JP4846008B2 - 現像処理装置及び現像処理方法 - Google Patents
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Description
具体的には、例えば、コロを水平方向に敷設した搬送路によって基板を搬送し、搬送中の基板に対し現像、リンス、乾燥等の一連の現像処理が行われる。
このような平流し方式は、基板を回転運動させるスピンナ方式と較べて、大型基板の取扱いが簡単であり、ミストの発生ないし基板への再付着が少ない等の利点がある。
この結果は、現像液を揺動させることにより、配線パターンに沿って溶解したフォトレジストが滞留せずに現像液によって攪拌され、現像処理の進行を邪魔しないことを示している。
したがって、現像液を揺動させることにより、溶解したフォトレジストが基板面内で偏ることがなく、均一に現像処理を進行させることができ、面内における配線パターンの均一性が向上するといえる。
このため、現像液を供給するノズルを二段の構成とする方法が考えられる。即ち、一段目の現像ノズルにより基板に現像液を液盛りし、基板が搬送路を所定の距離移動後(所定時間経過後)に、二段目の現像ノズルから現像液を供給して、基板上の現像液を揺動(攪拌)させる方法である。
しかしながら、レジストの種類や、膜厚、露光量等の諸条件によって、現像液に溶解したレジストの浮き上がり方が異なるため、二段の現像ノズルを所定位置に定配置すると、現像液を効果的に攪拌できず、面内の配線パターンの線幅にばらつきが生じるという課題があった。
前記した課題を解決するために、本発明に係る現像処理装置は、パターン露光されたフォトレジストが成膜されてなる被処理基板を平流し搬送し、搬送される前記基板に対し現像処理を施す現像処理装置であって、前記基板が平流し搬送される搬送路と、前記搬送路上に配置され、前記搬送路を移動する前記基板の前端から後端にわたり現像液を液盛りする第一の現像ノズルと、前記基板の処理に係る情報を取得する基板情報取得手段と、前記第一の現像ノズルの下流側に前記搬送路に沿って移動可能に設けられた第二の現像ノズルと、前記第二の現像ノズルを移動させるノズル移動手段と、前記第二の現像ノズル及び前記ノズル移動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記基板情報取得手段は、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた前記基板の前縁部が前記第二の現像ノズルの待機位置に達したことを検出する基板検出手段と、前記基板の前縁部におけるフォトレジストの溶解状態を検出する溶解検出手段とを有し、前記制御手段は、前記基板検出手段により前記基板の前縁部が前記第二の現像ノズルの待機位置に達したことを検出すると、前記ノズル移動手段を駆動し、前記第二の現像ノズルを前記基板の移動速度に同期して移動させ、
前記溶解検出手段が所定の溶解状態を検出すると、前記第二の現像ノズルの移動を停止させると共に、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給することに特徴を有する。
即ち、基板の諸条件(フォトレジストの種類、フォトレジストの膜厚、露光量等)の違いに拘わらず、第一の現像ノズルによって盛られた現像液によりフォトレジストが所定の溶解状態に達すると、その領域に対し第二の現像ノズルにより直ぐさま現像液を供給することができる。
これにより、溶解したフォトレジストが基板面内で偏って滞留することなく、現像処理を効果的かつ均一に進行させることができる。
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る現像処理方法は、パターン露光されたフォトレジストが成膜されてなる被処理基板を平流し搬送し、搬送される前記基板に対し現像処理を施す現像処理方法であって、搬送路に沿って前記基板を平流し搬送し、前記搬送路上に配置された第一の現像ノズルにより、前記基板の前端から後端にわたり現像液を液盛りするステップと、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた前記基板の前縁部が前記第二の現像ノズルの待機位置に達すると、前記第二の現像ノズルを前記基板の移動速度に同期して移動させるステップと、前記基板の処理に係る情報を取得するステップと、前記第一の現像ノズルの下流側において前記搬送路に沿って移動可能に設けられた第二の現像ノズルの移動を、前記取得した基板の処理に係る情報に基づき停止させ、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給するステップとを備え、前記基板の処理に係る情報を取得するステップにおいて、前記基板の処理に係る情報として、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた基板の前縁部におけるフォトレジストの溶解状態を取得し、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給するステップにおいて、前記フォトレジストの所定の溶解状態を検出すると、前記第二の現像ノズルの移動を停止させると共に、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給することに特徴を有する。
即ち、基板の諸条件(フォトレジストの種類、フォトレジストの膜厚、露光量等)の違いに拘わらず、第一の現像ノズルによって盛られた現像液によりフォトレジストが所定の溶解状態に達すると、その領域に対し第二の現像ノズルにより直ぐさま現像液を供給することができる。
これにより、溶解したフォトレジストが基板面内で偏って滞留することなく、現像処理を効果的かつ均一に進行させることができる。
本発明に係る現像処理装置は、例えばフォトリソグラフィ工程において現像処理を行う現像ユニットに適用することができる。以下、フォトリソグラフィ工程における現像ユニットに適用した場合を例にとって説明する。
この現像ユニット1には、図1、図2に示すように、プロセスラインAに沿って水平方向(X方向)に延びるコロ搬送による平流しの搬送ライン2(搬送路)が設置されている。この搬送ライン2に沿って上流側から順に搬入部3と、現像部4と、リンス部5と、乾燥部6と、搬出部7とが設けられている。
各コロ8は、たとえば電気モータを有する搬送駆動部(図示せず)に歯車機構またはベルト機構等の伝動機構(図示せず)を介して接続されている。
この現像ノズル10には、図1に示すように現像液供給部11から所定濃度の現像液が供給され、搬送ライン2を搬送される基板Gの被処理面(上面)に向けて現像液Dを吐出するようになされている。
この第二の現像ノズル13は、図2に示すように基板幅方向(Y方向)に長尺状に延設され、その下端に同方向に延びるスリット状のノズル口13aが形成されている。
この第二の現像ノズル13には、図1に示すように現像液供給部15から所定濃度の現像液が供給される。そして、前記第一のノズル10によって現像液が液盛りされた状態の基板Gに対し、さらにノズル口13aから現像液Dを吐出可能な構成となされている。
また、この第二の現像ノズル13は、駆動機構14(ノズル移動手段)によって前記ガイドレール12に沿って(即ち搬送ライン2に沿って)移動可能となされている。
尚、CCDカメラ20は、基板Gが第一の現像ノズル10の下方を通過後、所定距離(例えば、基板搬送方向への第二の現像ノズル13の最大移動可能位置まで)を移動するまでの間は、基板Gの前縁部Tをカメラの視野内に収め、撮像を継続して行う。そのために、CCDカメラ20は、搬送されて移動する基板Gの前縁部Tを追従するよう、その姿勢(撮像方向)が制御される、あるいは、カメラ本体が基板Gの移動に同期して移動するよう制御されることが好ましい。あるいは、基板Gが第一の現像ノズル10の下方を通過後、前記所定距離を移動するまでの間、一方向を撮像するカメラの視野内に収まるのであれば、CCDカメラ20を固定配置してもよい。
尚、前記画像処理部21と、前記現像液供給部11,15と、前記駆動機構14とは、現像部3の制御を行う制御部25(制御手段)に接続されている。
前記現像液再利用機構18は、搬送ライン2からこぼれ落ちた現像液をパン16および排液管17を介して回収する。この現像液再利用機構18では、回収した現像液に原液や溶媒を加え、基準濃度に調整したリサイクルの現像液を前記現像液供給部11,15に送るようになっている。
現像液除去部5aにおいては、図1に示すように搬送ライン2においてコロ8の配置により隆起部19が形成されている。この隆起部19が設けられることにより、基板Gが隆起部19を通過する際、大部分の現像液が基板手前側(上流側)に流れ落ちる。
また、現像液除去部5aには、搬送ライン2の下に落ちた現像液を集めるためのパン24が設けられている。このパン24の排液口は排液管26を介して前記現像液再利用機構18に通じている。
洗浄部5bには、搬送ライン2の上方から基板Gの上面に対して洗浄用のリンス液を吹き掛けるリンスノズル31と、搬送ライン2の下方から基板Gの下面に対して洗浄用のリンス液を吹き掛けるリンスノズル32,38が設けられている。
また、基板Gの上面に対してリンス液Lを吹き掛けるリンスノズル31の下流には、高圧力のエアを基板上面に吹き掛けるエアノズル34が設けられ、前記リンスノズル31によって基板上に供給されたリンス液Lを風圧で除去するようになされている。
前記したように洗浄部5bには、搬送ライン2の下に落ちたリンス液を受け集めるためのパン28が設けられるが、このパン28の排液口は排液管29を介してリンス液回収部35に通じている。
搬入部3及び搬出部7の天井には、それぞれ室外の空気を引き込むためのファン50,51と、これらのファン50,51からの空気流を除塵するエアフィルタ52,53が設けられている。
また、リンス部5の底部には、たとえば排気ポンプまたは排気ファンを有する排気機構55に通じる排気口56が設けられている。
一方、乾燥部6の天井から供給される清浄空気は、乾燥(液切り)処理で発生するリンス液のミストを巻き込むようにして前記リンス部4の排気口56から排気されるようになされている。
パターン露光されたフォトレジストが被処理面に成膜されてなる基板Gが搬入部3から搬送ライン2上に水平に移載されると、一定速度(例えば60mm/s)のコロ搬送で現像部4に向けて搬送される(図3のステップS1、図4(a)の状態)。
現像部4では、基板Gが搬送ライン2を水平姿勢で移動する間に、定位置の第一の現像ノズル10より現像液Dが供給開始される(図3のステップS2、図4(b)の状態)。これにより基板G上には基板前端から基板後端にわたり搬送速度と等しい走査速度で現像液Dが盛られ始める。
具体的には、前記検出がなされた時点での前記基板前縁部Tの搬送ライン2上の位置が前記第二の現像ノズル13の位置として決定される。
これにより、平流し搬送される基板Gに現像液Dが供給されてから、現像処理の進行によりフォトレジストが所定量溶解するまでの基板Gの移動距離が、第一の現像ノズル10と、第二の現像ノズル13との配置間隔として設定される。
第二の現像ノズル13の移動が完了すると、その現像ノズル13から、直ぐさま基板G上に現像液Dを供給開始する(図3のステップS6、図4(c)の状態)。
この新たな現像液Dが供給されることにより、既に第一の現像ノズル10により盛られた現像液D中に滞留する溶解したレジストが攪拌され、その溶解したレジストと共に余分な現像液Dが現像部4のパン16に流し落とされる。
即ち、第一の現像ノズル10から供給された現像液Dによって、基板前端から後端にわたり順に現像処理が進行し、溶解したフォトレジストが所定量を超えると、その領域には、直ぐさま第二の現像ノズル13から新たな現像液Dが供給される。
したがって、溶解したフォトレジストが基板面内で偏って滞留することなく、現像処理を効率的かつ面内均一に進行させることができる。
基板G上に残る現像液Dは、隆起部19を通過する際、重力により後方へ移動して基板後端から流れ落ちる。また、薄膜状態で基板G上に残る現像液Dは、均しローラ22によって均一に基板後方に押し流される。
基板上から大部分の現像液Dが除去されると、リンスノズル23により、基板上に例えば純水からなるリンス液Lが供給される。これにより、基板上の現像液Dは、リンス液Lに完全に置換され、現像処理が停止状態となされる(図3のステップS7)。
また、基板Gの上面に対しては、さらにエアノズル34によって高圧力のエアが吹き掛けられ、リンスノズル31によって基板上に供給されたリンス液Lが風圧で除去される。
基板Gの上下面には、エアナイフ36、37により搬送方向と逆向きに高圧ガス流が吹き掛けられる(図3のステップS9)。これにより、基板G上に残っていたリンス液Lは基板後方へ寄せられて基板後端から追い出される(液切りされる)。
こうして現像ユニット1内で一連の現像処理工程を終えた基板Gは、搬送ライン2上を移動し、搬出部7を経由して後段の処理部に搬送される(図3のステップS10)。
即ち、基板Gの諸条件(フォトレジストの種類、フォトレジストの膜厚、露光量等)の違いに拘わらず、第一の現像ノズル10によって盛られた現像液Dにより基板Gの所定領域でのフォトレジストの溶解量が所定量を超えると、第二の現像ノズル13により直ぐさま前記所定領域に現像液Dが供給される。
これにより、溶解したフォトレジストが基板面内で偏って滞留することなく、現像処理を効率的かつ面内均一に進行させることができる。
本発明の現像処理装置に係る第2の実施の形態にあっては、前記第1の実施の形態において図1、図2に示した構成と略同一の構成を有するが、制御部25による第二の現像ノズル13の駆動制御が異なるものとなる。
パターン露光されたフォトレジストが被処理面に成膜されてなる基板Gが搬入部3において搬送ライン2上に水平に移載されると、基板Gは、現像部4に向けて一定速度(例えば60mm/s)でコロ搬送される(図5のステップSt1、図6(a)の状態)。尚、第二の現像ノズル13は、ガイドレール12の始点位置(待機位置)で待機状態となされる。
現像部4では、基板Gが搬送ライン2を水平姿勢で移動する間に、定位置の第一の現像ノズル10より現像液Dが供給開始される(図5のステップSt2、図6(b)の状態)。これにより基板G上には基板前端から基板後端にわたり搬送速度と等しい走査速度で現像液Dが盛られ始める。
また、ガイドレール12の始点位置で待機していた第二の現像ノズル13は、その下方に基板Gの前縁部Tが達すると、基板Gの移動速度に同期してガイドレール12に沿って移動を開始する(図5のステップSt4)。
即ち、第二の現像ノズル13が基板Gに同期して移動することによって、その移動の間、第二の現像ノズル13及びCCDカメラ20は、基板Gの前縁部上方に位置することになる。また、このとき、CCDカメラ20により、前縁部Tにおける現像液Dに対し距離間隔を維持したまま撮像が行われる(図6(c)の状態)。
尚、前記ステップSt4における基板Gの前縁部Tの位置検出は、CCDカメラ20の撮像結果に基づき行うことができる(即ち、CCDカメラ20及び画像処理部21を基板検出手段として機能させる)。或いは、基板Gの位置を検出するために、基板検出手段として専用のセンサを設けてもよい。
この新たな現像液Dが供給されることにより、既に第一の現像ノズル10により盛られた現像液D中に滞留する溶解したレジストが攪拌され、その溶解したレジストと共に余分な現像液Dが現像部4のパン16に流し落とされる。
即ち、第一の現像ノズル10から供給された現像液Dによって、基板前端から後端にわたり順に現像処理が進行し、溶解したフォトレジストが所定量を超えると、その領域には、直ぐさま第二の現像ノズル13から新たな現像液Dが供給される。
したがって、溶解したフォトレジストが基板面内で偏って滞留することなく、現像処理を効率的かつ面内均一に進行させることができる。
基板G上に残る現像液Dは、隆起部19を通過する際、重力により後方へ移動して基板後端から流れ落ちる。また、薄膜状態で基板G上に残る現像液Dは、均しローラ22によって均一に基板後方に押し流される。
基板上から大部分の現像液Dが除去されると、リンスノズル23により、基板上に例えば純水からなるリンス液Lが供給される。これにより、基板上の現像液Dは、リンス液Lに完全に置換され、現像処理が停止状態となされる(図5のステップSt8)。
また、基板Gの上面に対しては、さらにエアノズル34によって高圧力のエアが吹き掛けられ、リンスノズル31によって基板上に供給されたリンス液Lが風圧で除去される。
基板Gの上下面には、エアナイフ36、37により搬送方向と逆向きに高圧ガス流が吹き掛けられる(図5のステップSt10)。これにより、基板G上に残っていたリンス液Lは基板後方へ寄せられて基板後端から追い出される(液切りされる)。
こうして現像ユニット1内で一連の現像処理工程を終えた基板Gは、搬送ライン2上を移動し、搬出部7を経由して後段の処理部に搬送される(図5のステップSt11)。
即ち、基板Gの諸条件(フォトレジストの種類、フォトレジストの膜厚、露光量等)の違いに拘わらず、二段構成とされた第一の現像ノズル10と第二の現像ノズル13との配置間隔が、処理する基板ごとに最適な設定となされる。
これにより、溶解したフォトレジストが基板面内で偏って滞留することなく、現像処理を効率的かつ面内均一に進行させることができる。
即ち、CCDカメラ20は、前記第1の実施形態と同様に、搬送されて移動する基板Gの前縁部Tを追従するよう、その姿勢(撮像方向)が制御される、或いは、カメラ20本体が基板Gの移動に同期して移動するものであればよい。
例えば、CCDカメラ20を第二の現像ノズル13に取り付けず、CCDカメラ20と第二の現像ノズル13とが、共に搬送ライン2に沿って移動する構成としてもよい。あるいは、基板Gが第一の現像ノズル10の下方を通過後、所定距離を移動するまでの間、一方向を撮像するカメラの視野内に収まるのであれば、CCDカメラ20を固定配置してもよい。
例えば、各基板の処理情報(少なくともフォトレジストの種類、フォトレジストの膜厚、露光量のいずれかを含む情報)に対応する第一の現像ノズル10と第二の現像ノズル13との最適な配置間隔情報とを制御部25が参照可能なルックアップテーブルとして予め備えてもよい。
そのように構成することにより、制御部25は、前記ルックアップテーブルを参照し、処理する基板の情報を取得し、第二のノズル13の配置を容易に設定することができる。
尚、その場合、制御部25は、基板情報取得手段及び制御手段として機能する。
また、その場合には、第二の現像ノズル13を定位置に固定し、第一の現像ノズル10を搬送ライン2に沿って移動可能に配置することもできる。
Claims (10)
- パターン露光されたフォトレジストが成膜されてなる被処理基板を平流し搬送し、搬送される前記基板に対し現像処理を施す現像処理装置であって、
前記基板が平流し搬送される搬送路と、前記搬送路上に配置され、前記搬送路を移動する前記基板の前端から後端にわたり現像液を液盛りする第一の現像ノズルと、前記基板の処理に係る情報を取得する基板情報取得手段と、前記第一の現像ノズルの下流側に前記搬送路に沿って移動可能に設けられた第二の現像ノズルと、前記第二の現像ノズルを移動させるノズル移動手段と、前記第二の現像ノズル及び前記ノズル移動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、
前記基板情報取得手段は、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた基板の前縁部におけるフォトレジストの溶解状態を検出する溶解検出手段であって、
前記制御手段は、前記溶解検出手段が所定の溶解状態を検出すると、前記ノズル移動手段を駆動し、前記搬送路上における所定位置に前記第二の現像ノズルを移動させ、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給することを特徴とする現像処理装置。 - 前記制御手段は、前記溶解検出手段が所定の溶解状態を検出すると、前記ノズル移動手段を駆動し、前記搬送路上における前記基板の前縁部の位置に前記第二の現像ノズルを移動させ、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給することを特徴とする請求項1に記載された現像処理装置。
- パターン露光されたフォトレジストが成膜されてなる被処理基板を平流し搬送し、搬送される前記基板に対し現像処理を施す現像処理装置であって、
前記基板が平流し搬送される搬送路と、前記搬送路上に配置され、前記搬送路を移動する前記基板の前端から後端にわたり現像液を液盛りする第一の現像ノズルと、前記基板の処理に係る情報を取得する基板情報取得手段と、前記第一の現像ノズルの下流側に前記搬送路に沿って移動可能に設けられた第二の現像ノズルと、前記第二の現像ノズルを移動させるノズル移動手段と、前記第二の現像ノズル及び前記ノズル移動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、
前記基板情報取得手段は、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた前記基板の前縁部が前記第二の現像ノズルの待機位置に達したことを検出する基板検出手段と、前記基板の前縁部におけるフォトレジストの溶解状態を検出する溶解検出手段とを有し、
前記制御手段は、前記基板検出手段により前記基板の前縁部が前記第二の現像ノズルの待機位置に達したことを検出すると、前記ノズル移動手段を駆動し、前記第二の現像ノズルを前記基板の移動速度に同期して移動させ、
前記溶解検出手段が所定の溶解状態を検出すると、前記第二の現像ノズルの移動を停止させると共に、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給することを特徴とする現像処理装置。 - 前記溶解検出手段は、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた前記基板の前縁部を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像から溶解したフォトレジストを検出する画像処理手段とを有することを特徴とする請求項1または請求項3に記載された現像処理装置。
- 前記基板情報取得手段が取得する情報は、少なくともフォトレジストの種類と、フォトレジストの膜厚と、露光量のいずれかに対応して、前記基板ごとにそれぞれ予め設定された前記第一の現像ノズルと第二の現像ノズルとの配置間隔を含むことを特徴とする請求項1または請求項3に記載された現像処理装置。
- パターン露光されたフォトレジストが成膜されてなる被処理基板を平流し搬送し、搬送される前記基板に対し現像処理を施す現像処理方法であって、
搬送路に沿って前記基板を平流し搬送し、前記搬送路上に配置された第一の現像ノズルにより、前記基板の前端から後端にわたり現像液を液盛りするステップと、
前記基板の処理に係る情報を取得するステップと、
前記第一の現像ノズルの下流側において前記搬送路に沿って移動可能に設けられた第二の現像ノズルを、前記取得した基板の処理に係る情報に基づき前記搬送路上における所定位置に移動させ、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給するステップとを備え、
前記基板の処理に係る情報を取得するステップにおいて、前記基板の処理に係る情報として、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた基板の前縁部におけるフォトレジストの溶解状態を取得し、
前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給するステップにおいて、前記フォトレジストの所定の溶解状態を検出すると、第二の現像ノズルを、前記搬送路上における所定位置に移動させ、前記第二の現像ノズルから前記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。 - 前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給するステップにおいて、所定の溶解状態を検出すると、前記搬送路上における前記基板の前縁部の位置に前記第二の現像ノズルを移動させ、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給することを特徴とする請求項6に記載された現像処理方法。
- パターン露光されたフォトレジストが成膜されてなる被処理基板を平流し搬送し、搬送される前記基板に対し現像処理を施す現像処理方法であって、
搬送路に沿って前記基板を平流し搬送し、前記搬送路上に配置された第一の現像ノズルにより、前記基板の前端から後端にわたり現像液を液盛りするステップと、
前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた前記基板の前縁部が前記第二の現像ノズルの待機位置に達すると、前記第二の現像ノズルを前記基板の移動速度に同期して移動させるステップと、
前記基板の処理に係る情報を取得するステップと、
前記第一の現像ノズルの下流側において前記搬送路に沿って移動可能に設けられた第二の現像ノズルの移動を、前記取得した基板の処理に係る情報に基づき停止させ、前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給するステップとを備え、
前記基板の処理に係る情報を取得するステップにおいて、前記基板の処理に係る情報として、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた基板の前縁部におけるフォトレジストの溶解状態を取得し、
前記第二の現像ノズルから前記基板に現像液を供給するステップにおいて、前記フォトレジストの所定の溶解状態を検出すると、前記第二の現像ノズルの移動を停止させると共に、前記第二の現像ノズルから前記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。 - 前記フォトレジストの溶解状態の取得において、前記第一の現像ノズルにより現像液が盛られた前記基板の前縁部を撮像し、撮像された画像からフォトレジストの溶解量を検出することを特徴とする請求項6または請求項8に記載された現像処理方法。
- 前記基板の処理に係る情報は、少なくともフォトレジストの種類と、フォトレジストの膜厚と、露光量のいずれかに対応して、前記基板ごとにそれぞれ予め設定された前記第一の現像ノズルと第二の現像ノズルとの配置間隔を含むことを特徴とする請求項6または請求項8に記載された現像処理方法。
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