウェハWに所定時間の現像処理が行われる(図3の工程S3)。
Next, the rotational speed of the wafer W is reduced to, for example, 300 rpm to 1000 rpm, and the developer D is supplied from the
ウェハWの現像処理が終了すると、第1のアーム31により現像液ノズル33がウェハWの中心部上方から待機部35に移動する。同時に、第2のアーム32により待機部42の純水ノズル40がウェハWの中心部上方まで移動する。その後、ウェハWを回転させると共に、図4(f)に示すように純水ノズル40から純水PがウェハWの中心部に供給され、ウェハWの洗浄処理が行われる(図3の工程S4)。なお、本実施の形態では、ウェハWの洗浄処理を行うリンス液として純水を用いたが、他のリンス液を用いてもよい。
When the development processing of the wafer W is completed, the
その後、純水ノズル40からの純水Pの供給を停止すると共に、ウェハWを加速回転させて、ウェハW上の純水Pを乾燥させて除去する。こうして一連のウェハWの現像処理が終了する。
Thereafter, the supply of the pure water P from the
以上の実施の形態によれば、工程S1において、ウェハWの中心部に現像液Dと純水Pを供給して、ウェハW全面を現像液Dと純水Pの混合液Cで覆うことができる。その後工程S2において、ウェハWの中心部に純水Pを供給して、ウェハW上の混合液Cを追い出し、ウェハW全面を純水Pで覆うことができる。そうすると、工程S3のウェハWの現像処理を行うまでに、従来のようにプリウェット用に供給した現像液が乾燥することがない。しかも、ウェハW全面が純水Pで覆われているので、現像処理において、ウェハW上で現像液Dを円滑かつ均一に拡散させることができる。したがって、ウェハWの現像処理をウェハ面内で均一に行うことができ、ウェハW上に形成されるレジストパターンの寸法、例えば線幅のウェハ面内における均一性を向上させることができる。 According to the above embodiment, in step S1, the developing solution D and pure water P are supplied to the central portion of the wafer W, and the entire surface of the wafer W is covered with the mixed solution C of the developing solution D and pure water P. it can. Thereafter, in step S <b> 2, pure water P is supplied to the central portion of the wafer W, the mixed liquid C on the wafer W is driven out, and the entire surface of the wafer W can be covered with the pure water P. As a result, the developer supplied for pre-wetting as in the prior art is not dried before the development processing of the wafer W in step S3. Moreover, since the entire surface of the wafer W is covered with pure water P, the developing solution D can be diffused smoothly and uniformly on the wafer W in the development process. Therefore, the development processing of the wafer W can be performed uniformly within the wafer surface, and the dimension of the resist pattern formed on the wafer W, for example, the uniformity of the line width within the wafer surface can be improved.
また、工程S1において、混合液Cは、純水Pよりも常に拡散方向の後方でウェハW上を拡散する。また、純水Pはレジスト膜に対する接触角が大きいので、ウェハWの中心部に供給された純水Pは、ウェハWの同心円状に拡散する。そうすると、純水Pと混合液Cはこの順で基板の同心円状に円滑に拡散する。したがって、ウェハ面内において混合液Cを均一に塗布することができ、ウェハ面内の現像液成分の濃度を均一にすることができる。 In step S <b> 1, the mixed solution C always diffuses on the wafer W behind the pure water P in the diffusion direction. Further, since the pure water P has a large contact angle with the resist film, the pure water P supplied to the central portion of the wafer W diffuses concentrically on the wafer W. If it does so, the pure water P and the liquid mixture C will be spread | diffused smoothly to the concentric form of a board | substrate in this order. Therefore, the mixed liquid C can be uniformly applied in the wafer surface, and the concentration of the developer component in the wafer surface can be made uniform.
また、工程S3において、ウェハWの現像処理をする際、現像液ノズル33からウェハWの外周部に現像液Dを供給した後、現像液ノズル33をウェハWの中心部に移動させながら、ウェハWに現像液Dを供給した。これによって、ウェハW上に帯状の現像液Dを螺旋状に供給することができ、現像液ノズル33の移動速度を大きくすることで、現像処理時間の短縮化を図ることができる。さらに、この現像処理時間の短縮化により、現像液Dの供給量を低減することもできる。
In step S3, when developing the wafer W, the developer D is supplied from the
なお、以上の実施の形態では、工程S3において、現像液ノズル33からウェハWの外周部に現像液Dを供給した後、現像液ノズル33をウェハWの中心部に移動させながら、ウェハWに現像液Dを供給したが、現像液ノズル33をウェハWの中心部に直接移動させ、当該現像液ノズル33から現像液DをウェハWの中心部に供給してもよい。なお、その他の工程S1と工程S2については、上記実施の形態と同様であるので、説明を省略する。かかる場合でも、現像処理において、ウェハW上で現像液Dを円滑かつ均一に拡散させることができ、ウェハWの現像処理をウェハ面内で均一に行うことができる。
In the above embodiment, after supplying the developing solution D from the developing
また、以上の実施の形態では、工程S1において、ウェハWの中心部に現像液Dと純水Pを同時に供給していたが、ウェハWの中心部に現像液Dのみを供給してもよい。なお、その他の工程S2と工程S3については、上記実施の形態と同様であるので、説明を省略する。かかる場合でも、現像処理において、ウェハW上で現像液Dを円滑かつ均一に拡散させることができ、ウェハWの現像処理をウェハ面内で均一に行うことができる。 In the above embodiment, the developer D and the pure water P are simultaneously supplied to the central portion of the wafer W in step S1, but only the developer D may be supplied to the central portion of the wafer W. . Other steps S2 and S3 are the same as those in the above embodiment, and thus the description thereof is omitted. Even in such a case, in the development process, the developer D can be diffused smoothly and uniformly on the wafer W, and the development process of the wafer W can be performed uniformly within the wafer surface.
さらに、工程S1において、ウェハWの中心部に現像液Dと界面活性剤を含む薬液を同時に供給するようにしてもよい。かかる場合、現像処理装置1には、図7及び図8に示すようにウェハWに薬液を供給する薬液ノズル60が設けられる。薬液ノズル60は、レール30に取り付けられた第3のアーム61に支持されている。第3のアーム61は、ノズル駆動部62によってレール30上を移動自在となっている。これにより、薬液ノズル60は、カップ22のY方向正方向側の外側に設けられた待機部63から、カップ22内のウェハWの中心部上方を通って、カップ22のY方向負方向側の外側に設けられた待機部64まで移動することができる。待機部63は、カップ22のY方向正方向側の外側と待機部35との間に設けられ、待機部64は、カップ22のY方向負方向側の外側と待機部42との間に設けられている。また、ノズル駆動部62によって、第3のアーム61は昇降自在であり、薬液ノズル60の高さを調節できる。薬液ノズル60には、薬液供給源65に連通する供給管66が接続されている。薬液供給源65内には、界面活性剤を含む薬液が貯留されている。供給管66には、薬液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群67が設けられている。なお、以上の構成では、現像液ノズル33、純水ノズル40、薬液ノズル60は別々のアームに支持されていたが、同じアームに支持され、そのアームの移動の制御により、現像液ノズル33、純水ノズル40、薬液ノズル60のそれぞれの移動と供給タイミングを制御してもよい。
Further, in step S1, a chemical solution containing the developer D and a surfactant may be simultaneously supplied to the central portion of the wafer W. In such a case, the development processing apparatus 1 is provided with a
そして、工程S1において、第1のアーム31により待機部35の現像液ノズル33がウェハWの中心部の上方まで移動すると共に、第3のアーム61により待機部64の薬液ノズル60がウェハWの中心部の上方まで移動する。その後、現像液ノズル33からの現像液Dと薬液ノズル60からの薬液がそれぞれウェハWの中心部に供給される。なお、その他の工程S2と工程S3については、上記実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
In step S 1, the
かかる場合でも、工程S1において、ウェハW全面を現像液Dと薬液の混合液で覆うことができる。そして、その後工程S2において、ウェハW全面を純水Pで覆うことができるので、従来のようにプリウェット用に供給した現像液が乾燥することがなく、現像処理において、ウェハW上で現像液Dを円滑かつ均一に拡散させることができる。したがって、ウェハWの現像処理をウェハ面内で均一に行うことができる。 Even in such a case, the entire surface of the wafer W can be covered with the mixed solution of the developer D and the chemical solution in step S1. In the subsequent step S2, since the entire surface of the wafer W can be covered with pure water P, the developer supplied for prewetting is not dried as in the prior art, and the developer on the wafer W in the development process. D can be diffused smoothly and uniformly. Therefore, the development processing of the wafer W can be performed uniformly within the wafer surface.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のFPD(フラットパネルディスプレイ)、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. Those skilled in the art within the scope of the spirit as set forth in the appended claims, it is intended to cover various modifications and changes naturally fall within the technical scope of the present invention also for their It is understood. The present invention is not limited to this example and can take various forms. The present invention can also be applied to a case where the substrate is another substrate such as an FPD (flat panel display) other than a wafer or a mask reticle for a photomask.
以下、本発明の現像処理方法を用いた場合にウェハ上に形成されるレジストパターンの線幅の均一性について、従来の現像処理方法を用いた場合と比較して説明する。本発明の現像処理方法を用いた場合では、先に図1及び図2で示した現像処理装置1を用い、図3及び図4で示した方法でウェハの現像処理を行った。また、従来の現像処理方法を用いた場合では、現像液と純水をウェハに供給した後、ウェハに現像液を供給して現像処理を行い、本発明のように現像処理の前にウェハに純水を供給することは行わなかった。なお、本実施例においては、レジスト液として現像感度の高いKrFレジストを用いた。 Hereinafter, the uniformity of the line width of the resist pattern formed on the wafer when the development processing method of the present invention is used will be described in comparison with the case where the conventional development processing method is used. When the development processing method of the present invention was used, the wafer was developed by the method shown in FIGS. 3 and 4 using the development processing apparatus 1 previously shown in FIGS. In the case of using the conventional development processing method, after supplying the developer and pure water to the wafer, the developer is supplied to the wafer for development processing, and the wafer is processed before the development processing as in the present invention. Pure water was not supplied. In this example, a KrF resist having high development sensitivity was used as the resist solution.
かかる条件下で現像処理を行い、ウェハ上のレジストパターンの線幅を測定した結果を図9に示す。図9(a)は本発明の現像処理方法を用いた場合であり、図9(b)は従来の現像処理方法を用いた場合である。なお、図9の横軸は、ウェハの中心位置からの距離を示している。また、図9の縦軸は、レジストパターンの線幅を示している。 FIG. 9 shows the result of developing under such conditions and measuring the line width of the resist pattern on the wafer. FIG. 9A shows the case where the development processing method of the present invention is used, and FIG. 9B shows the case where the conventional development processing method is used. The horizontal axis in FIG. 9 indicates the distance from the center position of the wafer. The vertical axis in FIG. 9 indicates the line width of the resist pattern.
図9(b)に示したとおり、従来の現像処理方法を用いた場合、レジストパターンの線幅をウェハ面内で均一にすることができなかった。一方、図9(a)に示したとおり、本発明の現像処理方法を用いた場合、レジストパターンの線幅をウェハ面内で均一にすることができた。そして、従来の現像処理方法を用いた場合の3シグマが5.29nmであったのに対し、本発明の現像処理方法を用いた場合の3シグマは2.25nmであった。 As shown in FIG. 9B, when the conventional development processing method is used, the line width of the resist pattern cannot be made uniform in the wafer surface. On the other hand, as shown in FIG. 9A, when the development processing method of the present invention was used, the line width of the resist pattern could be made uniform within the wafer surface. The 3 sigma when using the conventional development processing method was 5.29 nm, whereas the 3 sigma when using the development processing method of the present invention was 2.25 nm.
以上より、本発明の現像処理方法を用いた場合、従来に比べて、ウェハの現像処理をウェハ面内で均一に行うことができ、ウェハ上に形成されるレジストパターンの線幅のウェハ面内における均一性を格段に向上できることが分かった。 As described above, when the development processing method of the present invention is used, the wafer development processing can be performed uniformly within the wafer surface as compared with the conventional case, and the line width of the resist pattern formed on the wafer is within the wafer surface. It was found that the uniformity in the can be significantly improved.
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板を現像処理する際に有用である。 The present invention is useful when developing a substrate such as a semiconductor wafer.
1 現像処理装置
20 スピンチャック
33 現像液ノズル
40 純水ノズル
50 制御部
60 薬液ノズル
C 混合液
D 現像液
P 純水
W ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
基板の中心部に少なくとも現像液を供給し、基板全面を現像液で覆う第1の工程と、
その後、基板の中心部に純水を供給し、前記第1の工程で供給した現像液を基板全面から追い出す第2の工程と、
その後、基板を回転させながら当該基板に現像液を供給し、基板を現像処理する第3の工程と、を有し、
前記第3の工程において、現像液ノズルから基板の外周部に現像液を供給した後、前記現像液ノズルを基板の中心部に移動させながら、基板に現像液を供給することを特徴とする、現像処理方法。 A method for developing a substrate,
A first step of supplying at least a developer to the center of the substrate and covering the entire surface of the substrate with the developer;
Then, a second step of supplying pure water to the central portion of the substrate and driving off the developer supplied in the first step from the entire surface of the substrate;
Thereafter, while rotating the substrate by supplying a developing solution to the substrate, possess a third step of the substrate to a developing process, a
In the third step, after supplying the developing solution from the developing solution nozzle to the outer peripheral portion of the substrate, the developing solution is supplied to the substrate while moving the developing solution nozzle to the central portion of the substrate . Development processing method.
基板の中心部に少なくとも現像液を供給し、基板全面を現像液で覆う第1の工程と、
その後、基板の中心部に純水を供給し、前記第1の工程で供給した現像液を基板全面から追い出す第2の工程と、
その後、基板を回転させながら当該基板に現像液を供給し、基板を現像処理する第3の工程と、を有し、
前記第1の工程において、基板の中心部に現像液と界面活性剤を含む薬液を同時に供給することを特徴とする、現像処理方法。 A method for developing a substrate,
A first step of supplying at least a developer to the center of the substrate and covering the entire surface of the substrate with the developer;
Then, a second step of supplying pure water to the central portion of the substrate and driving off the developer supplied in the first step from the entire surface of the substrate;
Thereafter, a third step of supplying a developer to the substrate while rotating the substrate and developing the substrate,
In the first step, a development processing method is characterized in that a chemical solution containing a developer and a surfactant is simultaneously supplied to the central portion of the substrate .
基板に現像液を供給する現像液ノズルと、
基板に純水を供給する純水ノズルと、
基板を保持して当該基板を回転させる回転保持部と、
基板の中心部に少なくとも現像液を供給し、基板全面を現像液で覆う第1の工程と、その後、基板の中心部に純水を供給し、前記第1の工程で供給した現像液を基板全面から追い出す第2の工程と、その後、基板を回転させながら当該基板に現像液を供給し、基板を現像処理する第3の工程と、を実行するように前記現像液ノズル、前記純水ノズル及び前記回転保持部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第3の工程において、前記現像液ノズルから基板の外周部に現像液を供給した後、前記現像液ノズルを基板の中心部に移動させながら、基板に現像液を供給するように前記現像液ノズルを制御することを特徴とする、現像処理装置。 A development processing apparatus for developing a substrate,
A developer nozzle for supplying a developer to the substrate;
A pure water nozzle for supplying pure water to the substrate;
A rotation holding unit for holding the substrate and rotating the substrate;
A first step of supplying at least a developing solution to the central portion of the substrate and covering the entire surface of the substrate with the developing solution, and then supplying pure water to the central portion of the substrate and supplying the developing solution supplied in the first step to the substrate. The developer nozzle and the pure water nozzle so as to perform a second step of expelling from the entire surface and a third step of supplying the developer to the substrate while rotating the substrate and developing the substrate. And a control unit for controlling the rotation holding unit,
In the third step, the control unit supplies the developer to the substrate while supplying the developer from the developer nozzle to the outer peripheral portion of the substrate and then moving the developer nozzle to the center of the substrate. The developer nozzle is controlled as described above .
基板に現像液を供給する現像液ノズルと、
基板に純水を供給する純水ノズルと、
基板に界面活性剤を含む薬液を供給する薬液ノズルと、
基板を保持して当該基板を回転させる回転保持部と、
基板の中心部に少なくとも現像液を供給し、基板全面を現像液で覆う第1の工程と、その後、基板の中心部に純水を供給し、前記第1の工程で供給した現像液を基板全面から追い出す第2の工程と、その後、基板を回転させながら当該基板に現像液を供給し、基板を現像処理する第3の工程と、を実行するように前記現像液ノズル、前記純水ノズル及び前記回転保持部を制御する制御部と、有し、
前記制御部は、前記第1の工程において、基板の中心部に現像液と薬液を同時に供給するように前記現像液ノズル及び前記薬液ノズルを制御することを特徴とする、現像処理装置。 A development processing apparatus for developing a substrate,
A developer nozzle for supplying a developer to the substrate;
A pure water nozzle for supplying pure water to the substrate;
A chemical nozzle for supplying a chemical solution containing a surfactant to the substrate;
A rotation holding unit for holding the substrate and rotating the substrate;
A first step of supplying at least a developing solution to the central portion of the substrate and covering the entire surface of the substrate with the developing solution, and then supplying pure water to the central portion of the substrate and supplying the developing solution supplied in the first step to the substrate. The developer nozzle and the pure water nozzle so as to perform a second step of expelling from the entire surface and a third step of supplying the developer to the substrate while rotating the substrate and developing the substrate. And a control unit for controlling the rotation holding unit,
In the first step, the control unit controls the developing solution nozzle and the chemical solution nozzle so as to simultaneously supply the developing solution and the chemical solution to the central portion of the substrate .
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