JP6654534B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
この場合、第1のリンスノズルから吐出されるリンス液により、基板の一面から現像残渣を洗い流すことができるとともに、基板の温度を一定範囲内に調整することができる。
(2)現像処理部は、レジスト膜上に現像液の液層を形成することにより現像処理を行い、第1のリンス液供給部は、現像処理部による現像液の液層の形成後、第1のリンス液温度調整部により温度が調整されたリンス液を基板の一面に供給することにより現像液の液層をリンス液で置換するとともにレジストパターン上にリンス液の液層を形成してもよい。
(3)反転膜形成部は、リンス液の温度を一定範囲内に調整する第2のリンス液温度調整部と、現像処理部による現像液の液層の形成後、第2のリンス液温度調整部により温度が調整されたリンス液を基板の一面と反対側の他面に供給する第2のリンス液供給部とをさらに含んでもよい。
この場合、第2のリンス液供給部により供給されるリンス液により、基板の他面に現像残渣が付着することを防止することができるとともに、基板の温度を一定範囲内に調整することができる。
(5)基板処理装置は、処理液供給部により処理液が基板の一面に供給される前に、基板の一面上のリンス液の液層の厚みが小さくなるように回転保持部による基板の回転速度を調整する制御部をさらに備えてもよい。
(8)基板処理装置は、基板を保持して回転する回転保持部をさらに備え、処理液供給部は、現像処理部により形成された現像液の液層がレジストパターン上に保持されかつ回転保持部により基板が回転される状態で、基板の一面に処理液を供給してもよい。
(9)基板処理装置は、処理液供給部により処理液が基板の一面に供給される前に、基板の一面上の現像液の液層の厚みが小さくなるように回転保持部による基板の回転速度を制御する制御部をさらに備える。
(10)第3の発明に係る基板処理方法は、一面に感光性材料からなるレジスト膜が形成された基板を処理する基板処理方法であって、レジスト膜の現像処理を行うことにより基板の一面にレジストパターンを形成する工程と、現像処理部による現像処理後に基板の温度を一定範囲内に調整しつつレジストパターンを覆うように基板の一面にレジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜を形成する工程とを含み、反転膜を形成する工程は、リンス液の温度を一定範囲内に調整する工程と、反転膜の材料からなる処理液の温度を一定範囲内に調整する工程と、現像処理後、温度が調整されたリンス液を基板の一面に供給することにより現像液をリンス液で置換するとともにレジストパターン上にリンス液の液層を形成する工程と、リンス液の液層がレジストパターン上に保持された状態で温度が調整された処理液を基板の一面に供給することにより、リンス液の液層を処理液で置換するとともにレジストパターン上に処理液の液層を形成する工程とを含む。
(11)第4の発明に係る基板処理方法は、一面に感光性材料からなるレジスト膜が形成された基板を処理する基板処理方法であって、現像液を用いてレジスト膜に現像処理を行うことにより基板の一面にレジストパターンを形成する工程と、現像処理後に基板の温度を一定範囲内に調整しつつレジストパターンを覆うように基板の一面にレジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜を形成する工程とを含み、反転膜を形成する工程は、反転膜の材料からなる処理液の温度を一定範囲内に調整する工程と、現像処理後、温度が調整された処理液を基板の一面に供給することにより、現像液を処理液で置換するとともにレジストパターン上に処理液の液層を形成する工程とを含む。
図1は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。図1の基板処理装置100には、感光性材料からなるレジスト膜F1が形成された基板Wが搬入される。レジスト膜F1には、露光処理および露光後熱処理(PEB ; Post Exposure Bake)が行われている。そのため、レジスト膜F1には、露光領域および未露光領域からなる露光パターンが形成されている。
図1の温調部C2,C3,C4は、リンス液および処理液の温度を一定の範囲(以下、目標温度範囲と呼ぶ。)内に調整する。例えば、基板処理装置100の雰囲気の温度を含むように目標温度範囲が設定される。具体的には、雰囲気の温度が例えば23度である場合、目標温度範囲が、22度以上24度以下に設定される。
図3は図1の基板処理装置100の制御系統の構成を示すブロック図である。図3には、制御部150の機能的な構成が示される。制御部150は、ノズル制御部151、回転制御部152、現像液供給制御部153、リンス液供給制御部154、処理液供給制御部155、エッジリンス液供給制御部156および温調制御部157を含む。図3の制御部150の各部の機能は、CPUが制御プログラムを実行することにより実現される。
図4、図5および図6は、図1の基板処理装置100における基板Wの処理について説明するための模式的断面図である。まず、図4(a)に示すように、スピンチャック1により基板Wが水平姿勢に保持される。上記のように、基板Wの一面(上面)にはレジスト膜F1が形成されており、レジスト膜F1には露光パターンが形成されている。
以上のように、本実施の形態に係る基板処理装置100においては、反転膜F2の形成時に基板Wの温度が目標温度範囲内に調整されるので、反転膜F2の膜厚を均一にすることができる。それにより、その後の処理でレジストパターンFP1を適切に露出させ、レジストパターンFP1を適切に除去することができる。したがって、レジストパターンFP1に対応する溝部を有する反転パターンFP2を適切に形成することができる。その結果、基板W上に所望の反転パターンFP2を適切に形成することが可能となる。
(6−1)基板処理装置の他の構成例
図9は、基板処理装置100の他の構成例を示す模式的断面図である。図9の基板処理装置100について、図1の基板処理装置100と異なる点を説明する。なお、図9においては、図1の現像液供給部20、処理液供給部40、エッジリンスノズル50および制御部150の図示が省略されている。
図10は、基板処理装置100における基板Wの他の処理例について説明するための模式的断面図である。図10の処理について、図4〜図6の例と異なる点を説明する。
温調部C1は、現像液の温度を目標温度範囲内に調整してもよい。この場合、現像液も基板Wの温度調整に寄与する。そのため、基板Wの温度をより精度良く調整することができ、反転膜Fの厚みのさらなる均一化が可能となる。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(8)参考形態
(8−1)参考形態に係る基板処理装置は、一面に感光性材料からなるレジスト膜が形成された基板を処理する基板処理装置であって、現像液を用いてレジスト膜の現像処理を行うことにより基板の一面にレジストパターンを形成する現像処理部と、現像処理部による現像処理後に基板の温度を一定範囲内に調整しつつレジストパターンを覆うように基板の一面にレジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜を形成する反転膜形成部とを備える。
この基板処理装置においては、現像処理によって形成されたレジストパターンを覆うように、レジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜が基板の一面上に形成される。反転膜の形成時には基板の温度が一定範囲内に調整されるので、反転膜の膜厚を均一にすることができる。この場合、反転膜に対してエッチングを行うことによりレジストパターンを適切に露出させ、レジストパターンを適切に除去することができる。それにより、レジストパターンに対応する溝部を有する反転パターンを適切に形成することができる。したがって、基板上に所望の反転パターンを適切に形成することが可能となる。
(8−2)反転膜形成部は、リンス液の温度を一定範囲内に調整するリンス液温度調整部と、リンス液温度調整部により温度が調整されたリンス液を基板に供給するリンス液供給部と、リンス液供給部によるリンス液の供給後に基板の一面に反転膜の材料からなる処理液を供給する処理液供給部とを含んでもよい。
この場合、リンス液によって基板の温度が一定範囲内に調整される。その状態で基板に処理液が供給されることにより、基板上で処理液の温度にばらつきが生じることが防止される。それにより、均一な厚みを有する反転膜を形成することができる。したがって、基板上に所望の反転パターンを適切に形成することが可能となる。
(8−3)リンス液供給部は、基板の一面にリンス液を吐出する第1のリンスノズルを含んでもよい。
この場合、第1のリンスノズルから吐出されるリンス液により、基板の一面から現像残渣を洗い流すことができるとともに、基板の温度を一定範囲内に調整することができる。
(8−4)基板処理装置は、基板を保持して回転する回転保持部をさらに備え、処理液供給部は、第1のリンスノズルにより供給されたリンス液が基板の一面に残留しかつ回転保持部により基板が回転される状態で、基板の一面に処理液を供給してもよい。
この場合、基板に供給された処理液が基板の一面上で遠心力によって拡がることにより、基板の一面に残留するリンス液が処理液で置換される。そのため、リンス液の表面張力に起因するレジストパターンの倒れを防止しつつ基板の一面に反転膜を形成することができる。また、基板の一面がリンス液によって湿潤された状態で処理液が供給されることにより、基板の一面上で処理液が容易に拡がる。それにより、処理液の使用量を抑制することができる。
(8−5)リンス液供給部は、基板の一面と反対側の他面にリンス液を吐出する第2のリンスノズルを含んでもよい。
この場合、第2のリンスノズルから吐出されるリンス液により、基板の他面に現像残渣が付着することを防止することができるとともに、基板の温度を一定範囲内に調整することができる。
(8−6)反転膜形成部は、処理液の温度を一定範囲内に調整する処理液温度調整部をさらに含み、処理液供給部は、処理液温度調整部により温度が調整された処理液を基板の一面に供給してもよい。
この場合、リンス液によって基板の温度が一定範囲内に維持された状態で、同じ範囲内の温度の処理液が基板に供給される。それにより、基板上における処理液の温度のばらつきが抑制される。
(8−7)反転膜形成部は、反転膜の材料からなる処理液の温度を一定範囲内に調整する処理液温度調整部と、現像処理部により供給された現像液が基板の一面上に残留する状態で、処理液温度調整部により温度が調整された処理液を基板の一面に供給する処理液供給部とを含んでもよい。
この場合、基板上の現像液が処理液で置換されることにより、基板の現像処理が停止されるとともに、基板の温度が一定範囲内に調整される。それにより、基板上で処理液の温度にばらつきが生じることが防止される。それにより、均一な厚みを有する反転膜を形成することができる。したがって、基板上に所望の反転パターンを適切に形成することが可能となる。
(8−8)参考形態に係る基板処理方法は、一面に感光性材料からなるレジスト膜が形成された基板を処理する基板処理方法であって、レジスト膜の現像処理を行うことにより基板の一面にレジストパターンを形成する工程と、現像処理部による現像処理後に基板の温度を一定範囲内に調整しつつレジストパターンを覆うように基板の一面にレジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜を形成する工程とを含む。
この基板処理方法によれば、均一な厚みを有する反転膜を基板上に形成することができる。それにより、レジストパターンに対応する溝部を有する反転パターンを適切に形成することができる。したがって、基板上に所望の反転パターンを適切に形成することが可能となる。
2 モータ
3 回転軸
5 カップ
20 現像液供給部
21 現像ノズル
21a,31a,35a,41a 供給管
22 ノズル駆動部
30 リンス液供給部
31 リンスノズル
32 ノズル駆動部
35 バックリンスノズル
40 処理液供給部
41 処理ノズル
42 ノズル駆動部
50エッジリンスノズル
100 基板処理装置
150 制御部
C1,C2,C3,C4 温調部
V1,V2,V3,V4,V5 バルブ
Claims (11)
- 一面に感光性材料からなるレジスト膜が形成された基板を処理する基板処理装置であって、
現像液を用いて前記レジスト膜の現像処理を行うことにより基板の前記一面にレジストパターンを形成する現像処理部と、
前記現像処理部による現像処理後に基板の温度を一定範囲内に調整しつつ前記レジストパターンを覆うように基板の前記一面に前記レジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜を形成する反転膜形成部とを備え、
前記反転膜形成部は、
リンス液の温度を前記一定範囲内に調整する第1のリンス液温度調整部と、
前記反転膜の材料からなる処理液の温度を前記一定範囲内に調整する処理液温度調整部と、
前記現像処理部による現像処理後、前記第1のリンス液温度調整部により温度が調整されたリンス液を基板の前記一面に供給することにより前記現像液をリンス液で置換するとともに前記レジストパターン上にリンス液の液層を形成する第1のリンス液供給部と、
前記リンス液の液層が前記レジストパターン上に保持された状態で前記処理液温度調整部により温度が調整された処理液を基板の前記一面に供給することにより、前記リンス液の液層を前記処理液で置換するとともに前記レジストパターン上に処理液の液層を形成する処理液供給部とを含む、基板処理装置。 - 前記現像処理部は、前記レジスト膜上に現像液の液層を形成することにより前記現像処理を行い、
前記第1のリンス液供給部は、前記現像処理部による現像液の液層の形成後、前記第1のリンス液温度調整部により温度が調整されたリンス液を基板の前記一面に供給することにより前記現像液の液層をリンス液で置換するとともに前記レジストパターン上にリンス液の液層を形成する、請求項1記載の基板処理装置。 - 前記反転膜形成部は、
リンス液の温度を前記一定範囲内に調整する第2のリンス液温度調整部と、
前記現像処理部による現像液の液層の形成後、前記第2のリンス液温度調整部により温度が調整されたリンス液を基板の前記一面と反対側の他面に供給する第2のリンス液供給部とをさらに含む、請求項1または2記載の基板処理装置。 - 基板を保持して回転する回転保持部をさらに備え、
前記処理液供給部は、前記第1のリンス液供給部により形成された前記リンス液の液層がレジストパターン上に保持されかつ前記回転保持部により基板が回転される状態で、基板の前記一面に前記処理液を供給する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記処理液供給部により処理液が基板の前記一面に供給される前に、基板の前記一面上のリンス液の液層の厚みが小さくなるように前記回転保持部による基板の回転速度を調整する制御部をさらに備える、請求項4記載の基板処理装置。
- 一面に感光性材料からなるレジスト膜が形成された基板を処理する基板処理装置であって、
現像液を用いて前記レジスト膜上に現像処理を行うことにより基板の前記一面にレジストパターンを形成する現像処理部と、
前記現像処理部による現像処理後に基板の温度を一定範囲内に調整しつつ前記レジストパターンを覆うように基板の前記一面に前記レジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜を形成する反転膜形成部とを備え、
前記反転膜形成部は、
前記反転膜の材料からなる処理液の温度を前記一定範囲内に調整する処理液温度調整部と、
前記現像処理部による現像処理後、前記処理液温度調整部により温度が調整された処理液を基板の前記一面に供給することにより、前記現像液を前記処理液で置換するとともに前記レジストパターン上に処理液の液層を形成する処理液供給部とを含む、基板処理装置。 - 前記現像処理部は、前記レジスト膜上に現像液の液層を形成することにより前記現像処理を行い、
前記処理液供給部は、前記現像処理部による現像液の液層の形成後、前記現像液の液層が前記レジストパターン上に保持された状態で前記処理液温度調整部により温度が調整された処理液を基板の前記一面に供給することにより、前記現像液の液層を前記処理液で置換するとともに前記レジストパターン上に処理液の液層を形成する、請求項6記載の基板処理装置。 - 基板を保持して回転する回転保持部をさらに備え、
前記処理液供給部は、前記現像処理部により形成された前記現像液の液層が前記レジストパターン上に保持されかつ前記回転保持部により基板が回転される状態で、基板の前記一面に前記処理液を供給する、請求項7記載の基板処理装置。 - 前記処理液供給部により処理液が基板の前記一面に供給される前に、基板の前記一面上の現像液の液層の厚みが小さくなるように前記回転保持部による基板の回転速度を制御する制御部をさらに備える、請求項8記載の基板処理装置。
- 一面に感光性材料からなるレジスト膜が形成された基板を処理する基板処理方法であって、
現像液を用いて前記レジスト膜に現像処理を行うことにより基板の前記一面にレジストパターンを形成する工程と、
前記現像処理後に基板の温度を一定範囲内に調整しつつ前記レジストパターンを覆うように基板の前記一面に前記レジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜を形成する工程とを含み、
前記反転膜を形成する工程は、
リンス液の温度を前記一定範囲内に調整する工程と、
前記反転膜の材料からなる処理液の温度を前記一定範囲内に調整する工程と、
前記現像処理後、前記温度が調整されたリンス液を基板の前記一面に供給することにより前記現像液をリンス液で置換するとともに前記レジストパターン上にリンス液の液層を形成する工程と、
前記リンス液の液層が前記レジストパターン上に保持された状態で前記温度が調整された処理液を基板の前記一面に供給することにより、前記リンス液の液層を前記処理液で置換するとともに前記レジストパターン上に処理液の液層を形成する工程とを含む、基板処理方法。 - 一面に感光性材料からなるレジスト膜が形成された基板を処理する基板処理方法であって、
現像液を用いて前記レジスト膜に現像処理を行うことにより基板の前記一面にレジストパターンを形成する工程と、
前記現像処理後に基板の温度を一定範囲内に調整しつつ前記レジストパターンを覆うように基板の前記一面に前記レジスト膜よりも高いエッチング耐性を有する反転膜を形成する工程とを含み、
前記反転膜を形成する工程は、
前記反転膜の材料からなる処理液の温度を前記一定範囲内に調整する工程と、
前記現像処理後、前記温度が調整された処理液を基板の前記一面に供給することにより、前記現像液を前記処理液で置換するとともに前記レジストパターン上に処理液の液層を形成する工程とを含む、基板処理方法。
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