JP5994749B2 - 現像装置、現像方法及び記憶媒体 - Google Patents

現像装置、現像方法及び記憶媒体 Download PDF

Info

Publication number
JP5994749B2
JP5994749B2 JP2013162611A JP2013162611A JP5994749B2 JP 5994749 B2 JP5994749 B2 JP 5994749B2 JP 2013162611 A JP2013162611 A JP 2013162611A JP 2013162611 A JP2013162611 A JP 2013162611A JP 5994749 B2 JP5994749 B2 JP 5994749B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
developer
wafer
nozzle
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013162611A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015032749A (ja
Inventor
吉原 孝介
孝介 吉原
京田 秀治
秀治 京田
行志 牟田
行志 牟田
山本 太郎
太郎 山本
靖史 滝口
靖史 滝口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2013162611A priority Critical patent/JP5994749B2/ja
Priority to KR1020140083636A priority patent/KR102011527B1/ko
Priority to TW103126258A priority patent/TWI592991B/zh
Priority to US14/450,704 priority patent/US9575411B2/en
Publication of JP2015032749A publication Critical patent/JP2015032749A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5994749B2 publication Critical patent/JP5994749B2/ja
Priority to US15/338,638 priority patent/US10289004B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274Photolithographic processes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/08Spreading liquid or other fluent material by manipulating the work, e.g. tilting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0287Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work with no relative movement between the outlet and a moving work during the application
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/002Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
    • B05D1/005Spin coating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3021Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface

Description

本発明は、露光後の基板の現像装置、現像方法及び前記現像装置に用いられる記憶媒体に関する。
半導体装置の製造工程におけるフォトリソグラフィ工程では、レジスト膜が形成され、所定のパターンに沿って露光された基板に対して、現像液が供給され、レジストパターンが形成される。この現像処理は、長尺な吐出口を備えたノズルを、前記吐出口から現像液を吐出しながら基板の一端から他端へ移動させて基板全体に液盛りしてパドルを形成する方式により行われる場合がある。基板を静止させた状態で液盛りをすることができるので、便宜上、この現像方式を静止現像方式と記載する。特許文献1には、この静止現像方式の一例について記載されている。また、現像処理としては、基板を回転させながらノズルを移動させて、現像液が供給される位置を回転する基板の半径上で移動させる方式がある。現像液の供給位置の移動と、遠心力の作用とにより、基板に現像液の液膜が形成され、当該液膜を構成する現像液が流動する。便宜上、この現像方式を回転現像方式と記載する。特許文献2に、この回転現像方式の一例が記載されている。
上記の静止現像方式において、前記パドルは、そのパドルが形成される環境における気流や、基板を保持する基板保持部に接続される駆動機構の振動などの各種の要因によって揺らぐ場合がある。この揺らぎに起因して、基板の面内の各部でレジスト膜付近の現像液の濃度がばらつき、レジスト膜と現像液の反応具合が異なるおそれがある。その結果として、面内の1つの露光領域(ショット)内におけるパターンの線幅であるCD(Critical Dimension)の均一性(CDU:Critical Dimension Uniformity)が低下してしまうおそれがある。
回転現像方式では、基板上で現像液が流動して撹拌されることから、静止現像方式に比べて露光領域内のCDUを高くすることができる。ただしこの方式においては、基板に供給された現像液が、レジスト膜表面を流れ、そのように流れる間に現像液はレジストと反応してその濃度が変化する。つまり、現像液の液流れ方向でCDが変化するおそれがあるため、より高いCDUを得ることができる技術が求められている。また、特許文献3には、基板の中心部上に配置したノズルの下端を、当該ノズルから供給した処理液に接液させ、基板を回転させて当該基板に液膜を形成する技術について記載されているが、上記の問題を解決できるものではない。
特許第3614769号公報 特許第4893799号公報 特開2012−74589号公報
本発明はこのような事情においてなされたものであり、その目的は、露光後の基板に現像処理を行うにあたり、基板の面内におけるレジストパターンの線幅の均一性を高くすることができる技術を提供することである。
本発明の現像装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
基板に現像液を供給して液溜まりを形成するための現像液ノズルと、
前記液溜まりに接触した状態で基板と直交する軸の周りに回転する回転部材を含み、前記基板に形成された現像液の液溜まりに旋回流を発生させる旋回流発生機構と、
前記旋回流発生機構を基板の表面に沿って移動させる移動機構と、を備え
前記旋回流発生機構は、前記現像液ノズル内にて螺旋状の現像液の液流を形成する螺旋状の流路部材を含むことを特徴とする。
本発明の他の現像装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
基板に現像液を供給して液溜まりを形成するための現像液ノズルと、
前記液溜まりに接触した状態で基板と直交する軸の周りに回転する回転部材を含み、前記基板に形成された現像液の液溜まりに旋回流を発生させる旋回流発生機構と、
前記旋回流発生機構を基板の表面に沿って移動させる移動機構と、を備え
前記旋回流発生機構は、互いに異なる位置に前記旋回流を発生させる第1の旋回流発生機構と、第2の旋回流発生機構とにより構成されることを特徴とする。
本発明の更に他の現像装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
基板に現像液を供給して液溜まりを形成するための現像液ノズルと、
前記液溜まりに接触すると共に前記基板と対向した状態で当該基板と直交する軸の周りに自転する面状体を備える回転部材を含み、当該液溜まりに旋回流を発生させる旋回流発生機構と、
前記旋回流発生機構を基板の表面に沿って移動させる移動機構と、
前記基板の中心部と当該基板の中心部上に配置された前記面状体との間に前記現像液ノズルから現像液を供給して、当該面状体の外縁の外側に前記液溜まりの外縁が位置するように当該液溜まりを前記基板の中心部に局所的に形成する第1のステップと、前記面状体を自転させて前記基板の中心部で前記液溜まりに前記旋回流を発生させる第2のステップと、前記旋回流が発生する位置が前記基板の周縁部へ向かう前記液溜まりの外縁に追従して前記基板の周縁部に移動するように前記面状体を自転させながら当該基板の周縁部へ移動させる第3のステップと、を実施し、前記第1のステップで液溜まりが形成されてから前記第3のステップにて前記液溜まりが前記基板の表面全体に行き渡るまでの間、前記面状体の進行方向において前記液溜まりの外縁が前記面状体の外縁の外側に位置する状態が保たれるように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする
本発明の現像装置は、基板に形成された現像液の液溜まりに接触した状態で回転部材を回転させて旋回流を発生させる旋回流発生機構と、前記旋回流発生機構を基板の表面に沿って移動させる移動機構と、を備えている。これによって、基板の所望の領域に旋回流を発生させて現像液を撹拌させることができ、現像液の濃度の均一性が高くなる。その結果として、前記旋回流が形成された領域においてレジストパターンの線幅の均一性が高くなる。従って、基板の面内におけるパターンの線幅の均一性の向上を図ることができる。
本発明の実施形態に係る現像装置の縦断側面図である。 前記現像装置の平面図である。 前記現像装置に設けられる現像液ノズルの縦断側面図である。 前記ノズルの上面図である。 前記ノズルの下面図である。 前記ノズルの下方の液溜まりの模式図である。 前記ノズルの下方の液溜まりの模式図である。 前記液溜まりの平面図である。 前記現像装置による第1の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第1の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第1の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第1の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第1の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第1の実施形態に係る工程図である。 前記工程についてのタイムチャートである。 前記現像液ノズルのウエハ上での移動経路を示す説明図である。 前記工程の変形例のタイムチャートである。 他の前記現像装置の平面図である。 前記現像装置による第2の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第2の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第2の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第2の実施形態に係る工程図である。 前記工程についてのタイムチャートである。 前記工程の変形例のタイムチャートである。 前記現像装置による第3の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第3の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第3の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第3の実施形態に係る工程図である。 前記工程についてのタイムチャートである。 前記工程の変形例のタイムチャートである。 第4の実施形態に係る工程図である。 第4の実施形態に係る工程図である。 第4の実施形態に係る工程図である。 第4の実施形態に係る工程図である。 前記工程についてのタイムチャートである。 前記工程の変形例のタイムチャートである。 他の現像装置における現像液ノズルの側面図である。 前記他の現像装置の平面図である。 前記現像装置による第5の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第5の実施形態に係る工程図である。 前記現像装置による第5の実施形態に係る工程図である。 他の現像装置の現像装置の平面図である。 第6の実施形態に係る工程図である。 第6の実施形態に係る工程図である。 第6の実施形態に係る工程図である。 前記工程についてのタイムチャートである。 前記工程の変形例のタイムチャートである。 他の現像液ノズルの側面図である。 他の現像液ノズルの下面図である。 他の現像液ノズルの側面図である。 他の現像液ノズルの下面図である。 他の現像液ノズルの側面図である。 他の現像液ノズルの下面図である。 他の現像液ノズルの縦断側面図である。 他の現像液ノズルの下面図である。 他の現像液ノズルの縦断側面図である。 他の現像液ノズルの下面図である。 評価試験の結果を示すグラフ図である。 最低ノズル径とノズルの経路を示す模式図である。 最低ノズル径とノズルの経路を示す模式図である。 最低ノズル径とノズルの経路を示す模式図である。
(第1の実施形態)
図1及び図2は本発明における第1の実施形態に係る現像装置1を示したものであり、レジスト膜がその表面に形成されたウエハWが搬送されて処理される。前記レジスト膜は、所定のパターンに沿って露光されている。この現像装置1は基板保持部であるスピンチャック11を備えており、スピンチャック11は、ウエハWの裏面中央部を吸着して、ウエハWを水平に保持する。またスピンチャック11は、回転軸12を介して下方に設けられた回転駆動部13に接続されている。
現像装置1には、スピンチャック11に保持されたウエハWを取り囲むようにカップ体2が設けられている。このカップ体2は、外カップ21と内カップ22とから成り、カップ体2の上方側は開口している。前記外カップ21は上部側が四角形状であり、下部側が円筒状である。図中23は、外カップ21の下部側に設けられる段部であり、図中24はこの段部23に接続される昇降部である。前記内カップ22は円筒状であり、上部側が内側に傾斜している。内カップ22の下端面が前記外カップ21の昇降時に段部23と当接することによって、上方へ押し上げられる。ウエハWから現像液を除去する際に、このようにカップ体2は上昇して、ウエハWから飛散する液を受け止める。
スピンチャック11に保持されたウエハWの下方側には円形板25が設けられており、円形板25の外側には縦断面形状が山形のガイド部材26が、リング状に設けられている。前記ガイド部材26は、ウエハWよりこぼれ落ちた現像液や洗浄液を、円形板25の外側に設けられる液受け部27にガイドする。液受け部27は、環状の凹部として構成される。図中28は排液管であり、液受け部27に接続されている。廃液管28は廃液タンク(不図示)に接続され、その途中には気液分離器(不図示)が設けられ、排気と廃液の分離が行われる。15は昇降機構であり、ピン14を昇降させる。ピン14の昇降により、図示しない基板搬送機構とスピンチャック11との間でウエハWを受け渡すことができる。
現像装置1は、現像液ノズル31を備えている。この現像液ノズル31は、ウエハWに現像液を供給して液溜まりを形成すると共に、この液溜まりに旋回流を発生させる役割を有する。つまり、現像液ノズル31は、ノズルの役割の他に旋回流発生機構の役割も果たす。図3は、現像液ノズル31の縦断側面図である。また、図4、図5は、夫々現像液ノズル31の上面図、下面図である。現像液ノズル31は上下に長い円柱形状に構成され、その上面には凹部32が設けられている。凹部32の底面には、現像液ノズル31の中心軸まわりに複数の開口部33が開口している。各開口部33は、当該現像液ノズル31の下面35の中央部に、垂直に開口した吐出口36に接続されている。
前記下面35は円形であり、スピンチャック11に載置されたウエハWと平行するように形成されている。前記吐出口36は現像液ノズル31の中心軸上、つまり前記下面35の中心部に開口している。下面35の直径d1は、ウエハWの直径よりも小さい。ウエハWの直径は、例えば450mmであるが、これより小さい径のウエハWを用いることもできる。ウエハWの径が大きいほど、既述の現像液の消費量、液跳ね及びスループットの各問題に対して大きな改善効果が期待される。現像液ノズル31の材質としては、後述するように表面張力によって現像液を撹拌できるように、例えば樹脂が用いられる。この樹脂としては、例えばPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が用いられる。
前記凹部32の底面から鉛直上方へ、現像液ノズル31の中心軸に沿って軸37が伸びており、当該軸37の上端は回転機構38に接続されている。回転機構38により、現像液ノズル31は前記中心軸まわりに回転(自転)できるように構成されている。つまり、現像液ノズル31は、前記吐出口36の周りに沿って回転する。前記凹部32には、現像液供給管39の下流端が開口し、当該現像液供給管39から凹部32へ供給された現像液は、吐出口36からウエハWに吐出される。現像液供給管39の下流端は、回転機構38に対して固定されている。図中3Aは現像液の供給源であり、現像液供給管39の上流端に接続されている。この現像液供給源3Aはポンプやバルブなどを備え、後述の制御部10からの制御信号に従って、現像液ノズル31へ現像液を供給する。
ウエハWに対して現像処理を行うときに、図3に示すように現像液ノズル31の下面35は、ウエハWに近接して対向する。このとき、ウエハW表面と現像液ノズル31の下面35との距離d2は、例えば0.5mm〜2mmである。このように下面35がウエハWに近接した状態で吐出口36からウエハWに現像液が吐出されることで、現像液ノズル31の下方には当該下面35に接触した状態の液溜まり30が形成される。
このように液溜まり30が形成された状態で、回転機構38により現像液ノズル31が前記中心軸周りに回転する。図6、図7は、このように現像液ノズル31が回転するときの液溜まり30の様子を示す側面図である。形成された液溜まり30と現像液ノズル31の下面35との間には表面張力が働き、これら液溜まり30と前記下面35とは互いに引き合っている。現像液ノズル31が回転すると、この表面張力により、液溜まり30には当該液溜まり30が回転する作用が加えられ、図6中矢印で示すように現像液ノズル31の回転方向に沿った液流れ、即ち旋回流が発生する。図8では、上方から見た旋回流を示している。図8中、鎖線の矢印で現像液ノズル31の回転方向を示し、実線の矢印で液溜まり30における現像液の流れる方向を示している。
このように旋回流が発生することにより、現像液ノズル31の下方では図7に矢印で示すように現像液が撹拌され、現像液の濃度の均一性が高くなる。つまり、ウエハW表面においてレジストと現像液とが反応し、それによってウエハW表面の現像液の濃度が低下しても、上記のように現像液が撹拌されているため、その濃度の低下した現像液はウエハW表面から離れ、レジストと未反応で濃度が高い現像液がウエハW表面に供給される。従って、現像液とレジストとの間における反応が促進される。また、ウエハWの面内において前記ノズル31の下面35の下方領域については、そのように現像液の濃度の均一性が高くなるので、均一性高くレジストと現像液との反応が進行する。即ち、レジストパターンのCDの均一性が高くなる。
この現像装置1では、後述するように現像液ノズル31を水平方向に移動させ、液溜まり30をウエハWの中心部から周縁部へ広げる。そして、この水平移動に並行してウエハWを回転させる。これによって現像液ノズル31の下面35をウエハWの表面全体を通過させ、ウエハW表面全体で現像液の撹拌を行う。前記現像液ノズル31の下面35の直径d1、ウエハWの回転数、現像液ノズルの31の水平移動速度は、そのように現像液ノズル31の下面35がウエハW表面全体を通過できるように設定される。現像液ノズル31の水平移動速度は、例えば10mm/秒〜100mm/秒である。下面35の直径d1は、例えば50mm〜200mmである。ウエハWの回転数は、ウエハWに現像液を吐出したときに液跳ねを抑えるために100rpm以下とすることが好ましく、より好ましくは10rpm〜50rpmである。また、十分に現像液の撹拌を行うために、現像液ノズル31の回転数は、例えば50rpm〜1000rpmとする。
図2に戻って、現像装置1の説明を続ける。回転機構38はアーム41の先端に固定され、アーム41の基端側は移動機構42に接続される。移動機構42によりアーム41が昇降する。また、移動機構42は水平に伸びるガイドレール43に沿って移動し、現像液ノズル31をスピンチャック11に保持されたウエハWの径に沿って移動させることができる。図中44は、現像液ノズル31の待機領域であり、カップ体2の外側に設けられている。
図1、2中45は洗浄液ノズルであり、現像処理後、ウエハWの洗浄処理を行うため、洗浄液(純水)をウエハWに供給する。図1中46は洗浄液供給源であり、ポンプやバルブなどを備え、制御部10からの制御信号に従って前記洗浄液を洗浄液ノズル45に供給する。図2中47は洗浄液ノズル45を支持するアームである。図中48は移動機構であり、アーム47を昇降させると共にガイドレール49に沿って横方向に移動する。図中40は、洗浄液ノズル45の待機領域であり、カップ体2の外側に設けられている。
現像装置1には、コンピュータからなる制御部10が設けられる。制御部10は、不図示のプログラム格納部を有している。このプログラム格納部には、後述の作用で説明する現像処理が行われるように命令が組まれた、例えばソフトウエアからなるプログラムが格納される。このプログラムが制御部10に読み出されることで、制御部10は現像装置1の各部に制御信号を出力する。それによって、移動機構42、48による各ノズル31、45の移動、回転機構38によるノズル31の回転、現像液供給源3A及び洗浄液供給源46によるノズル31、45への現像液及び洗浄液の供給、スピンチャック11によるウエハWの回転、ピン14の昇降などの各動作が制御され、後述のようにウエハWに現像処理及び洗浄処理を行うことができる。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクまたはメモリーカードなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
続いて、図9〜図14の現像装置1の動作図を参照しながら、当該現像装置1を用いて行われる現像処理及び洗浄処理の手順について説明する。また、図15のタイムチャートも適宜参照する。このタイムチャートでは、現像処理を開始してからの経過時間(処理時間)と、現像液ノズル31の回転数及びウエハWの回転数との関係を示している。実線のグラフが現像液ノズル31の回転数、一点鎖線のグラフがウエハWの回転数を夫々示す。また、このタイムチャートでは、現像液ノズル31から現像液が吐出される期間、及び現像液を吐出する間に現像液ノズル31が移動している期間を、各々バーにより示している。
先ず、ウエハWが図示しない基板搬送機構により現像装置1に搬送され、スピンチャック11に保持されると、現像液ノズル31が待機領域44からウエハWの中央部上へ移動し、図3で説明したようにその下面35がウエハWに近接するように下降する(図9)。続いて、現像液ノズル31からウエハWに現像液が供給されると共に現像液ノズル31が平面視反時計回りに回転し(図15のチャート中時刻t1)、現像液ノズル31の下面35とウエハWとの間に、当該下面35に接するように、前記下面35よりも大きい液溜まり30が形成され、図6〜図8で説明したように液溜まり30に旋回流が発生し、前記下面35の下方の現像液が撹拌される(図10)。
現像液ノズル31の回転数が上昇して所定の回転数になると、当該所定の回転数で現像液ノズル31の回転が続けられる。然る後、ウエハWが平面視時計回りに回転し、回転数が上昇する。ウエハWと現像液ノズル31とが互いに逆方向に回転しているため、現像液ノズル31の下方では現像液に作用する力が大きくなり、より確実に現像液の撹拌が行われ、現像液の濃度の均一性がより高くなる。ウエハWの回転数が例えば10rpmに達すると、当該10rpmでウエハWの回転が続けられると共に、現像液ノズル31がウエハWの周縁部上へ向けて、ウエハWの半径上をその表面に沿って、例えば10mm/秒で移動開始する(時刻t2)。これによって、液溜まり30は前記現像液ノズル31の下面35に接した状態で、ウエハWの周縁部へ向けて広げられる(図11)。なお、現像液ノズル31をウエハWの回転方向と同じ方向に回転させても本発明の効果を得ることができる。
現像液ノズル31は広がる液溜まり30を追い越さないように、回転しながらウエハW上にて移動を続ける。そのように現像液ノズル31が、液溜まり30を追い越さないようにするのは、追い越しが起きるとすると、ウエハW表面で液溜まり30が複数箇所形成される。即ちウエハW表面で現像液の液千切れが起きることになる。そうなると、各液溜まり30が個別にウエハW表面を広がり、各液溜まり30の界面同士が合わさる。すると、その影響を受けて当該箇所のレジストパターンのCDが、他の箇所におけるレジストパターンのCDと異なってしまうおそれがある。即ち、レジストパターンの面内のCDU(Critical Dimension Uniformity)が低下するおそれがある。そのため、前記追い越しが起きないように現像液ノズル31の移動速度が設定される。
ウエハWの周縁部へ向けて広げられる液溜まり30の下方ではウエハW表面のレジスト膜と、当該液溜まり30を構成する現像液との反応が進行する。この液溜まり30のうち現像液ノズル31の下方では、既述のように旋回流により現像液が撹拌され、現像液の濃度が均一化される。現像液ノズル31がウエハWの周縁部上に移動し、ウエハW全面が現像液に覆われると、現像液ノズル31の移動が停止する(時刻t3、図12)。ところで、ウエハW全面(表面全体)とは、レジストパターンの形成領域全体の意味であり、例えばウエハWの周縁部に前記形成領域が設けられていないウエハWに対しては、ウエハWの周縁部に現像液の液溜まりを形成しなくてもよい。図12では、ウエハWの周端よりも若干内側まで、液溜まり30を形成した例を示しているが、ウエハWの周端についても液溜まり30に被覆されるようにしてもよい。
このように液溜まり30がウエハW全面に形成されるまでに、既述したように現像液ノズル31は、前記ウエハWの全面を通過して現像液の撹拌を行う。図16には、ウエハW表面から見た現像液ノズル31の経路を示している。図中の点線は、現像液ノズル31の吐出口36の軌跡を示す。現像液ノズル31の移動が停止した後、現像液ノズル31の回転数及びウエハWの回転数が低下し、これらの回転が停止する(時刻t4)。例えば現像液ノズル31の回転停止と同時に現像液ノズル31からの現像液の供給が停止し、現像液ノズル31は待機領域44へと戻る。
ウエハW上に静止された液溜まり30により、ウエハWの表面全体でレジスト膜と現像液との反応がさらに進行した後(図13)、洗浄液ノズル45がウエハWの中心部上に位置すると共に、ウエハWが所定の回転数で回転する。ウエハWの中心部上に洗浄液が吐出され、遠心力によりウエハWの周縁部に広げられて、ウエハWから現像液の液溜まり30が除去される(図14)。洗浄液の吐出が停止した後、ウエハWの回転が続けられて洗浄液がウエハWから振り切られ、ウエハWが乾燥される。然る後、図示しない基板搬送機構により、ウエハWは現像装置1から搬出される。
この現像装置1によれば、現像液ノズル31からウエハWの中心部に現像液を吐出して、現像液ノズル31に接するように現像液の液溜まり30を形成すると共に、現像液ノズル31を回転させることにより、この液溜まり30に旋回流を発生させる。そして、現像液ノズル31の回転及び現像液の吐出が続けられながら、現像液ノズル31をウエハWの周縁部上へと移動させると共にウエハWを回転させることにより、ウエハWの全面に現像液の液溜まり30を広げている。現像液ノズル31が周縁部上へ位置した後は、現像液の供給を停止し、ウエハWの外側にこぼれ落ちる現像液の量を抑えることができる。従って、現像液の消費量を抑えることができる。また、ウエハWの遠心力により、現像液をウエハW表面にて広げる必要が無いので、ウエハWの回転数を低く抑えることができる。従って、吐出された現像液がウエハWの回転によって跳ねることが抑えられるので、この液跳ねがパーティクルとなってウエハWを汚染することが抑えられる。また、現像液ノズル31の回転により、現像液ノズル31の下方の現像液が撹拌されるので、未反応のレジストと未反応の現像液とが接触しやすくなり、前記レジストの反応が促進されるので、スループットの向上を図ることができる。
ところで、背景技術の項目で説明した静止現像方式ではウエハW上に現像液のパドルを形成後、パドルの各部が環境による要因で揺らぐおそれがあり、ウエハWの面内でCDがばらつくおそれがある。回転現像方式においてはウエハWの回転により、ウエハW表面を現像液が撹拌されるので、前記揺らぎによるCDのばらつきは抑えられる。しかし、回転現像方式では、ウエハWの径方向に沿って現像液を供給し、ウエハWに供給された供給位置から離れた位置に現像液が流れ、流れる間にレジストに接触して現像液の濃度が変化する。つまり、現像液の液流れ方向におけるCD分布が異なるおそれがある。しかしこの現像装置1によれば、現像液ノズル31の下方に局所的に旋回流を発生させて現像液を撹拌し、現像液ノズル31がウエハWの表面全体を通過するようにウエハWの回転と現像液ノズル31との移動とを行っている。従って、前記回転現像方式のように、液流れによるウエハW面内での現像液の濃度のばらつきが無く、当該面内にて均一性高くレジストと現像液との反応が起こる。つまり、現像装置1の現像方式によれば、静止現像方式及び回転現像方式に比べて、ウエハW面内におけるCDの均一性(CDU)を、より高くすることができる。
また、例えばウエハWに水に対する接触角が比較的高いレジスト膜が成膜され、このレジストが液浸露光により露光されているものとする。即ち、未露光部については前記接触角が高い状態のまま現像処理を行うものとする。このウエハWを静止現像方式により現像すると、未露光部の前記接触角が高いまま処理が進み、現像後、洗浄液(純水)が供給されたときに当該未露光部の撥水性によって、液ちぎれが起きてしまうおそれがある。しかし、この現像装置1によれば液溜まり30がウエハWの周縁部へ広げられるにあたり、現像液が撹拌されることにより、レジストの溶解生成物が未露光部へと広げられる。そして、前記未露光部が前記溶解生成物に接することで親水化される。そのため、未露光部における洗浄液の液ちぎれが発生することが抑えられるので、現像欠陥の発生を抑えることができる。また、現像液が撹拌されることにより、溶解生成物が現像液に掻き出されるため、当該溶解生成物が残渣としてレジストパターン上に残り、パターンの開口不良としての現像欠陥となることが抑制される。
また、現像装置1による上記の現像手法によれば、ウエハW上の現像液ノズル31の各位置における当該現像液ノズル31の回転数、及び/または現像液ノズル31の移動速度を調整することで、ウエハW面内のCD分布を調整することができる。このように少ないパラメータで前記CD分布を調整できるので、ウエハWの面内でCDの均一性を高くするために装置1の調整に要する時間が、少なくて済む。
第1の実施形態の変形例である現像処理について説明する。図17は、この変形例におけるタイムチャートを示しており、図15で説明したタイムチャートとは現像液ノズル31の回転数の制御について異なっている。この変形例では、現像液ノズル31がウエハWの中心部上から周縁部上に向けて移動するにつれて、次第にその回転数が上昇する。そして、周縁部上に位置した後も所定の時間、前記回転数は上昇を続ける。然る後、回転数が低下して、現像液ノズル31の回転が停止する。このような差異を除いて、第1の実施形態と同様に現像装置1の各部の動作が制御される。
液溜まり30を中心部から周縁部へ向けて広げているので、現像液に接する時間がウエハWの周縁部に向かうほど短い。従って、前記変形例では、現像液ノズル31が周縁部側に向かうほど、その回転数が高くなるように制御して現像液の撹拌を促進し、現像液とレジストとの反応性が高くなるようにしている。このように回転数を制御することによって、ウエハWの面内におけるCDの均一性が、より高くなるようにしている。
第1の実施形態では液溜まり30をウエハWの中心部から周縁部に広げるために、ウエハWの回転を行っているが、そのように回転を行わなくてもよい。例えば、現像液ノズル31の下面35を、ウエハWと同じかそれよりも大きく形成し、下面35をウエハWに近接させる。下面35の吐出孔36はウエハWの中心部上に位置させる。そして、現像液ノズル31から現像液を供給し、現像液ノズル31を回転させる。現像液ノズル31の横方向の移動は行わないものとする。これによって、液溜まり30は旋回流を形成しながら、ウエハWの中心部から周縁部に向けて広げられ、ウエハW表面全体で現像液が撹拌される。ところで現像液ノズル31が回転すると、下面35の下方の液流れに沿って、下面35よりも若干外側の領域にも液流れが発生し、旋回流が形成される。そのため、上記のようにウエハWの回転及び現像液ノズル31の横方向の移動を行わずに旋回流を形成する場合、現像液ノズル31の下面35の大きさは、ウエハW表面の大きさより若干小さく形成してもよい。
この実施形態及び後述の各実施形態において、基板としては円形のものに限られず、角型の基板をこの現像装置1により処理してもよい。なお、上記の例では現像液の液溜まりをウエハWに形成しているが、このようにウエハWに供給される処理液としては現像液に限られず、前記洗浄液を現像液と同様にウエハWに液盛りして、ウエハWを洗浄してもよい。
上記の第1の実施形態において、現像液ノズル31をウエハWの中央部上から周縁部上へ向けて移動させる代わりに、現像液ノズル31を周縁部上から中心部上へ移動させてもよい。この移動中においては、第1の実施の形態と同じく現像液ノズル31の回転、現像液の吐出、ウエハWの回転を行う。つまり、ウエハWの周縁部から中心部へ向けて現像液の液溜まり30を広げると共に、液溜まり30に旋回流を形成する。ただし、このように液溜まり30を広げると、ウエハWの中心部にて、ウエハW表面を広がった現像液の界面同士が接触し、現像液が合流することになる。このように現像液が合流することで、上記のようにウエハWの面内におけるCDUが低下するおそれがあるため、液溜まり30はウエハWの中心部から周縁部へ向けて広げることが好ましい。
また、上記の例では現像液ノズル31のウエハWの径方向に沿った移動と、ウエハWの回転とを互いに並行して行って、液溜まり30をウエハWの全面に形成しているが、このように液溜まり30を形成することに限られない。例えば、ウエハWを静止させた状態で、現像液ノズル31を既述のようにウエハWの中心部から周縁部に向けて移動させ、ウエハWの径方向に沿って現像液を液盛りする。然る後、ウエハWを回転させ、遠心力によりウエハW表面で現像液を流動させ、ウエハW全体が現像液に被覆されるようにしてもよい。このように処理を行っても、現像液の使用量削減、現像液の液跳ねの低下、前記現像液の流動による反応の促進を図ることができる。ただし、ウエハW面内でCDUを高くするために、上記のようにウエハWの回転と、現像液ノズル31の移動とを並行して行うことが有効である。
(第2の実施形態)
続いて第2の実施形態について、第1の実施形態との差異点を中心に説明する。図18に第2の実施形態で用いられる現像装置5の平面図を示している。この現像装置5の現像装置1との差異点としては、現像液ノズル31が2つ設けられている点である。そして、現像液供給管39、アーム41、移動機構42、ガイドレール43及び待機領域44については、現像液ノズル31毎に設けられている。これによって、回転、現像液の吐出、及びウエハWの径方向上における移動について、各現像液ノズル31で独立して行うことができる。説明の便宜上、これらの現像液ノズル31を、第1の現像液ノズル31A、第2の現像液ノズル31Bとして示す。
続いて、第2の実施形態の現像処理について、図19〜図22の現像装置5の動作図と、図23のタイムチャートを参照しながら説明する。この図23のタイムチャートは、図15と同様に、ウエハWの回転数、現像液ノズルの回転数、現像液を吐出する期間及び現像液ノズルが移動する期間を示しており、第1の現像液ノズル31Aの回転数の変化を実線のグラフで、第2の現像液ノズル31Bの回転数の変化を二点鎖線のグラフで夫々示している。
先ず、静止したウエハWの中心部上に第1の現像液ノズル31Aが位置し、第1の実施形態と同様にウエハWに近接する(図19)。また、便宜上、図示は省略しているが、第2の現像液ノズル31Bが、ウエハWの直径上における中心部と周縁部との間の所定の位置(便宜上、中間部とする)の上方で待機する。前記第1の現像液ノズル31Aが平面視反時計回りに回転すると共に、当該第1の現像液ノズル31Aから現像液が吐出され(図23のタイムチャート中、時刻s1)、第1の現像液ノズル31Aの下方に液溜まり30が形成されると共に、液溜まり30に旋回流が発生する(図20)。
平面視時計回りにウエハWの回転が開始され、所定の回転数に達すると、第1の現像液ノズル31AがウエハWの周縁部上へ向けて移動し(時刻s2)、液溜まり30がウエハWの周縁部に広げられる。その後、第2の現像液ノズル31BがウエハWの前記中間部に近接するように下降し、第1の現像液ノズル31Aによって形成された液溜まり30上に位置する。第2の現像液ノズル31Bが平面視反時計回りに回転すると共に当該第2の現像液ノズル31Bから現像液が吐出される(図21、時刻s3)。これによって、第2の現像液ノズル31Bの下方においても液溜まり30に旋回流が形成される。また、第2の現像液ノズル31Bは、前記回転及び現像液の吐出を行うと同時に、第1の現像液ノズル31Bの移動方向とは逆方向に、ウエハWの半径上をウエハWの周縁部に向かって移動する。
第1及び第2の現像液ノズル31A、31BがウエハWの周縁部に向かって移動を続け、周縁部上に到達して液溜まり30がウエハW全面に形成されると、これら現像液ノズル31A、31Bの移動が停止する(図22、時刻s4)。その後、現像液ノズル31A、31Bの回転数が低下し、回転が停止すると共に当該現像液ノズル31A、31Bからの現像液の吐出が停止する(時刻s5)。このように現像液の吐出を停止するまでに、第1の現像液ノズル31Aは、第1の実施形態の現像液ノズル31と同様に、ウエハWの全面を通過する。各ノズル31A、31Bからの現像液の吐出停止後は、第1の実施形態と同様に現像液の液溜まり30により、レジストの反応が進行し、時刻s5から所定の時間経過後に、ウエハWの回転及び洗浄液の供給が行われて、現像液がウエハWから除去される。
この第2の実施形態においては、上記のようにウエハWの中心部は、現像液ノズル31Aにより現像液の撹拌が行われ、ウエハWの前記中間部から周縁部に至るまでは、現像液ノズル31A、31Bにより現像液の撹拌が行われる。つまり、第2の現像液ノズル31Bは、中間部から周縁部に至る領域で、第1の現像液ノズル31Aによる液溜まり30の撹拌作用を補助するために設けられている。このように処理を行うことで、中間部から周縁部に至る領域で前記現像液の撹拌を促進して、現像液濃度の均一性を高めることができる。それによって、ウエハWの面内におけるレジストパターンのCDの均一性を、より確実に高くすることができる。特に、ウエハWが大型であると、第1の実施形態で説明した液溜まり30の流れに従ってウエハWの周縁部側に流れ出す溶解生成物の量が多くなり、現像液の濃度の均一性を高くし難くなるおそれがあるため、このように第1の現像液ノズル31A、31Bを用いて撹拌をすることが有効である。
図24には、第2の実施形態の変形例のタイムチャートを示している。図23のタイムチャートとの差異点は、第1の実施形態の変形例と同様に、現像液ノズル31の回転数を、ウエハWの周縁部に向かうにつれて上昇させていることである。この例では第1及び第2の現像液ノズル31A、31B共に回転数を上昇させているが、いずれか一方のみを上昇させるようにしてもよい。
上記の例では、第1の現像液ノズル31Aと第2の現像液ノズル31Bとは、同じ方向に回転しているが、互いに逆方向に回転するようにしてもよい。現像液ノズル31A、31Bの回転数については、例えば50rpm〜1000rpmである。互いに同じ回転数に設定してもよいし、異なる回転数に設定してもよい。また、第2の現像液ノズル31Bの下面35と、第1の現像液ノズル31Aの下面35とは同じ大きさに構成してもよいし、互いに異なる大きさに構成してもよい。異なる大きさに構成する場合、第2の現像液ノズル31Bは、第1の現像液ノズル31Bの撹拌を補助する目的から、例えば第2の現像液ノズル31Bの下面35は、第1の現像液ノズル31Aの下面35よりも小さく構成される。またその他に、このように第1の現像液ノズル31Aの下面35の径を、第2の現像液ノズル31Bの下面35の径よりも小さくすることにより、ショット内でのCDUをより改善することができる。また、第2の現像液ノズル31Bについては現像液の吐出を行わず、回転による撹拌のみを行うようにしてもよい。また、第1の現像液ノズル31AによりウエハWの中心部に液溜まり30を形成した後、第1の現像液ノズル31Aからの現像液の供給を停止すると共に第2の現像液ノズル31Bからの現像液の供給を開始して、液溜まり30をウエハWの周縁部に広げてもよい。この場合、各現像液ノズル31A、31Bは、第2の実施形態と同様に回転させると共に、ウエハWの周縁部上へ向けて移動させるものとする。
(第3の実施形態)
続いて、第3の実施形態について説明する。この第3の実施形態においては、第2の実施形態で説明した現像装置5が用いられる。第3の実施形態の現像処理について、図25〜図28の現像装置5の動作図を参照しながら説明する。また、この第3の実施形態の現像処理におけるウエハWの回転数、各現像液ノズルの回転数、現像液の吐出期間及び各現像液ノズルの移動期間を、第2の実施形態と同様に、図29のタイムチャートに示している。
ウエハWの中心部上に第1の現像液ノズル31Aが、ウエハWの周縁部上に第2の現像液ノズル31Bが夫々位置し、ウエハWに近接するように下降する(図25)。第1の現像液ノズル31A及び第2の現像液ノズル31Bから現像液が夫々吐出されると共にこれらの現像液ノズル31A、31Bが平面視反時計回りに回転し、各現像液ノズル31A、31Bの下方に液溜まり30が各々形成されると共に、各液溜まり30に旋回流が形成される(図26、図29のチャート中、時刻v1)。ウエハWが平面視時計回りに回転を開始して所定の回転数になると、第1の現像液ノズル31AはウエハWの周縁部側に、第2の現像液ノズル31BはウエハWの中心部側に、互いに同じ方向に移動する(時刻v2)。
第1の現像液ノズル31A、第2の現像液ノズル31Bにより夫々形成された液溜まり30は、各ノズル31A、31Bの移動によりウエハW表面を広げられ(図27)、互いにその界面同士が合わさり、ウエハW全体が液溜まり30に被覆される。その間、他の実施形態と同様に現像液ノズル31A、31Bの下方では旋回流により、現像液が撹拌される。第1の現像液ノズル31A、第2の現像液ノズル31Bが夫々ウエハWの中間部に位置すると、これらの現像液ノズル31A、31Bの移動が停止する(時刻v3、図28)。然る後、現像液ノズル31A、31Bの回転が停止すると共に各現像液ノズル31A、31Bから現像液の吐出が停止する(時刻v4)。現像液ノズル31A、31Bの回転が開始してから停止するまでに、ウエハWの全面は、現像液ノズル31Aの下方か現像液ノズル31Bの下方の少なくともいずれかを通過する。これによって、ウエハW全面で現像液の撹拌が行われる。
この第3の実施形態によれば、第1の現像液ノズル31A、第2の現像液ノズル31BがウエハWの面内の互いに異なる領域に、互いに並行して液溜まり30を形成し、当該液溜まり30を広げると共に、各液溜まり30に旋回流を発生させる。従って、ウエハW全面に速やかに液溜まり30を形成すると共にウエハW全面で現像液の撹拌を行うことができる。結果として現像処理に要する時間を、より短くすることができるという効果がある。ただし、上記のようにウエハW上で現像液の界面同士が合わさると、CDUが低下するおそれがあることから、当該CDUを高くするためには第1の実施形態及び第2の実施形態のように処理を行うことが好ましい。
図30には、第3の実施形態の変形例のタイムチャートを示している。図29
のタイムチャートとの差異点は、第1の現像液ノズル31Aの回転数を、当該第1の現像液ノズル31AがウエハWの中心部上から中間部上へ移動するにつれて上昇させていること、第2の現像液ノズル31Bの回転数を、当該第2の現像液ノズル31BがウエハWの周縁部上から中間部上へ移動するにつれて上昇させていることである。この第3の実施形態では中間部に向かって液溜まり30が広がるので、当該中間部に向かうほど現像液とレジストとの接触時間が短い。そのため、この図30のタイムチャートで示すように現像液ノズル31A、31Bの回転数を制御して、ウエハW面内におけるCDUの向上を図っている。この第3の実施形態においても、現像液ノズル31A、31Bの回転方向及び回転数は、互いに異なっていてもよい。各現像液ノズル31A、31Bの下面35の大きさも互いに異なっていてもよい。
(第4の実施形態)
続いて、第4の実施形態について説明する。この第4の実施形態においては第1の実施形態で説明した現像装置1が用いられる。第4の実施形態の現像処理について、第1の実施形態の現像処理との差異点を中心に、図31〜図34の工程図を参照しながら説明する。また、この第4の実施形態のタイムチャートである図35も適宜参照する。
第1の実施形態と同様にウエハWの中心部上に現像液ノズル31が近接し、現像液が吐出されて液溜まり30が形成されると共に、現像液ノズル31の回転により液溜まり30に旋回流が形成される(図31、図35のチャート中、時刻x1)。ウエハWが回転し、現像液ノズル31がウエハWの周縁部上に向けて移動して(時刻x2)、液溜まり30がウエハWの周縁部へ広げられる(図32)。ウエハWの周縁部上に現像液ノズル31が位置し、液溜まり30がウエハW全体に広げられると、現像液ノズル31からの現像液の吐出が停止し(時刻x3)、現像液ノズル31が回転を続けながらウエハWの中心部上へ向かって移動する(図33)。これによって、引き続き液溜まり30には旋回流が形成される。現像液ノズル31が、ウエハWの中心部上に位置すると(図34)、現像液ノズル31の回転及びウエハWの回転が停止する(時刻x4)。そして、例えばウエハWの回転が停止すると略同時に、洗浄液ノズル45より洗浄液を供給してウエハWを洗浄する。
上記のように現像液ノズル31をウエハWの中心部上と周縁部上との間で往復移動させることにより、ウエハWの全面の各部は2回、現像液ノズル31の下方を通過し、当該各部の現像液が撹拌される。従って、この第4の実施形態によれば、第1の実施形態よりもさらに、現像液とレジストとの反応を促進することができる。結果として、現像液ノズル31の回転を停止させてから、洗浄液ノズル45により洗浄液を吐出するまでの時間は、第1の実施形態よりも短く設定することができる。この第4の実施形態によれば、第1の実施形態よりもさらにスループットの向上を図ることができる。
図36には、第4の実施形態の変形例のタイムチャートを示している。図36のタイムチャートとの差異点は、現像液ノズル31Aの回転数を、当該現像液ノズル31がウエハWの中心部上から周縁部上に移動するにつれて上昇させ、周縁部上から中心部上に移動するにつれて低下させていることである。これは、第1の実施形態の変形例で説明したように、ウエハWの周縁部に向かうほど、現像液とレジストとの接触時間が短いため、当該周縁部における現像液とレジストとの反応を促進させるためである。
また、上記の各例では現像液ノズル31がウエハWの周縁部上に位置した後は、現像液の消費量を抑えるため当該現像液の吐出を停止させているが、現像液ノズルを中心部上へ移動させるときにも現像液を吐出してもよい。また、ウエハWの中心部上と周縁部上との間における回転する現像液ノズル31の移動回数は、上記の例に限られず、上記の例よりも多く行ってもよい。つまり、例えば上記の例で、現像液ノズル31が、ウエハWの中心部上に戻った後、再度前記現像液ノズル31をウエハWの周縁部上に移動させてもよい。
また、ウエハWの周縁部上にて現像液の吐出を開始して、ウエハWの中心部上へ移動させた後、ウエハWの周縁部上へ戻るように、現像液ノズル31をウエハW上で往復移動させてもよい。ただし、第1の実施形態で説明したように、CDUを高くするために、上記の例のようにウエハWの中心部上にて吐出を開始することが好ましい。
(第5の実施形態)
続いて、第5の実施形態について説明する。この第5の実施形態において用いられる現像装置は、第1の実施形態で説明した現像装置1と略同様に構成されているが、差異点として、現像液のウエハWにおける広がりを規制するための規制部材51が設けられている。図37、図38に規制部材51について示している。この規制部材51は、液溜まり30を広げるために現像液ノズル31が移動するときの当該現像液ノズル31の進行方向に、現像液ノズル31に対して離れるように設けられる。現像液ノズル31を移動させるときに、その現像液ノズル31が移動する勢いで液溜まり30を構成する現像液が、前記進行方向へ流れ出しても、このように進行方向に設けた規制部材51により液流れを規制する。
規制部材51は、この例では平面視円弧状に形成されている。規制部材51の表面は、例えばPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などの材質により構成される。図中52は支持部であり、回転機構38に対して規制部材51を支持している。従って規制部材51は、アーム41の移動により現像液ノズル31と共に移動する。
現像液ノズル31により液溜まり30が形成されるときに、規制部材51はウエハWの表面から上方に若干離れるように設けられる。液溜まり30がウエハW表面を広がり、規制部材51の下方に流れこんでも、この規制部材51に接触して、表面張力により規制部材51に引きつけられ、規制部材51の外側に流れ出すことが防がれる。
第5の実施形態の現像処理について、図39〜図41の現像装置の動作図を参照しながら説明する。また、この第5の実施形態においては、例えば第1の実施形態の図15のタイムチャートで説明したように、現像装置の各部の動作が制御される。つまり、第1の実施形態と同様に、ウエハWの中心部上に現像液ノズル31が近接し、現像液が吐出されて液溜まり30が形成されると共に現像液ノズル31が回転する。それによって当該液溜まり30に旋回流が形成される(図39)。
規制部材51により液溜まり30が現像液ノズル31の進行方向に、過度にウエハW面内を広がることが抑えられた状態となる。この状態で、現像液ノズル31の移動により当該液溜まり30は、ウエハWの周縁部に広げられる(図40)。現像液ノズル31がウエハWの周縁部に移動し、液溜まり30がウエハWの全面に広げられ、現像液ノズル31の回転及びウエハWの回転が停止する(図41)。
このように規制部材51を設けることで、液溜まり30を構成する現像液が、ウエハWの外側にこぼれ落ちることが防がれる。従って、現像液の使用量をより確実に抑えることができる。この第5の実施形態において、図17に示した第1の実施形態の変形例と同様に、現像液ノズル31がウエハWの周縁部に向けて移動するに従って、現像液ノズル31の回転数を上昇させるようにしてもよい。また、規制部材51はウエハWの外側への現像液の液流れを規制することができればよく、形状は円弧状にすることに限られない。例えば、平面視直線状に形成してもよい。
また、規制部材51は現像液ノズル31と共に移動しなくてもよい。例えば現像液ノズル31の移動機構42とは、別個の移動機構に規制部材51が接続されるようにする。そして、ウエハWの処理時には、規制部材51がウエハWの外方からウエハWの周縁部上へ移動して、当該周縁部上で静止するように装置を構成してもよい。
(第6の実施形態)
第6の実施形態について説明する。この第6の実施形態においては、背景技術の項目で説明した静止現像方式によりウエハW表面に現像液の液盛りを行い、ウエハW全面に液溜まり30を形成する。然る後、第1の実施形態で説明した手法と略同様の手法により、液溜まり30における現像液の撹拌を行う。この第6の実施形態で用いられる現像装置9について、図42の平面図を参照しながら現像装置1との差異点を中心に説明する。現像装置9は現像液ノズル91を備えている。現像液ノズル91は長尺に構成され、ウエハWの直径よりも長く形成された吐出口92を備えている。図中93は現像液ノズル92を支持するアームである。図中94はアーム93に接続された移動機構であり、ガイドレール95に沿って水平方向に移動する。図中96は、現像液ノズル91の待機領域である。
この現像装置9では、現像液ノズル31の代わりに回転部材97が設けられている。この回転部材97は現像液ノズル31と同様に構成されているが、差異点として、その下面35に吐出口36が開口していないこと、及び現像液供給管39が接続されていないことが挙げられる。つまり回転部材97は、現像液ノズル31と異なり現像液の吐出を行わないが、現像液ノズル31と同様に現像液の撹拌を行うことができるように構成されている。
図43〜図45の現像装置の動作図を参照しながら、第6の実施形態の現像処理について説明する。また、図46はこの第6の実施形態のタイムチャートである。このタイムチャートでは既述の各実施形態のタイムチャートとは異なり、回転部材97の回転数を実線のグラフで示している。先ず、現像液ノズル91からの現像液の吐出が開始され(チャート中、時刻y1)、現像液ノズル91は静止した状態のウエハWの一端側から他端側へ向かって移動する。回転部材97は、ウエハWの中心部上で待機する。
現像液ノズル91が前記他端側に位置し、ウエハWの全面が現像液の液溜まり30に覆われると、回転部材97が下降して、その下面35がウエハW表面の中心部に近接する。現像液ノズル91からの現像液の吐出が停止する。この吐出停止と同時に、回転部材97が平面視反時計回りに、ウエハWが平面視時計回りに、夫々回転する(時刻y2)。現像液ノズル31を用いた既述の各実施形態と同様に、回転部材97の回転によってウエハWの中心部において旋回流が形成され、現像液が撹拌される。例えば回転部材97は回転を開始すると同時に、ウエハWの周縁部に向かって、ウエハWの表面に沿って移動を開始する。
回転部材97の移動により、液溜まり30において旋回流が形成される領域がウエハWの周縁部に向かって移動する。然る後、ウエハWの回転及び回転部材97の回転が停止すると共に、ウエハWの周縁部上にて回転部材97の回転が停止する(時刻y3)。回転部材97が回転を停止するまでに、第1の実施形態と同様に、その下面35がウエハWの全面を通過し、ウエハWの全面で現像液が撹拌される。回転部材97の回転停止から所定の時間経過後に、第1の実施形態と同様にウエハWに洗浄液が供給され、現像液が除去される。この第6の実施形態のようにウエハWに現像液を液盛りした後、この現像液に対して撹拌を行っても、撹拌が行われた領域では現像液の濃度の均一性が高くなる。従って、ウエハW面内のCDUの均一性を高くすることができる。
上記の例では、回転部材97をウエハWの中心部から周縁部へ向けて移動させているが、周縁部から中心部へ向けて移動させてもよい。また、液溜まり30は回転現像方式によって形成することもできる。つまり、ウエハWの径よりもその吐出口の径が小さく形成された現像液ノズルを移動させ、回転するウエハWの中心部と周縁部との間で現像液の吐出位置を移動させる。それによって、ウエハW全面に液溜まり30を形成してもよい。このように回転現像方式において、ウエハWの中心部側から現像液の供給を開始して、周縁部側へウエハWの供給位置を移動させて液溜まり30を形成する場合、ウエハWの周縁部側ほど現像液に接する時間が短くなる。このような場合、図47に示すように、回転部材97がウエハWの周縁部側に向かうほど、その回転数が上昇するように現像装置9を制御するようにしてもよい。このように回転数を制御することで、ウエハWの面内のCDUの均一性を高くすることができる。
上記の例では、現像液ノズル91による液溜まり30の形成後は、回転部材97を、第1の実施形態と同様にウエハWの表面に沿って移動させて現像液の撹拌を行っているが、他の実施形態の現像液ノズル31と同様に回転部材97をウエハWの表面に沿って移動させて、現像液の撹拌を行ってもよい。第2,第3の実施形態と同様に現像液を撹拌する場合は、回転部材97を現像装置9に2つ設けるものとする。
ところで、上記の第6の実施形態ではウエハWの面内のCDUを向上させるために回転部材97の下面をウエハWの全面に通過させているが、このように現像装置9を制御することには限られない。例えば、静止現像方式で現像を行ったときに、ウエハWの中心部、または周縁部のいずれかのCDUが低いかを実験により測定しておき、それに基づいて中心部及び周縁部のうちいずれかの撹拌を行うかを装置のユーザーが設定しておく。そして、中心部の撹拌を行うように設定した場合は、上記のように液溜まり30を形成した後、当該中心部上に回転部材97を位置させて、撹拌を行う。このときウエハWの回転は行わなくてもよい。周縁部の撹拌を行うように設定した場合は、当該周縁部上に回転部材97を位置させて、ウエハWを回転させながらウエハWの周に沿って撹拌を行う。このようにウエハWの面内において局所的に撹拌を行い、当該箇所のウエハWのCDUを向上させてもよい。ただし、既述の各例のようにウエハW全面において現像液の撹拌を行う方が、ウエハWの面内のCDUを、より確実に向上させることができる。
(他のノズルの構成例)
各実施形態で使用される現像液ノズルとしては、上記の現像液ノズル31に限られない。現像液ノズルの他の構成例について説明する。図48は現像液ノズル61の側面、図49は現像液ノズル61の下面35を夫々示している。現像液ノズル61における現像液ノズル31との差異点を説明すると、この現像液ノズル61の下端部は拡径され、現像液ノズル31よりも広い範囲で旋回流を形成することができる。
前記現像液ノズル61の下面35は、平坦に構成されているが、このように構成することには限られない。図50、51は、夫々現像液ノズル62の側面図、下面図である。この現像液ノズル62は、現像液ノズル61と略同様に構成されているが、差異点として下面35に突起63が設けられている。この突起63は、下面35の周方向に間隔をおいて複数設けられ、下面35の周縁部から中心部側に向かうように、平面視円弧状に形成されている。現像液ノズル62が回転するときには、突起63により下面35の中心部へ向かうように現像液の液流れが形成され、撹拌が助長される。図51中、前記液流れを点線の矢印で表示している。また、このように現像液が中心部に向かうように流れることで、現像液ノズル62の回転時において、現像液が現像液ノズル62の外方に流れるように移動することが抑えられる。つまり、吐出口36から吐出された現像液は、比較的長い時間、現像液ノズル62の下方に保持される。従って、当該現像液ノズル62の下方においてより確実に現像液を撹拌し、その濃度の均一性を高くすることができる。
下面35の中心部へ向けて現像液の液流れを形成するためには、突起63を設ける代わりに溝を設けてもよい。図52、53では、複数の溝64を設けた現像液ノズル62の側面図、下面図を夫々示している。溝64は、突起63と同じく、下面35の周縁部から中心部側に向かう円弧状に形成されている。回転部材97においても、このような突起63及び溝64を設けることができる。
図54、図55は、夫々現像液ノズル65の縦断側面図、下面図である。現像液ノズル65は、現像液ノズル61と略同様に構成されているが、差異点としてその下面35には多数の吐出口66が間隔をおいて設けられ、シャワー状に現像液がウエハWに供給される。現像液ノズル65に供給された現像液は、各吐出口66から分散してウエハWに吐出されるので、ウエハWに対する現像液の吐出圧を抑え、より確実にウエハWからの現像液の液跳ねを抑えることができる。また、前記現像液ノズル65の下面35を多孔質体により構成して、前記液跳ねを抑えてもよい。
さらに他の現像液ノズルの構成例について説明する。図56、57は、夫々現像液ノズル71の縦断側面図、下面図である。図中72は流路部材回転機構であり、現像液ノズル31の回転機構38と同様にアーム41に設けられている。流路部材回転機構72は鉛直下方に伸びる回転棒73を、その中心軸周りに回転させる。図中74は回転棒73に設けられるフランジであり、フランジ74の周方向には現像液の流路をなす孔75が穿孔されている。フランジ74の下方における回転棒73の下部側面には、流路形成部材をなす螺旋状の突起76が形成されている。即ち、回転棒73はねじ状に構成されている。
前記突起76に近接するように回転棒73の側周を覆うスリーブ77が設けられており、スリーブ77の下方の開口部は現像液の吐出口78を構成する。また、スリーブ77の下端部は、現像液ノズル61と同様に、その回転により広い範囲で現像液を撹拌できるように拡径されている。このスリーブ77の下面を79として示している。前記フランジ74は、スリーブ77の内側の溝81に進入し、スリーブ77を支持している。スリーブ77にはベルト82が巻き掛けられ、アーム41に設けられた回転機構83により駆動する。このベルト82の駆動によって、スリーブ77が鉛直軸周りに回転することができる。現像液供給管39は、その下流端からスリーブ77の上側の開口部に現像液を供給できるように、アーム41に設けられている。
この現像液ノズル71は、既述の各現像液ノズルと同様にウエハW表面に現像液の液溜まり30を形成し、この液溜まり30に旋回流を発生させることができる。スリーブ77の下面79がウエハWに近接した状態で、スリーブ77及び回転棒73が、図57で実線の矢印で示すように、下方から見て時計回りに回転する。そのようにスリーブ77及び回転棒73が回転しながら、スリーブ77の上側に現像液が供給される。供給された現像液は、図中に点線の矢印で示すように、突起76に沿って旋回しながら下方へ流れ、螺旋状の液流を形成する。吐出口78の周方向に回転する回転棒73の作用により、この液流は加速されて、当該吐出口78からウエハWに吐出され、スリーブ77の下面79に接する液溜まり30を形成すると共に、当該液溜まり30に旋回流が形成される。そして前記下面79の回転により、この旋回流は加速され、下面79の下方において現像液が大きく撹拌される。
上記の例では現像液の撹拌作用を高くするためにスリーブ77を回転させているが、スリーブ77の回転を行わないようにしてもよい。また、回転棒73の回転も行わなくてもよい。つまり、回転棒73の突起76に現像液をガイドさせることによってのみ、液溜まり30に旋回流を形成するようにしてもよい。
既述の各現像液ノズル及び回転部材97の下面には、例えばヒーターを埋設することができる。現像液を撹拌する際に、当該ヒーターにより前記下面を昇温させ、現像液とレジストとの反応をさらに促進させることができる。
(評価試験)
第1の実施形態に沿ってウエハW全面に液溜まり30の形成を行うにあたって、液千切れが発生しないように液溜まり30を形成することができる現像液ノズル31の移動速度、ウエハWの回転数、現像液ノズル31の下面35の直径d1との関係を調べた。液千切れが発生しないとは、ウエハWに盛られた液溜まり30同士がウエハW表面を広がって合流して液膜を形成しないようにすることであり、さらに言い換えればノズル31の下面35がウエハWの全面を通過することである。図58は、この結果を示すグラフである。グラフの横軸は前記ウエハWの回転数(単位、rpm)を示し、グラフの縦軸は前記現像液ノズル31の移動速度(単位、mm/秒)を示している。縦軸及び横軸に囲まれるグラフ中の領域Aを領域R1〜R11に区分して示している。
グラフの右側に示すように、各領域R1〜R11は、前記下面35の直径d1(単位、mm)の範囲に対応している。前記ノズルの下面の直径d1を、一つの領域Rに対応する直径としたとき、グラフ中に示す、この領域Rに対応するウエハWの回転数及び現像液ノズルの移動速度に設定することで、前記液千切れが発生しないように液溜まり30を形成することができる。
また、前記ノズルの移動速度及びウエハWの回転数を夫々所定の値に設定したときに、前記液千切れを起こさないようにして液溜まり30を形成することが可能な前記直径d1の最小値(最低ノズル径とする)を算出した。図59、60、61は、夫々ノズルの移動速度を10mm/秒、30mm/秒、50mm/秒としたときの前記最低ノズル径を実線の円で示し、現像液ノズル31の下面35の中心のウエハW上における軌跡を点線で示している。各図中、5段にウエハWを示しているが、上段のウエハWから下側に向けて回転数を、10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpmに設定した状態を示している。図59〜61のウエハWの直径は300mmである。
以下に算出した最低ノズル径を示す。現像液ノズル31の移動速度が10mm/秒で、ウエハWの回転数が10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpmであるとき、最低ノズル径は夫々、60mm、30mm、20mm、15mm、12mmである。現像液ノズル31の移動速度が30mm/秒で、ウエハWの回転数が10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpmであるとき、最低ノズル径は夫々、180mm、90mm、60mm、45mm、36mmである。現像液ノズル31の移動速度が50mm/秒で、ウエハWの回転数が10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpmであるとき、最低ノズル径は夫々、300mm、150mm、100mm、75mm、60mmである。
なお、図示は省略しているが、ノズル移動速度が20mm/秒、40mm/秒であるときの最低ノズル径も算出している。ノズルの移動速度が20mm/秒で、ウエハWの回転数が10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpmであるとき、最低ノズル径は夫々、120mm、60mm、40mm、30mm、20mmである。ノズルの移動速度が40mm/秒で、ウエハWの回転数が10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpmであるとき、最低ノズル径は夫々、240mm、120mm、80mm、60mm、48mmである。
図58のグラフの説明に戻る。このグラフに示すように、ウエハWの回転数、現像液ノズル31の移動速度、及び現像液ノズル31の下面の直径を適切に設定することで、液千切れを発生させずに液溜まり30を形成することができる。ただし、第1の実施形態で説明したように、ウエハWの回転数は例えば50rpm以下とすることが好ましい。
(評価試験2)
評価用の装置を用いて、液溜まりが回転する作用を加えることで液の撹拌が行えることを調べる試験を行った。前記評価用の装置は、円形の下板と円形の上板とを備え、下板と上板とは互いに対向し、上板はその中心軸まわりに回転する。上板と下板との間の隙間に液体を供給して液溜まりを形成し、上板を回転させたときに、液溜まりの上側、下側とで液の流動が起きているか否かを調べた。この装置において上板と下板との隙間は変更自在であり、当該隙間の液厚を調整することができる。前記液厚及び上板の回転数を変化させて、複数回試験を行った。前記下板の上面の前記液体に対する接触角は77.3°、前記上板の底面の前記液体に対する接触角は91.3°である。
下記の表1は、この評価試験2の結果を示している。前記下板と上板との間の前記液溜まりにおける上面及び底面について、液の流れ具合を○、△、×の3段階で示している。この表1から液厚が1.0mm以下であると、前記液溜まりの上面及び底面において、いずれも液流れが発生している。つまり、液の撹拌が起きている。そのように液厚を1.0mm以下にしたとき、特に上板の回転数が60rpm以上にすると、液溜まりの上面及び底面において、いずれも液流れが大きく発生している。この評価試験2の結果より、ウエハWと上記の現像液ノズル31の下面との高さを適切に設定することで、既述のように旋回流を形成して、現像液を撹拌可能であることが推定される。
Figure 0005994749
1 現像装置
11 スピンチャック
30 液溜まり
31 現像液ノズル
35 下面
36 吐出口
38 回転機構
42 移動機構

Claims (23)

  1. 基板を水平に保持する基板保持部と、
    基板に現像液を供給して液溜まりを形成するための現像液ノズルと、
    前記液溜まりに接触した状態で基板と直交する軸の周りに回転する回転部材を含み、前記基板に形成された現像液の液溜まりに旋回流を発生させる旋回流発生機構と、
    前記旋回流発生機構を基板の表面に沿って移動させる移動機構と、を備え
    前記旋回流発生機構は、前記現像液ノズル内にて螺旋状の現像液の液流を形成する螺旋状の流路部材を含むことを特徴とする現像装置。
  2. 前記流路部材を現像液ノズルの吐出口の周方向に回転させる流路部材回転機構を備えたことを特徴とする請求項記載の現像装置。
  3. 基板を水平に保持する基板保持部と、
    基板に現像液を供給して液溜まりを形成するための現像液ノズルと、
    前記液溜まりに接触した状態で基板と直交する軸の周りに回転する回転部材を含み、前記基板に形成された現像液の液溜まりに旋回流を発生させる旋回流発生機構と、
    前記旋回流発生機構を基板の表面に沿って移動させる移動機構と、を備え
    前記旋回流発生機構は、互いに異なる位置に前記旋回流を発生させる第1の旋回流発生機構と、第2の旋回流発生機構とにより構成されることを特徴とする現像装置。
  4. 前記第1の旋回流発生機構の前記回転部材は、液溜まりに旋回流を発生させながら基板の中心部から周縁部へ向けて移動し、
    前記第2の旋回流発生機構の前記回転部材は、前記第1の旋回流発生機構の移動に並行して、液溜まりに旋回流を発生させながら前記基板の中心部より基板の周縁部に寄った位置から当該周縁部へ向けて移動するように制御されることを特徴とする請求項記載の現像装置。
  5. 第1の旋回流発生機構の回転部材及び第2の旋回流発生機構の回転部材は、前記基板と対向した状態で基板の表面に沿って自転する面状体を各々含み、
    第2の旋回流発生機構において自転する面状体の径は、第1の旋回流発生機構において自転する面状体の径よりも小さいか、あるいは同じ大きさであることを特徴とする請求項記載の現像装置。
  6. 前記基板保持部を鉛直軸の周りに回転させる回転機構を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の現像装置。
  7. 前記旋回流の旋回方向は、基板の回転方向と逆向きであることを特徴とする請求項記載の現像装置。
  8. 前記回転部材は、前記基板と対向した状態で基板の表面に沿って自転する面状体を含むことを特徴とする請求項1ないしのいずれか一項に記載の現像装置。
  9. 基板を水平に保持する基板保持部と、
    基板に現像液を供給して液溜まりを形成するための現像液ノズルと、
    前記液溜まりに接触すると共に前記基板と対向した状態で当該基板と直交する軸の周りに自転する面状体を備える回転部材を含み、当該液溜まりに旋回流を発生させる旋回流発生機構と、
    前記旋回流発生機構及び現像液ノズルを基板の表面に沿って移動させる移動機構と、
    前記基板保持部を鉛直軸の周りに回転させる回転機構と、
    前記基板の中心部と当該基板の中心部上に配置された前記面状体との間に前記現像液ノズルから現像液を供給して、当該面状体の外縁の外側に前記液溜まりの外縁が位置するように当該液溜まりを前記基板の中心部に局所的に形成する第1のステップと、
    前記面状体を自転させて前記基板の中心部で前記液溜まりに前記旋回流を発生させる第2のステップと、
    前記旋回流の発生する位置が前記基板の周縁部へ向かう前記液溜まりの外縁に追従して前記基板の周縁部に移動するように、前記基板を回転させると共に前記現像液ノズル及び前記面状体を基板の周縁部へ向けて移動させる第3のステップと、を実施し、前記第1のステップで液溜まりが形成されてから前記第3のステップにて前記液溜まりが前記基板の表面全体に行き渡るまでの間、前記面状体の進行方向において前記液溜まりの外縁が前記面状体の外縁の外側に位置する状態が保たれるように制御信号を出力する制御部と、
    を備えることを特徴とする現像装置。
  10. 前記面状体は、前記液溜まりに接触した状態で回転することにより、当該面状体の周縁部側から中心部側へ向かう現像液の液流れを形成するための突起または溝を備えることを特徴とする請求項8または9記載の現像装置。
  11. 前記面状体は前記現像液ノズルを構成し、当該面状体には複数の現像液の吐出口が設けられることを特徴とする請求項8ないし10のいずれか一項に記載の現像装置。
  12. 前記回転部材は、前記現像液ノズルの吐出口の周りに沿って回転するものであることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一項に記載の現像装置。
  13. 前記旋回流発生機構は、現像液ノズルにより基板の全体に液溜まりが形成された後、当該液溜まりに旋回流を発生させるように制御されることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか一項に記載の現像装置。
  14. 基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
    次に、基板に現像液ノズルから現像液を供給して液溜まりを形成する工程と、
    前記液溜まりに旋回流を発生させて液溜まりを撹拌する工程と、
    前記基板保持部を回転させながら前記旋回流の発生位置を移動させる工程と、
    を含み、
    前記旋回流の旋回方向は、基板の回転方向と逆向きであることを特徴とする現像方法。
  15. 基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
    次に、基板に現像液ノズルから現像液を供給して液溜まりを形成する工程と、
    複数の前記回転部材を、前記液溜まりの互いに異なる位置に接触させた状態で前記基板の表面に沿って互いに並行して回転させることにより、前記液溜まりに旋回流を発生させて当該液溜まりを撹拌する工程と、
    前記旋回流の発生位置を移動させる工程と、
    を含むことを特徴とする現像方法。
  16. 液溜まりに旋回流を発生させながら基板の中心部から周縁部へ向けて一の回転部材を移動させる工程と、
    前記一の回転部材の移動に並行して、液溜まりに旋回流を発生させながら前記基板の中心部より基板の周縁部に寄った位置から当該周縁部へ向けて他の回転部材を移動させる工程と、
    を含むことを特徴とする請求項15記載の現像方法
  17. 前記現像液ノズルから基板に現像液を供給して現像液の液溜りを形成しながら前記旋回流を発生させることを特徴とする請求項14ないし16のいずれか一項に記載の現像方法。
  18. 前記旋回流は、回転部材を液溜まりに接触した状態で基板の表面に沿って回転させることにより発生させることを特徴とする請求項14ないし17のいずれか一項に記載の現像方法。
  19. 前記回転部材は、前記基板と対向した状態で基板の表面に沿って自転する面状体であることを特徴とする請求項14ないし18のいずれか一項に記載の現像方法。
  20. 基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
    面状体を前記基板の中心部上に、当該基板に対向するように配置する工程と、
    前記基板の中心部に現像液ノズルから現像液を供給し、前記面状体の外縁よりその外縁が外側に位置すると共に、前記面状体に接触する液溜まりを当該基板の中心部に局所的に形成する液溜まり形成工程と、
    前記面状体を前記基板の表面に沿って自転させて、記基板の中心部で前記液溜まりに旋回流を発生させて当該液溜まりを撹拌する工程と、
    前記旋回流の発生する位置が前記基板の周縁部へ向かう前記液溜まりの外縁に追従して前記基板の周縁部に移動するように、前記基板を回転させると共に前記現像液ノズル及び前記面状体を基板の周縁部へ向けて移動させる移動工程と、
    を備え、
    前記液溜まり形成工程において前記液溜まりが形成されてから前記移動工程において当該液溜まりが前記基板の表面全体に行き渡るまでの間、前記面状体の進行方向において前記液溜まりの外縁が当該面状体の外縁の外側に位置する状態が保たれることを特徴とする現像方法。
  21. 前記回転部材は、前記現像液ノズルの吐出口の周りに沿って回転するものであることを特徴とする請求項19または20記載の現像方法。
  22. 前記現像液ノズルにより基板の全体に液溜まりが形成された後、当該液溜まりに旋回流を発生させることを特徴とする請求項14ないし21のいずれか一項に記載の現像方法。
  23. 露光後の基板に対して現像処理を行う現像装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムは、請求項14ないし22のいずれか一項に記載の現像方法を実施することを特徴とする記憶媒体。
JP2013162611A 2013-08-05 2013-08-05 現像装置、現像方法及び記憶媒体 Active JP5994749B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013162611A JP5994749B2 (ja) 2013-08-05 2013-08-05 現像装置、現像方法及び記憶媒体
KR1020140083636A KR102011527B1 (ko) 2013-08-05 2014-07-04 현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체
TW103126258A TWI592991B (zh) 2013-08-05 2014-07-31 顯影裝置、顯影方法及記憶媒體
US14/450,704 US9575411B2 (en) 2013-08-05 2014-08-04 Developing apparatus, developing method and storage medium
US15/338,638 US10289004B2 (en) 2013-08-05 2016-10-31 Developing apparatus, developing method and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013162611A JP5994749B2 (ja) 2013-08-05 2013-08-05 現像装置、現像方法及び記憶媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015032749A JP2015032749A (ja) 2015-02-16
JP5994749B2 true JP5994749B2 (ja) 2016-09-21

Family

ID=52427371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013162611A Active JP5994749B2 (ja) 2013-08-05 2013-08-05 現像装置、現像方法及び記憶媒体

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9575411B2 (ja)
JP (1) JP5994749B2 (ja)
KR (1) KR102011527B1 (ja)
TW (1) TWI592991B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015053467A (ja) * 2013-08-05 2015-03-19 東京エレクトロン株式会社 現像方法、現像装置及び記憶媒体

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6390732B2 (ja) * 2013-08-05 2018-09-19 東京エレクトロン株式会社 処理液供給装置
JP6215787B2 (ja) * 2014-07-25 2017-10-18 東京エレクトロン株式会社 現像方法、現像装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP6404189B2 (ja) * 2015-08-07 2018-10-10 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置、基板液処理方法及び記憶媒体
JP6370282B2 (ja) * 2015-09-25 2018-08-08 東京エレクトロン株式会社 現像処理方法及び現像処理装置
JP7025872B2 (ja) * 2016-12-02 2022-02-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
KR102414893B1 (ko) * 2016-12-02 2022-06-30 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체
CN109821702B (zh) * 2019-03-26 2020-11-10 重庆京东方显示技术有限公司 涂布设备及涂布方法
US11747729B2 (en) * 2021-03-19 2023-09-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor developer tool and methods of operation

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4893799A (ja) 1972-02-28 1973-12-04
JPS60140350A (ja) * 1983-12-28 1985-07-25 Toshiba Corp 現像装置
JPS614769A (ja) 1984-06-18 1986-01-10 Dainichi Seika Kogyo Kk アゾ顔料
JPH09213610A (ja) * 1996-02-05 1997-08-15 Miyazaki Oki Electric Co Ltd 基板処理装置及び処理方法
JP3630524B2 (ja) * 1997-05-08 2005-03-16 大日本スクリーン製造株式会社 基板洗浄装置
US6265323B1 (en) * 1998-02-23 2001-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrate processing method and apparatus
JPH11329960A (ja) * 1998-02-23 1999-11-30 Toshiba Corp 基板処理方法及び基板処理装置
JP3912920B2 (ja) * 1998-12-10 2007-05-09 大日本スクリーン製造株式会社 現像装置
JP3589890B2 (ja) * 1999-03-02 2004-11-17 大日本スクリーン製造株式会社 現像液供給方法及び現像装置
TW471015B (en) 1999-10-26 2002-01-01 Tokyo Electron Ltd Solution processing apparatus
JP3614769B2 (ja) 1999-10-27 2005-01-26 東京エレクトロン株式会社 液処理装置
JP2002239434A (ja) * 2001-02-14 2002-08-27 Tokyo Electron Ltd 塗布膜形成装置および塗布膜形成方法
JP4199102B2 (ja) * 2003-12-18 2008-12-17 東京エレクトロン株式会社 基板の処理方法,基板処理システム及び現像液供給ノズル
US20100130107A1 (en) * 2008-11-24 2010-05-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for linear pad conditioning
JP4893799B2 (ja) 2009-10-23 2012-03-07 東京エレクトロン株式会社 現像装置、現像方法及び記憶媒体
JP5698487B2 (ja) 2010-09-29 2015-04-08 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6221954B2 (ja) * 2013-08-05 2017-11-01 東京エレクトロン株式会社 現像方法、現像装置及び記憶媒体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015053467A (ja) * 2013-08-05 2015-03-19 東京エレクトロン株式会社 現像方法、現像装置及び記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
TW201513169A (zh) 2015-04-01
US20170045821A1 (en) 2017-02-16
US9575411B2 (en) 2017-02-21
JP2015032749A (ja) 2015-02-16
KR102011527B1 (ko) 2019-08-16
TWI592991B (zh) 2017-07-21
US20150036110A1 (en) 2015-02-05
KR20150016888A (ko) 2015-02-13
US10289004B2 (en) 2019-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102201956B1 (ko) 현상 방법 및 현상 장치
JP5994749B2 (ja) 現像装置、現像方法及び記憶媒体
JP6384200B2 (ja) 現像方法、現像装置、及び記憶媒体
JP6447354B2 (ja) 現像装置
JP4730787B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP6447697B2 (ja) 現像方法、現像装置及び記憶媒体
KR20160028983A (ko) 현상 방법, 현상 장치 및 기억 매체
JP6289318B2 (ja) 現像方法、現像装置及び記憶媒体
JP2018107475A (ja) 現像方法、現像装置、及び記憶媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150708

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5994749

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250