JPWO2019167664A1 - 洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
Description
カラーレジスト組成物は、着色剤を含有している。着色剤を含む残渣が、次いで形成するカラーフィルタのカラーレジスト組成物に混入すると、混色によるカラーフィルタの色特性の劣化を招き、歩留り低下の原因となる。従って、混色によるカラーフィルタの色特性の劣化を防止するためには、洗浄工程において確実に残渣を除去する必要がある。この点で、洗浄によって、像形成したい部位以外の十分な洗浄能を得ることは、重要である。
大口径の基板では、特に、基板の周縁側、例えば周縁部(端部)から内側に50mmまでの領域において、残渣を均一に除去することが困難になっている。基板の周縁部における残渣は、残渣の集合体が筋状に残る場合が多い。
現像残渣の除去については、現像液もさることながら洗浄プロセスが寄与するところが大きい。特にカラーレジストなどの着色剤を含有する組成物の残渣を除去するために、スプレー洗浄による高圧洗浄などが行われることがあるが、大口径であるがゆえに基板の周縁部の残渣を除去するのが非常に困難という問題がある。
[1] フォトリソグラフィにおける現像工程を終了した基板を回転しつつ、洗浄液を吐出するノズルを、基板の回転の中心側から周縁側に移動して、洗浄液によって基板の洗浄を行うと共に、
基板の回転中心からのノズルの距離に応じて、基板の回転の中心側から周縁側へのノズルの移動速度を、基板の回転の中心側から周縁側に向かって低下することを特徴とする洗浄方法。
[2] ノズルが基板の回転の中心側から周縁側に移動するほど、基板の回転速度を低下する、[1]に記載の洗浄方法。
[3] ノズルの移動速度の低下が、線形的な低下、非線形的な低下および段階的な低下の、1以上である、[1]または[2]に記載の洗浄方法。
[4] ノズルの移動速度の低下が、非線形的な低下および段階的な低下の少なくとも一方である場合には、ノズルの移動速度の低下の程度を、基板の回転の中心側から周縁側に向かって小さくする、[3]に記載の洗浄方法。
[5] 基板の回転速度の低下が、線形的な低下、非線形的な低下および段階的な低下の、1以上である、[2]〜[4]のいずれかに記載の洗浄方法。
[6] 基板の回転速度の低下が、非線形的な低下および段階的な低下の少なくとも一方である場合には、基板の回転速度の低下の程度を、基板の回転の中心側から周縁側に向かって小さくする、[5]に記載の洗浄方法。
[7] 基板の回転中心から基板の半径の1/15の距離にノズルが位置する時のノズルの移動速度に対する、基板の周縁におけるノズルの移動速度の低下率と、基板の回転中心から基板の半径の1/15の距離にノズルが位置する時の基板の回転速度に対する、ノズルが基板の周縁にノズルが位置する時の基板の回転速度の低下率と、の比が、移動速度の低下率/回転速度の低下率の比で、0.3〜95である、[2]〜[6]のいずれかに記載の洗浄方法。
[8] ノズルが、洗浄液と共に気体を吐出する、[1]〜[7]のいずれかに記載の洗浄方法。
[9] 現像工程が、特定の波長域の光を透過する光学フィルタ材を現像する、[1]〜[8]のいずれかに記載の洗浄方法。
[10]
基板が直径200mm以上の円盤状である、[1]〜[9]のいずれかに記載の洗浄方法。
本発明の洗浄方法は、フォトリソグラフィにおける現像工程を終了したウエハ等の基板Zを洗浄して、基板Zから、現像液およびレジスト材の残渣等を洗浄、除去するものである。
具体的には、本発明の洗浄方法は、図中矢印rで示すように基板Zを回転しつつ、洗浄液を吐出するノズル(吐出ノズル)12を、基板Zの回転の中心側から周縁側に向けて移動することによって、フォトリソグラフィにおける現像工程を終了した基板Zの洗浄を行う。
なお、図中の一点鎖線は、基板Zの回転によって基板Zの周縁(以下、「周縁部」または「端部」ともいう。)が描く円の直径の方向を示しており、2本の一点鎖線の交点が、基板Zの回転中心である。
後に詳述するが、本発明の洗浄方法は、このような構成を有することにより、例えば直径300mmの大型のウエハを基板Zとして用いた場合にも、現像工程後の基板Zの洗浄を、周縁部も含む基板Zの全面に渡って好適に行って、洗浄後の基板Zに現像液およびレジスト材の残渣等が残存することを、好適に抑制できる。
中でも、本発明の効果が良好に発現できる等の点で、直径が200mm以上、特に300mm以上のウエハ等の円盤状の基板Zは、好適に利用される。なお、基板Zは、完全な円盤状に制限はされず、オリエンテーションフラットのような直線部を有してもよい。
一例として、赤、緑、青および黒等のカラーレジスト材(カラーフィルタ材)、赤外線遮光フィルタ材、赤外線透過フィルタ材などの、特定の波長域の光を透過する光学フィルタ材、イメージセンサにおけるクリア画素(白色フィルタ画素)等を構成するための透明なレジスト材(例えば、特開2012−137564公報に例示される白色フィルタ画素など)、補色であるシアン、イエローおよびマゼンタ画素となるカラーレジスト材、ならびに、光量調節用のグレー材等が例示される。
中でも、本発明の効果が良好に発現できる等の点で、赤、緑、青および黒等のカラーレジスト材のような着色剤(顔料および染料等)を含有するレジスト材や、特定の波長域の光を透過する光学フィルタ材は、好適に利用可能である。
ノズル12は、一例として、供給された洗浄液と気体とを混合して、2流体による基板Zの洗浄を行う。このような洗浄液と気体とを混合した2流体は、洗浄能力が高い。そのため、2流体を利用することにより、レジスト材の残渣等の除去効率を向上して、効率の良いよい洗浄が可能になる。
同様に、ノズル12において洗浄液に混合される気体にも、制限はなく、空気、および、窒素ガス等、フォトリソグラフィにおいて現像工程を行われた基板Zの洗浄において、洗浄液に混合される公知の気体が、各種、利用可能である。
以下の説明では、単に『洗浄液』とした場合には、気体を混合されない洗浄液と、洗浄液と気体とを混合した2流体との、両者を示すものとする。
本発明の洗浄方法において、基板Zの回転方法には、制限はなく、半導体装置の製造に用いられるフォトレジスト用の現像機および洗浄機等において、基板の回転に利用されている公知の方法が、各種、利用可能である。
また、基板Zの回転速度にも制限はなく、使用する洗浄液の種類、および、レジスト材の種類等に応じて、適宜、設定すればよい。
一例として、基板Zの回転中心から、周縁側に向かって、直線状に、ノズル12を移送する。この際において、ノズル12は、吐出する洗浄液の中心と基板Zの回転中心と一致した状態から、周縁側に向かって移動を開始してもよく、あるいは、吐出する洗浄液が基板Zの回転中心にかかる位置から、周縁側に向かって移動を開始してもよい。
さらに、ノズル12の移動速度にも制限はない。すなわち、本発明においては、基板Zの回転中心からのノズル12の距離に応じて、基板Zの回転の中心側から周縁側に向かうノズル12の移動速度を、中心側から周縁側に向かって遅くする、という条件を満たせば、ノズル12の移動速度は、使用する洗浄液の種類、および、レジスト材の種類等に応じて、適宜、設定すればよい。
本発明の洗浄方法は、このような構成を有することにより、例えば直径300mmの大型のウエハを基板Zとして用いた場合にも、現像工程後における基板Zの洗浄を周縁部まで好適に行って、洗浄後の基板Zに現像液およびレジスト材の残渣等が残存することを、好適に防止できる。
なお、以下の説明では、基板の回転の中心側および周縁側等を、単に、基板の中心側および周縁側等ともいう。
ところが、この洗浄方法では、基板の中心側と周縁側とで周速度(円周上の或る位置における移動速度)が異なり、基板の中心側から、周縁側に行くにしたがって、漸次、周速度が速くなる。
そのため、基板の周縁側に行くほど、洗浄液による基板の洗浄時間が短くなり、基板の周縁側では、現像残渣の除去が困難になるという問題がある。近年では、基板として、直径300mmのウエハも使用されているが、このような大口径の基板では、中心側と周縁側との周速度の差が非常に大きく、基板の全面を適正に洗浄して残渣を除去することが困難である。大口径の基板では、前述のように、特に周縁側、例えば周縁部(端部)から内側に50mmまでの領域において、残渣を確実に除去することが困難であり、残渣の集合体が筋状に残る場合が多い。
本発明の洗浄方法は、このような構成を有することにより、基板Zの周縁側において、ノズル12から吐出される洗浄液による基板Zの洗浄時間を確保して、基板Zの中心側と周縁側とで、洗浄液による基板Zの洗浄時間を均一化できる。
その結果、本発明の洗浄方法によれは、例えば、基板Zとして直径300mmの大口径のウエハを用いた場合であっても、現像工程後における基板Zの洗浄を、基板Zの周縁側も含む全面に渡って好適に行って、洗浄後の基板Zに現像液およびレジスト材の残渣等が残存することを、好適に防止できる。
従って、基板Zの回転中心からのノズル12の距離に応じた、基板Zの中心側から周縁側に向かうノズル12の移動速度の低下は、図2に概念的に示すような線形的な低下でもよく、図3および図4に概念的に示すような非線形的な低下でもよく、図5に概念的に示すような段階的な低下(階段状の低下)でもよい。あるいは、線形的な低下、非線形的な低下および段階的な低下の2以上を含むように、基板Zの回転中心からのノズル12の距離に応じて、基板Zの中心側から周縁側に向かってノズル12の移動速度を低下してもよい。
以下の説明では、『基板Zの回転中心からのノズル12の距離に応じた、基板Zの中心側から周縁側に向かうノズル12の移動速度の低下』を、単に、『ノズル12の移動速度の低下』ともいう。
移動速度=基準速度−(基準速度×速度低下率)×[(中心からのノズルの距離−基準距離)/単位距離]
となるように、中心からのノズル12の距離に応じて、ノズル12の移動速度を低下すればよい。
例えば、基準速度を16.7mm/sec、基準距離を50mm、単位距離を10mmおよび速度低下率を4%(10mmのノズルの移動で速度を4%低下する)、とする場合であれば、
移動速度=16.7−(16.7×0.04)×[(中心からのノズルの距離−50)/10]
となるように、中心からのノズル12の距離に応じて、ノズル12の移動速度を低下すればよい。
ここで、非線形的にノズル12の移動速度を低下させる場合には、基板Zの中心からのノズル12の距離に応じて、速度低下の程度(度合い、割合)を変更するのが好ましい。具体的には、図3に概念的に示すグラフ、および、反比例的に速度を低下させる場合と同様に、基板Zの周縁側に行くほど、ノズル12の速度低下の程度を、小さくするのが好ましい。言い換えれば、中心側においては、移動速度を大きく低下し、周縁側においては、移動速度の低下を小さくするのが好ましい。例えば、基板Zの中心側では、50mmの移動で速度が70%低下するように、非線形的にノズル12の移動速度を低下し、基板Zの周縁側では、50mmの移動で速度が5%低下するように、非線形的にノズル12の移動速度を低下する。
この態様は、十分な洗浄が可能な基板Zの中心側において、無駄な洗浄液の吐出を防止できる、基板の洗浄時間を短縮できる、残渣の多い周辺部の洗浄に重点を置くことができる等の点で好ましい。
また、このような非線形的なノズル12の移動速度を低下は、図4に概念的に示すような、移動速度の低下の程度(傾き)が異なる、線形的なノズル12の移動速度の低下を組み合わせた構成も利用可能である。この際においても、図4に示すように、基板Zの中心側では線形的なノズルの移動速度の低下の程度を大きくし、周縁側においては、線形的なノズルの移動速度の低下の程度を小さくするのが好ましい。また、図4に示す例では、組み合わせる線形的な移動速度の低下は、2種であるが、3種以上の線形的な移動速度の低下を組み合わせて、非線形的にノズル12の移動速度を低下してもよい。
ここで、非線形的な速度低下と同様の効果が得られる点で、段階的にノズル12の移動速度を低下する場合にも、図5に概念的に示すように、また、上述した非線形的な速度低下と同様に、基板Zの周縁側に行くほど、ノズル12の速度低下の程度(変化の割合)を、小さくするのが好ましい。
また、段階的にノズル12の移動速度を低下する場合において、ノズル12の移動速度を等速とする移動距離は、均一でも、不均一でも、均一な領域と不均一な領域とが混在していてもよい。なお、ノズル12の移動速度を等速とする移動距離は、周縁側に行くほど長くするのが好ましい。
しかしながら、本発明は、これに制限はされず、例えば処理時間を短縮させたい場合など、必要に応じて、部分的に、中心側よりも周縁側の方が高速でノズル12が移動する領域を有してもよい。
すなわち、本発明の洗浄方法においては、基板Zの中心(回転中心)から、基板Zの周縁部まで、全体的に見た状態において、中心側から周縁側に向かって、漸次、ノズル12の移動速度が低下していればよい。
すなわち、本発明の洗浄方法によれば、基板Zの中心側と周縁側とで、単位面積当たりの洗浄度すなわち洗浄時間を均一化することができる。本発明の洗浄方法では、基板Zの全面において、単位面積当たりの洗浄時間の最大値と最小値との比が、好ましくは15倍以下、より好ましくは10倍以下、さらに好ましくは5倍以下、特に好ましくは2倍以下となるように、ノズル12の移動速度を低下する。なお、単位面積当たりの洗浄時間とは、ノズルが基板上に位置する場所の時間であり、洗浄液と基板Zとが接触している時間を定義するものではない。
また、洗浄液として、洗浄液に気体を混合した2流体を用いる場合には、洗浄液の供給量とは、2流体の供給量である。
この際においては、洗浄液の吐出量および/または圧力の増加量は、移動速度と同様、線形的でもよく、非線形的でもよく、段階的でもよい。さらに、基板Zの周縁側に行くほど、洗浄液の吐出量および/または圧力の増加の程度を、大きくしてもよい。
これにより、より好適に、基板Zの周縁側において、ノズル12から吐出される洗浄液による基板Zの洗浄時間を確保して、基板Zの中心側と周縁側とで、洗浄液による基板Zの洗浄時間を均一化して、周縁部を含む基板Zの全面において、現像残渣を除去できる。
すなわち、基板Zの回転速度の低下方法は、一例として、図2〜図5において、縦軸のノズルの移動速度を、基板の回転速度に変更すればよい。
従って、基板Zの回転速度の低下は、線形的でもよく、非線形的でもよく、段階的でもよい。また、基板Zの回転速度の低下の程度を、ノズル12が周縁部に行くにしたがって、小さくしてもよい。段階的に速度を低下する場合には、回転速度を等速とするノズル12の移動領域の長さが、均一でもよく、不均一でもよく、均一な領域と不均一な領域とが混在してもよい。
なお、ノズル12の移動速度の低下方法(線形的、非線形的など)と、基板Zの回転速度の低下方法(同前)との組み合わせには、制限はない。従って、ノズル12の移動速度を線形的に低下して、基板Zの回転速度を線形的に低下してもよく、ノズル12の移動速度を線形的に低下して、基板Zの回転速度を非線形的に低下してもよく、ノズル12の移動速度を非線形的に低下して、基板Zの回転速度を線形的に低下してもよく、さらに、ノズル12の移動速度を非線形的に低下して、基板Zの回転速度を非線形的に低下してもよい。中でも、制御が容易である等の点で、ノズル12の移動速度を線形的に低下して、基板Zの回転速度を非線形的に低下する態様は、好適である。
すなわち、ノズル12の移動速度の低下に加え、基板Zの回転速度の低下を行うことにより、より好適に、基板Zの中心側と周縁側とで、単位面積当たりの洗浄度すなわち洗浄時間を均一化することができる。本発明においては、基板Zの全面において、単位面積当たりの洗浄時間の最大値と最小値との比が好ましくは15倍以下、より好ましくは10倍以下、更に好ましくは5倍以下、特に好ましくは2倍以下となるように、ノズル12の移動速度および基板Zの回転速度を低下する。
ここで、本発明においては、基板Zの中心(回転中心)から基板Zの半径の1/15の距離を第1基準距離、基板Zの中心から基板Zの端部までの距離を第2基準距離として、ノズル12の移動速度の低下率と、基板Zの回転速度の低下率とが、以下の関係となるのが好ましい。
例えば、基板Zの直径が300mmである場合には、基板Zの中心(回転中心)から10mmの距離を第1基準距離、基板Zの中心から150mmの距離を第2基準距離として、ノズル12の移動速度の低下率と、基板Zの回転速度の低下率とが、以下の関係となるのが好ましい。
すなわち、第1基準距離におけるノズル12の移動速度([mm/sec])に対する、第2基準距離(すなわち基板Zの端部)におけるノズル12の移動速度の低下率と、ノズル12が第1基準距離に位置する時の基板Zの回転速度([rpm(revolutions per minute)])に対する、ノズル12が第2基準距離(すなわち基板Zの端部)に位置する時の基板Zの回転速度の低下率と、の比が、移動速度の低下率/回転速度の低下率の比で、100以下であるのが好ましく、50以下であるのがより好ましく、10以下であるのがさらに好ましい。
上述の移動速度の低下率/回転速度の低下率の比を100以下とすることにより、より好適に、基板Zの周縁側において、ノズル12から吐出される洗浄液による基板Zの洗浄時間を確保して、基板Zの中心側と周縁側とで、洗浄液による基板Zの洗浄時間を均一化して、周縁部を含む基板Zの全面において、現像残渣を除去できる。
なお、図6に示す洗浄方法は、図1に示す洗浄方法と同じ部材を多様しているので、同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる点を主に行う。
ここで、本発明の洗浄方法では、ノズル12が周縁側に向かって移動した後は、洗浄を終えた領域には、洗浄液が供給されないので、取り切れなかった残渣が乾燥してしまう場合が有る。特に、基板Zの中心では、現像残渣が固化しやすい。
固化した現像残渣は、除去しにくくなってしまい、その後、繰り返し洗浄を行っても、除去できなくなってしまう場合が有る。
補助ノズル20が吐出した洗浄液は、基板Zの回転による遠心力によって、基板Zの中心部から周縁側に向かって移動する。
また、補助ノズル20から吐出され、遠心力によって移動する洗浄液によっても現像残渣が除去されるので、基板Zの洗浄効率を向上できる。
ここで、洗浄液と気体とを混合した2流体は、洗浄能力が高い反面、形成したレジスト材(レジスト層)等を損傷および/または劣化する可能性も高い。補助ノズル20は、1箇所で洗浄液を吐出するので、2流体を用いた場合にレジスト材等を損傷および/または劣化する可能性は、より高くなる。
従って、基板Zの中心に洗浄液を供給する補助ノズル20を用いた場合には、補助ノズルが吐出するのは、気体を混合されない洗浄液であるのが好ましい。図6に示す例では、洗浄液を供給する供給管24が1本のみ設けられ、補助ノズル20は、気体を混合されない洗浄液を吐出する。
また、図6に示す例では、補助ノズル20を気体を混合しない1流体ノズル(ストレートノズル)としたが、レジスト材へのダメージを抑制できるノズルであれば、これに制限はされない。また、ノズルの形状により、ノズルを中心に設置しない形状のものもあるため、基板Zの中心部に液盛りができるのであれば、補助ノズル20は、必ずしも中心に設置する必要はない。
さらに、補助ノズル20の移動方法は、上述したノズル12の移動方法と同様、制限はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。
洗浄の回数は、使用する洗浄液の種類、および、レジスト材の種類等に応じて、適宜、設定すればよい。
[透明重合性組成物の調製]
以下の成分を混合することにより、透明重合性組成物を調製した。
・熱重合性基を有する化合物(ダイセル化学工業社製、サイクロマーACA−230β(CR−1000)(Mw=7700、固形分酸価15mgKOH/g) 12.191質量部
・フッ素系界面活性剤(DIC社製、メガファックF−781) 0.834質量部
・溶媒(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)) 54.56質量部
・溶媒(3−エトキシプロピオン酸エチル(EEP)) 32.415質量部
加熱手段としてホットプレートを有する加熱槽が設けられると共に、密閉することができるように構成されたコータディベロッパー(東京エレクトロン社製、ACT12)を用意した。
直径300mmのシリコン(Bare−Si)基板を用意し、コータディベロッパーの塗布ユニットを使用し、このシリコン基板上に、調製した透明重合性組成物を、膜厚0.1μmの塗布層となるように塗布した。その後、シリコン基板を、ホットプレートによって、220℃で5分間、プロキシミテイー式で熱処理し、次いで、冷却プレートによって23℃で1分間冷却することにより、透明塗布層を形成した。
以下の成分を混合することにより、緑色感放射線性組成物を調製した。
・顔料分散液(下記のGreen顔料分散液G1) 51.2質量部
・光重合開始剤(BASF社製、IRGACURE OXE−01) 0.87質量部
・重合性化合物(日本化薬社製、KAYARAD RP−1040) 4.7質量部
・バインダー(ダイセル化学工業社製、ACA230AA) 7.4質量部
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール) 0.002質量部
・添加剤(竹本油脂社製、パイオニンD−6112−W) 0.19質量部
・シランカップリング剤:(信越化学社製、KBM−602のシクロヘキサノン0.9質量%溶液) 10.8質量部
・溶媒(PGMEA) 14.3質量部
・溶媒(シクロヘキサノン) 6.4質量部
・フッ素系界面活性剤(DIC社製、メガファックF−781のシクロヘキサノン0.2質量%溶液 4.2質量部
GREEN顔料(PG36/PG7/PY139=80質量部/20質量部/30質量部)に対して、分散材(BYK社製、DISPERBYK−161、4.8質量部)および分散樹脂(PGMEA、83.2質量部)を、固形分が25.5質量%、GREEN顔料が15.3質量%となるように添加して、混合した混合液を調製した。なお、PG36はCIピグメントグリーン36、PG7はCIピグメントグリーン7、PY139はCIピグメントイエロー139、である。
この混合液を、ビーズミルにより15時間混合・分散して、Green顔料分散液G1を調製した。
先と同じコータディベロッパーを使用し、透明塗布層を形成した基板をプリベーク後に、塗布ユニットに搬送し、透明塗布層に、調製した緑色感放射線性組成物を、膜厚0.6μmが塗布層となるように塗布した。
その後、ホットプレートによって、基板を100℃で3分間、プロキシミテイー式で加熱することにより、緑色感放射線性組成物を乾燥した。乾燥後、冷却プレートによって、基板を23℃で1分間、冷却することにより、緑色感放射線性層を形成した。
現像は東京エレクトロン社製の現像機を使用し、現像液としてN5(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を用いて60秒間パドル現像を行った。現像ノズルはストレートノズル(現像液流量:1L/min、塗出時間5秒を含む)を用いた。
基板の回転速度は1000rpmとした。
また、ノズルの移動は、基板の中心から50mmの距離における移動速度16.7mm/secを基準速度として、基板の中心からの距離に反比例するように、基板の中心側から周縁側に向かって移動速度を低下させて行った。本例においては、基板の中心から10mmの距離におけるノズルの移動速度は83.3mm/sec、同150mmの距離におけるノズルの移動速度は5.55mm/secであった。
洗浄は、1回目の洗浄でノズルが基板の周縁部まで移動したのち、再度、基板の中心にノズルを戻して、2回目の洗浄を行った(2回ループさせた)。
2回の洗浄が終了したのち、基板を回転速度2000rpmで20秒間、回転させて、基板の乾燥を行った。
以上により、基板の表面に形成した透明硬化層上に、市松模様の緑色パターンが形成されてなるパターンを得た。
現像後の基板の洗浄において、ノズルの移動速度の低下を線形的にした以外は、実施例1と同様に、基板の表面に形成した透明硬化層上に、市松模様の緑色パターンが形成されてなるパターンを形成した。
なお、ノズルの移動速度の低下は、基板の中心から50mmの距離における移動速度16.7mm/secを基準速度として、10mmのノズルの移動で4%、基板の中心側から周縁側に向かって、線形的に移動速度が低下するようにした。
本例においては、基板の中心から10mmの距離におけるノズルの移動速度は19.3mm/sec、同150mmの距離におけるノズルの移動速度は10.0mm/secであった。
現像後の基板の洗浄において、ノズルの移動速度の低下を線形的にした以外は、実施例1と同様に、基板の表面に形成した透明硬化層上に、市松模様の緑色パターンが形成されてなるパターンを形成した。
なお、ノズルの移動速度の低下は、基板の中心から50mmの距離における移動速度16.7mm/secを基準速度として、10mmのノズルの移動で2%、基板の中心側から周縁側に向かって、線形的に移動速度が低下するようにした。
本例においては、基板の中心から10mmの距離におけるノズルの移動速度は18.0mm/sec、同150mmの距離におけるノズルの移動速度は13.3mm/secであった。
現像後の基板の洗浄において、ノズルの移動速度を段階的に低下した以外は、実施例1と同様に、基板の表面に形成した透明硬化層上に、市松模様の緑色パターンが形成されてなるパターンを形成した。
なお、ノズルの移動速度の低下は、ノズルが10mm移動する間はノズルの移動速度を一定速度にし、ノズルが10mm移動したら、移動速度を4%低下することを、繰り返し行った。
現像後の基板の洗浄において、基板の回転速度を1000rpm一定ではなく、基板の中心からの距離に応じて、基板の回転速度を低下させた以外は、実施例1と同様に、基板の表面に形成した透明硬化層上に、市松模様の緑色パターンが形成されてなるパターンを形成した。
基板の回転速度の低下は、ノズルが基板の中心から50mmの距離に位置した際における回転速度が1000rpmとなるように、基板の中心からのノズルの距離に応じて、反比例的に回転速度を低下させた。
本例においては、ノズルが基板の中心から10mmの距離に位置した際における基板の回転速度は5000rpm、同150mmの距離に位置した際における基板の回転速度は333rpmであった。
従って、本例においては、基板の直径が300mmであるので、基板の中心から10mmの距離(第1基準距離=基板半径の1/15)に対する150mmの距離(第2基準距離=基板の端部)におけるノズルの移動速度(83.3mm/secおよび5.55mm/sec)の低下率は93.3%で、ノズルが基板の中心から10mmの距離(第1基準距離)に位置した際に対する150mmの距離(第2基準距離)に位置した際における基板の回転速度の低下率は93.3%であり、移動速度の低下率/回転速度の低下率の比は1.00である。
ノズルが基板の中心から移動した時点で、中心近傍に補助ノズルを設置して、補助ノズルから洗浄液を吐出した以外は、実施例5と同様に、基板の表面に形成した透明硬化層上に、市松模様の緑色パターンが形成されてなるパターンを形成した。
なお、補助ノズルからの吐出するのは、空気を混合しない超純水のみとした。超純水の流量は、0.3L/minとした。また、洗浄の最終段階(乾燥前)は、補助ノズルのみの洗浄液吐出で、500rpm、10秒間の洗浄工程を追加した。
中心近傍にノズル(2流体ノズル)が設置され、補助ノズルが中心近傍に設置できない洗浄の初期段階は、補助ノズルは液を吐出せず、ノズルの横で退避する設定とした。中心近傍からノズルが周縁部に向かって移動開始し、補助ノズルが中心近傍に設置できる状態になってから、補助ノズルを中心近傍に移動し、洗浄液を吐出する設定とした。なお、中心近傍とは、回転する基板に補助リンスノズルから液を吐出した際に、基板の中心に吐出された液が基板の中心までカバーできる範囲と定義している。
ノズルの移動を16.7mm/secで一定とした以外は、実施例1と同様に、基板の表面に形成した透明硬化層上に、市松模様の緑色パターンが形成されてなるパターンを形成した。
このようにして作製した市松模様の緑色パターンの上面を、測長走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、S−9380、Mag:×30.0k、HV/IP:600v/8.0pA)を使用して観察した。
観察は、基板の中心部、中心からの距離が75mmの位置、基板の周縁部(周縁部からの距離が5mmの位置)を観察した。
残渣が非常に多く、製品レベルに適用できるレベルではない場合をD、
残渣多いが、製品に適用できるレベルである場合をC、
残渣が少なく、製品に適用しても問題ないレベルである場合をB、
残渣が殆ど解消されており、外観としても良好である場合もA、と評価した。
結果を下記の表に示す。
基板を直径200mmのシリコン基板に変更した以外は、実施例6と同様に、基板の表面に形成した透明硬化層上に、市松模様の緑色パターンが形成されてなるパターンを形成した。
ただし、組成物の塗布および現像は、東京エレクトロン社製のACT8を用いた。また、露光は、キヤノン社製のFPA3000i5(NA/σ=0.63/0.65)を用い、145mJ/cm2(露光照度は10000w/m2)の露光量で行った。
このようにして作製した市松模様の緑色パターンの上面を、上述の例と同様に観察して、同様に評価した。ただし、測長走査型電子顕微鏡は、日立ハイテクノロジーズ社製のS−9260A(Mag:×30.0k、HV/IP:600v/8.0pA)を用いた。
結果を下記の表に併記する。
特に、ノズルの速度と共に、ノズルが周縁側に移動するに応じて基板Zの回転速度を低下した実施例5は、基板の中心部および中心からの距離が75mmの位置における現像残渣が、ほぼ認められず、非常に好適に基板の洗浄が行われている。中でも特に、ノズルが中心から移動した後に、補助ノズルによって中心に洗浄液を吐出した実施例6および実施例7は、基板の全域に渡って現像残渣が、ほぼ認められず、さらに好適に基板の洗浄が行われている。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
14 第1供給管
16 第2供給管
20 補助ノズル
24 供給管
Z 基板
Claims (10)
- フォトリソグラフィにおける現像工程を終了した基板を回転しつつ、洗浄液を吐出するノズルを、前記基板の回転の中心側から周縁側に移動して、前記洗浄液によって前記基板の洗浄を行うと共に、
前記基板の回転中心からの前記ノズルの距離に応じて、前記ノズルの移動速度を、前記中心側から前記周縁側に向かって低下することを特徴とする洗浄方法。 - 前記ノズルが前記中心側から前記周縁側に移動するほど、前記基板の回転速度を低下する、請求項1に記載の洗浄方法。
- 前記ノズルの移動速度の低下が、線形的な低下、非線形的な低下および段階的な低下の、1以上である、請求項1または2に記載の洗浄方法。
- 前記ノズルの移動速度の低下が、非線形的な低下および段階的な低下の少なくとも一方である場合には、前記ノズルの移動速度の低下の程度を、前記中心側から前記周縁側に向かって小さくする、請求項3に記載の洗浄方法。
- 前記基板の回転速度の低下が、線形的な低下、非線形的な低下および段階的な低下の、1以上である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の洗浄方法。
- 前記基板の回転速度の低下が、非線形的な低下および段階的な低下の少なくとも一方である場合には、前記基板の回転速度の低下の程度を、前記中心側から前記周縁側に向かって小さくする、請求項5に記載の洗浄方法。
- 前記基板の回転中心から前記基板の半径の1/15の距離に前記ノズルが位置する時の前記ノズルの移動速度に対する、前記基板の周縁における前記ノズルの移動速度の低下率と、
前記基板の回転中心から前記基板の半径の1/15の距離に前記ノズルが位置する時の前記基板の回転速度に対する、前記基板の周縁に前記ノズルが位置する時の前記基板の回転速度の低下率と、の比が、
移動速度の低下率/回転速度の低下率の比で、0.3〜95である、請求項2〜6のいずれか1項に記載の洗浄方法。 - 前記ノズルが、前記洗浄液と共に気体を吐出する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の洗浄方法。
- 前記現像工程において現像された基板が、特定の波長域の光を透過する光学フィルタ材である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の洗浄方法。
- 前記基板が直径200mm以上の円盤状である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の洗浄方法。
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