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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-220517(P2019-220517A)
(43)【公開日】2019年12月26日
(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/027 20060101AFI20191129BHJP
   G03F 7/30 20060101ALI20191129BHJP
【FI】
   H01L21/30 569F
   H01L21/30 569D
   H01L21/30 569B
   G03F7/30 501
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2018-114962(P2018-114962)
(22)【出願日】2018年6月15日
(71)【出願人】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐田 徹也
(72)【発明者】
【氏名】永田 広
(72)【発明者】
【氏名】麻生 豊
【テーマコード(参考)】
2H196
5F146
【Fターム(参考)】
2H196AA26
2H196AA27
2H196GA23
2H196GA24
2H196GA26
5F146LA09
5F146LA11
5F146LA14
(57)【要約】
【課題】現像の均一性を向上させる技術を提供する。
【解決手段】実施形態に係る基板処理装置は、搬送機構と、現像液槽と、供給ノズルとを備える。搬送機構は、露光されたフォトレジスト膜が表面に形成された基板を平流し搬送する。現像液槽は、搬送機構によって搬送される基板が現像液に浸漬される。供給ノズルは、現像液槽内の現像液から外へ搬送された基板に現像液を液盛りする。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
露光されたフォトレジスト膜が表面に形成された基板を平流し搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送される前記基板が現像液に浸漬される現像液槽と、
前記現像液槽内の前記現像液から外へ搬送された前記基板に現像液を液盛りする供給ノズルと、
を備える基板処理装置。
【請求項2】
前記現像液槽内の前記現像液に前記基板が浸漬される場合に形成される、前記現像液の液面と前記基板との境界に向けて現像液を吐出する調整ノズル
を備える請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記供給ノズルは、
前記現像液槽の上方に設けられる
請求項1または2に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記搬送機構は、
前記基板を前下がりの状態で前記現像液槽内の前記現像液に浸漬させる
請求項1〜3のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記搬送機構は、
前記基板を前上がりの状態で前記現像液槽内の前記現像液から外へ搬送する
請求項1〜4のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記搬送機構は、
前記供給ノズルによって前記現像液が前記基板に液盛りされる場合の搬送速度と、前記液盛りされた後の搬送速度とを同一の搬送速度とする
請求項1〜5のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記基板に液盛りされた前記現像液に向けて空気を吹き出し、前記基板に液盛りされた前記現像液を液切りする空気吐出部と、
前記基板の搬送方向において前記空気吐出部よりも下流側にリンス液の液溜まりを形成する液溜まり形成部と
を備える請求項1〜6のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記液溜まり形成部は、
液切り直後に前記基板が進入するように前記液溜まりを形成する
請求項7に記載の基板処理装置。
【請求項9】
露光されたフォトレジスト膜が表面に形成され、平流し搬送される基板を現像液槽内の現像液に浸漬させる工程と、
前記現像液槽内の前記現像液から外へ搬送された前記基板に現像液を液盛りする工程と
を有する基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、露光されたフォトレジスト膜を表面に有する基板をコロ搬送機構によって平流し搬送しながら、基板の表面に現像液を供給することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012−124309号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、現像の均一性を向上させる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様による基板処理装置は、搬送機構と、現像液槽と、供給ノズルとを備える。搬送機構は、露光されたフォトレジスト膜が表面に形成された基板を平流し搬送する。現像液槽は、搬送機構によって搬送される基板が現像液に浸漬される。供給ノズルは、現像液槽内の現像液から外へ搬送された基板に現像液を液盛りする。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、現像の均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
図2図2は、実施形態に係るコロ搬送機構による基板搬送を示す模式図である。
図3図3は、実施形態に係る現像ユニットの概略構成を示す模式図である。
図4図4は、実施形態に係る現像処理部の一部の概略構成を示す模式図である。
図5図5は、実施形態に係るリンス液供給ノズルの概略構成を示す模式図である。
図6図6は、実施形態に係る現像処理の手順を説明するフローチャートである。
図7図7は、実施形態に係るリンス処理を説明する模式図である。
図8図8は、実施形態の変形例に係る液溜まり形成部の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により開示される基板処理装置および基板処理方法が限定されるものではない。
【0009】
<全体構成>
実施形態に係る基板処理装置1について図1を参照し説明する。図1は、実施形態に係る基板処理装置1の概略構成を示す模式図である。
【0010】
基板処理装置1は、カセットステーション2と、第1処理ステーション3と、インターフェースステーション4と、第2処理ステーション5と、制御装置6とを備える。
【0011】
カセットステーション2には、複数のガラス基板S(以下、「基板S」と称する。)を収容するカセットCが載置される。カセットステーション2は、複数のカセットCを載置可能な載置台10と、カセットCと第1処理ステーション3との間、および第2処理ステーション5とカセットCとの間で基板Sの搬送を行う搬送装置11とを備える。
【0012】
搬送装置11は、搬送アーム11aを備える。搬送アーム11aは、水平方向および鉛直方向への移動、および鉛直軸を中心とする旋回が可能である。
【0013】
第1処理ステーション3は、基板Sにフォトレジストの塗布を含む処理を行う。第1処理ステーション3は、エキシマUV照射ユニット(e−UV)20と、スクラブ洗浄ユニット(SCR)21と、プレヒートユニット(PH)22と、アドヒージョンユニット(AD)23と、第1冷却ユニット(COL)24とを備える。これらのユニット20〜24は、カセットステーション2からインターフェースステーション4に向かう方向に、配置される。具体的には、エキシマUV照射ユニット20、スクラブ洗浄ユニット21、プレヒートユニット22、アドヒージョンユニット23、および第1冷却ユニット24の順に配置される。
【0014】
また、第1処理ステーション3は、フォトレジスト塗布ユニット(CT)25と、減圧乾燥ユニット(DP)26と、第1加熱ユニット(HT)27と、第2冷却ユニット(COL)28とを備える。これらのユニット25〜28は、第1冷却ユニット24からインターフェースステーション4に向かう方向に、フォトレジスト塗布ユニット25、減圧乾燥ユニット26、第1加熱ユニット27、第2冷却ユニット28の順に配置される。また、第1処理ステーション3は、コロ搬送機構(図2参照)29と、搬送装置30とを備える。
【0015】
エキシマUV照射ユニット20は、紫外域光を発する紫外域光ランプから基板Sに対して紫外域光を照射し、基板S上に付着した有機物を除去する。
【0016】
スクラブ洗浄ユニット21は、有機物が除去された基板Sに、洗浄液(例えば、脱イオン水(DIW))を供給しつつ、ブラシなどの洗浄部材によって基板Sの表面を洗浄する。またスクラブ洗浄ユニット21は、ブロワーなどによって洗浄した基板Sを乾燥させる。
【0017】
プレヒートユニット22は、スクラブ洗浄ユニット21によって乾燥された基板Sをさらに加熱し、基板Sをさらに乾燥させる。
【0018】
アドヒージョンユニット23は、乾燥された基板Sにヘキサメチルジシラン(HMDS)を吹き付けて、基板Sに疎水化処理を行う。
【0019】
第1冷却ユニット24は、疎水化処理が行われた基板Sに冷風を吹き付けて基板Sを冷却する。
【0020】
フォトレジスト塗布ユニット25は、冷却された基板S上にフォトレジスト液を供給し、基板S上にフォトレジスト膜を形成する。
【0021】
減圧乾燥ユニット26は、基板S上に形成されたフォトレジスト膜を減圧雰囲気下で乾燥させる。
【0022】
第1加熱ユニット27は、フォトレジスト膜が乾燥された基板Sを加熱し、フォトレジスト膜に含まれる溶剤などを除去する。
【0023】
第2冷却ユニット28は、溶剤などを除去した基板Sに冷風を吹き付けて基板Sを冷却する。
【0024】
ここで、コロ搬送機構29について、図2を参照し説明する。図2は、実施形態に係るコロ搬送機構29による基板搬送を示す模式図である。
【0025】
コロ搬送機構29は、複数のコロ29aと、複数の駆動装置29bとを備える。コロ搬送機構29は、駆動装置29bによってコロ29aを回転させ、コロ29aの回転に伴い基板Sを搬送する。すなわち、コロ搬送機構29は、基板Sを平流し搬送する。駆動装置29bは、例えば、電動モータである。
【0026】
コロ搬送機構29は、図1において矢印Lで示すように、基板SをエキシマUV照射ユニット20から第1冷却ユニット24まで搬送する。また、コロ搬送機構29は、図1において矢印Mで示すように、基板Sを第1加熱ユニット27から第2冷却ユニット28まで搬送する。
【0027】
図1に戻り、搬送装置30は、搬送アーム30aを備える。搬送アーム30aは、水平方向および鉛直方向への移動、および鉛直軸を中心とする旋回が可能である。
【0028】
搬送装置30は、第1冷却ユニット24からフォトレジスト塗布ユニット25に基板Sを搬送する。搬送装置30は、フォトレジスト塗布ユニット25から減圧乾燥ユニット26に基板Sを搬送する。また、搬送装置30は、減圧乾燥ユニット26から第1加熱ユニット27に基板Sの搬送を行う。搬送装置30は、複数の搬送アームを備えてもよく、各ユニット間での基板Sの搬送を異なる搬送アームで行ってもよい。
【0029】
インターフェースステーション4では、第1処理ステーション3によってフォトレジスト膜が形成された基板Sが外部露光装置8、および第2処理ステーション5に搬送される。インターフェースステーション4は、搬送装置31と、ロータリーステージ(RS)32とを備える。
【0030】
外部露光装置8は、外部装置ブロック8Aと、露光装置8Bとを備える。外部装置ブロック8Aは、基板Sの外周部のフォトレジスト膜を周辺露光装置(EE)によって除去する。また、外部装置ブロック8Aは、露光装置8Bで回路パターンに露光された基板Sにタイトラー(TITLER)によって所定の情報を書き込む。
【0031】
露光装置8Bは、回路パターンに対応したパターンを有するフォトマスクを用いてフォトレジスト膜を露光する。
【0032】
搬送装置31は、搬送アーム31aを備える。搬送アーム31aは、水平方向および鉛直方向への移動、および鉛直軸を中心とする旋回が可能である。
【0033】
搬送装置31は、第2冷却ユニット28からロータリーステージ32に基板Sを搬送する。また、搬送装置31は、ロータリーステージ32から外部装置ブロック8Aの周辺露光装置に基板Sを搬送し、外周部のフォトレジスト膜が除去された基板Sを露光装置8Bに搬送する。
【0034】
また、搬送装置31は、回路パターンに露光された基板Sを露光装置8Bから外部装置ブロック8Aのタイトラーに基板Sを搬送する。そして、搬送装置31は、所定の情報が書き込まれた基板Sをタイトラーから第2処理ステーション5の現像ユニット(DEV)40に搬送する。
【0035】
第2処理ステーション5は、現像を含む処理を行う。第2処理ステーション5は、現像ユニット40と、第2加熱ユニット(HT)41と、第3冷却ユニット(COL)42と、検査ユニット(IP)43と、コロ搬送機構44(図2参照)とを備える。これらのユニット40〜43は、インターフェースステーション4からカセットステーション2に向かう方向に、現像ユニット40、第2加熱ユニット41、第3冷却ユニット42、および検査ユニット43の順に配置される。
【0036】
現像ユニット40は、露光されたフォトレジスト膜を現像液により現像する。また、現像ユニット40は、フォトレジスト膜を現像した基板S上の現像液をリンス液によって洗い流し、リンス液を乾燥させる。なお、現像ユニット40の構成について、後述する。
【0037】
第2加熱ユニット41は、リンス液が乾燥された基板Sを加熱し、フォトレジスト膜に残る溶剤、およびリンス液を除去する。
【0038】
第3冷却ユニット42は、溶剤、およびリンス液が除去された基板Sに冷風を吹き付けて基板Sを冷却する。
【0039】
検査ユニット43は、冷却された基板Sに対して、フォトレジストパターン(ライン)の限界寸法(CD)の測定などの検査を行う。
【0040】
検査ユニット43によって検査が行われた基板Sは、搬送装置11の搬送アーム11aによって第2処理ステーション5からカセットステーション2のカセットCに搬送される。
【0041】
コロ搬送機構44の構成は、第1処理ステーション3におけるコロ搬送機構29と同じ構成であり、ここでの説明は省略する。コロ搬送機構44は、矢印Nで示すように、現像ユニット40から検査ユニット43まで基板Sを搬送する。すなわち、コロ搬送機構44は、露光されたフォトレジスト膜が表面に形成された基板Sを平流し搬送する。
【0042】
制御装置6は、例えば、コンピュータであり、制御部6Aと記憶部6Bとを備える。記憶部6Bは、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置によって実現される。
【0043】
制御部6Aは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM、入出力ポート等を含むマイクロコンピュータや各種回路を含む。マイクロコンピュータのCPUは、ROMに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、各ステーション2〜5の制御を実現する。
【0044】
なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されており、記憶媒体から制御装置6の記憶部6Bにインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(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ィスク(MO)、メモリカードなどがある。
【0045】
<現像ユニット>
次に、現像ユニット40について、図3を参照し説明する。図3は、実施形態に係る現像ユニット40の概略構成を示す模式図である。図3では、コロ搬送機構44などの一部構成は省略する。以下では、基板Sの搬送方向に対して直交する基板Sの面方向を、幅方向として説明する。なお、幅方向は、コロ搬送機構44のコロ44aの回転軸に対して平行である。
【0046】
現像ユニット40は、現像処理部50と、リンス処理部51と、乾燥処理部52とを備える。現像処理部50、リンス処理部51、および乾燥処理部52は、基板Sの搬送方向に沿って現像処理部50、リンス処理部51、および乾燥処理部52の順に配置される。なお、詳しい説明は省略するが、現像ユニット40は、例えば、現像液の飛散を抑制するために、FFU(Fan Filter Unit)や、排気機構などを備える。
【0047】
現像処理部50は、チャンバー50a内を搬送される基板Sに対して現像処理を行う。現像処理部50は、現像液槽60と、第1供給ノズル61と、第2供給ノズル62と、第3供給ノズル63と、エアナイフ64とを備える。
【0048】
現像液槽60は、基板Sの搬送方向における上流側、すなわち、インターフェースステーション4(図1参照)側に設けられる。現像液槽60には、予め設定された所定量の現像液が溜められている。現像液槽60には、図4に示すように、コロ搬送機構44のコロ44aが設けられる。図4は、実施形態に係る現像処理部50の一部の概略構成を示す模式図である。
【0049】
現像液槽60では、コロ44aの一部は、上端が現像液の液面よりも低くなるように設けられる。そのため、基板Sは、コロ搬送機構44によって現像液槽60内の現像液に浸漬されながら搬送される。すなわち、現像液槽60では、コロ搬送機構44(搬送機構の一例)によって搬送される基板Sが現像液に浸漬され、ディップ処理が行われる。これにより、基板Sでは、現像が開始される。
【0050】
コロ搬送機構44は、基板Sの搬送方向に沿って搬送される基板Sが、現像液槽60内の現像液に浸漬した後に現像液槽60内の現像液から外へ搬送されるように設けられる。具体的には、コロ搬送機構44は、基板Sを第1所定角度の前下がり状態で現像液槽60内の現像液に浸漬させ、その後基板Sを水平に保持して搬送する。そして、コロ搬送機構44は、基板Sを第2所定角度の前上がり状態で現像液槽60内の現像液から外へ搬送する。
【0051】
前下がり状態とは、基板Sの搬送方向において基板Sの前方の高さが後方の高さよりも低い状態である。なお、基板Sが前下がり状態とは、基板Sの一部が前下がり状態となっていることを含む。また、前上がり状態とは、基板Sの搬送方向において基板Sの前方の高さが後方の高さよりも高い状態である。なお、基板Sが前上がり状態とは、基板Sの一部が前上がり状態となっていることを含む。
【0052】
第1所定角度、および第2所定角度は、それぞれ予め設定された角度であり、基板Sに現像斑が発生することを抑制する角度である。また、第2所定角度は、基板Sを現像液槽60内の現像液から外へ搬送する際に、基板Sに付着した現像液の一部を自重により現像液槽60内に戻すことが可能な角度である。
【0053】
そのため、基板Sの搬送方向において第2供給ノズル62の直前に設けられたコロ44a(以下、説明のため「コロ44b」と区別する。)は、現像液槽60内の現像液の液面よりも高い位置に設けられる。具体的には、コロ44bは、第2供給ノズル62によって現像液が液盛りされた基板Sを水平にして搬送するコロ44a、例えば、図4において第2供給ノズル62よりも基板Sの搬送方向において下流側のコロ44aよりも高い位置に設けられる。
【0054】
現像液槽60には、現像液に浸漬された基板Sが浮き上がることを抑制する第1押さえローラ65が設けられる。なお、第1押さえローラ65は、基板Sが現像液に浸漬された直後に設けられてもよい。
【0055】
また、現像液槽60には、コロ44bの上方に第2押さえローラ66が設けられる。第2押さえローラ66は、基板Sの浮き上がりを抑制し、基板Sが第2供給ノズル62に接触することを抑制する。
【0056】
現像液槽60には、現像液排出ライン68aが接続される。現像液排出ライン68aには、流量制御弁68bや、開閉弁68cなどが設けられる。流量制御弁68bは、現像液槽60内の現像液の量が所定量となるように、すなわち、現像液の液面の高さが予め設定された所定高さとなるように制御される。具体的には、流量制御弁68bは、第1供給ノズル61から吐出される現像液の流量や、第2供給ノズル62による液盛りで基板Sから漏れる現像液の流量に応じて開度が制御される。なお、流量制御弁68bは、現像液槽60における現像液の液面の高さを検出するセンサからの信号に基づいて制御されてもよい。
【0057】
現像液槽60から排出された現像液は、脱泡処理などが行われて回収され、現像液供給源70(図3参照)に溜められる。また、現像処理部50には、現像液槽60に限られず、基板Sからチャンバー50aに漏れた現像液などを回収する回収パンなどを有する回収ライン(不図示)が設けられており、回収ラインによって回収された現像液も同様に、脱泡処理などが行われ、現像液供給源70に溜められる。
【0058】
現像液排出ライン68aや、回収ラインは、現像液が飛散しないように配管などが接続され形成される。また、現像液排出ライン68aや、回収ラインには、現像液が飛散しないようにカバー(不図示)などが設けられる。
【0059】
第1供給ノズル61は、幅方向に沿って延設される。第1供給ノズル61には、幅方向に沿ってスリット状の吐出口(不図示)が形成される。第1供給ノズル61は、現像液槽60の上方に設けられる。具体的には、第1供給ノズル61は、基板Sが現像液の液面に進入する箇所の上方に設けられる。
【0060】
第1供給ノズル61(調整ノズルの一例)は、現像液槽60内の現像液に基板Sが浸漬される場合に形成される、現像液の液面と基板Sとの境界に向けて現像液を吐出する。第1供給ノズル61は、現像液の液面と基板Sとの境界を整えるように現像液を吐出する。
【0061】
第1供給ノズル61は、幅方向に沿って形成された吐出口から現像液を吐出することで、幅方向において現像液の液面と基板Sとの境界を揃える。すなわち、第1供給ノズル61は、幅方向において現像液の液面と基板Sとの境界を安定させる。
【0062】
第2供給ノズル62は、幅方向に沿って延設される。第2供給ノズル62には、幅方向に沿ってスリット状の吐出口(不図示)が形成される。第2供給ノズル62は、現像液槽60の上方に設けられる。第2供給ノズル62は、基板Sの搬送方向において第1供給ノズル61よりも下流側に設けられる。具体的には、第2供給ノズル62は、基板Sの搬送方向において、第1供給ノズル61に対して基板S一枚分以下、下流側に離れた位置に設けられる。これにより、基板Sの搬送方向における現像液槽60の長さを短くすることができ、小型の現像液槽60を用いることができる。
【0063】
第2供給ノズル62は、基板Sに現像液を液盛りし、液盛り処理を行う。すなわち、第2供給ノズル62(供給ノズルの一例)は、現像液槽60内の現像液から外へ搬送された基板Sに現像液を液盛りする。
【0064】
図3に戻り、第3供給ノズル63は、幅方向に沿って延設される。第3供給ノズル63は、幅方向に沿ってスリット状の吐出口(不図示)が形成される。第3供給ノズル63は、基板Sの搬送方向において第2供給ノズル62よりも下流側に設けられる。具体的には、第3供給ノズル63は、基板Sの搬送方向において、第2供給ノズル62に対して例えば基板S一枚分、下流側に離れた位置に設けられる。第3供給ノズル63は、第2供給ノズル62によって液盛りされた基板Sに向けて現像液を吐出し、現像液の置換を行う。すなわち、第3供給ノズル63は、置換処理を行う。
【0065】
第1供給ノズル61、第2供給ノズル62、および第3供給ノズル63には、現像液供給ライン69aを介して現像液供給源70から現像液が供給される。現像液供給ライン69aには、流量制御弁69b〜69dや、開閉弁69eなどが設けられ、各供給ノズル61〜63から吐出される現像液の流量が制御される。
【0066】
エアナイフ64は、幅方向に沿って延設される。エアナイフ64には、幅方向に沿ってスリット状の吐出口(不図示)が形成される。エアナイフ64は、基板Sの搬送方向において第3供給ノズル63よりも下流側に設けられる。具体的には、エアナイフ64は、基板Sの搬送方向において現像処理部50の下流端に設けられる。
【0067】
エアナイフ64(空気吐出部の一例)は、基板Sに液盛りされた現像液に向けて空気を吐出し、基板に液盛りされた現像液を液切りする。すなわち、エアナイフ64は、吐出口から空気を吹き出して、エアカーテンを生成し、生成したエアカーテンによって基板Sに液盛りされた現像液を液切りする。
【0068】
エアナイフ64には、エア供給ライン71aを介してエア供給源72から圧縮空気が供給される。エア供給ライン71aには、流量制御弁71bや、開閉弁71cなどが設けられる。
【0069】
なお、基板Sの搬送方向において現像処理部50の下流側に設けられたコロ44aは、エアナイフ64側となるにつれて高さが高くなる。これにより、現像処理部50の下流側では、基板Sは前上がりの状態となる。そのため、エアカーテンによって液切りする際に、基板Sに液盛りされた現像液を少なくすることができ、エアカーテンによる現像液の液切りを容易に行うことができる。なお、液切りされた現像液は、回収ラインによって回収される。
【0070】
リンス処理部51は、現像処理部50によって現像された基板Sをリンス液によって洗浄するリンス処理を行う。リンス処理部51は、リンス液供給ノズル75と、液溜まり形成部76とを備える。
【0071】
リンス液供給ノズル75は、幅方向に沿って延設される。リンス液供給ノズル75は、基板Sの搬送方向においてリンス処理部51の上流端に設けられる。リンス液供給ノズル75は、エアナイフ64に隣接して設けられる。すなわち、リンス液供給ノズル75は、基板Sの搬送方向においてエアナイフ64の直後に設けられる。
【0072】
リンス液供給ノズル75には、リンス液供給ライン78aを介してリンス液供給源77からリンス液が供給される。リンス液供給ライン78aには、流量制御弁78bや、開閉弁78cなどが設けられる。
【0073】
リンス液供給ノズル75は、図5に示すように、リンス液受部75aを備え、リンス液受部75aに向けてリンス液を吐出する。リンス液受部75aは、板状であり、幅方向に沿って延設される。リンス液受部75aは、リンス液供給ノズル75によって吐出されたリンス液の勢いを低減し、リンス液を下方に向けて流す。図5は、実施形態に係るリンス液供給ノズル75の概略構成を示す模式図である。また、リンス液受部75aは、リンス液が現像処理部50に流入、または飛散することを抑制する。
【0074】
液溜まり形成部76は、コロ44aの間に設けられ、幅方向に沿って延設される。液溜まり形成部76は、リンス液供給ノズル75と同様に、基板Sの搬送方向においてリンス処理部51の上流端に設けられる。液溜まり形成部76の一部は、現像処理部50内に突出する。液溜まり形成部76は、リンス液受部75aの下方に設けられる。
【0075】
液溜まり形成部76の上面76aは、基板Sの搬送方向の下流側が高くなるように傾斜している。液溜まり形成部76の上面76aには、リンス液受部75aに当たって勢いが低減されたリンス液によって液溜まりが形成される。
【0076】
液溜まり形成部76は、基板Sの搬送方向においてエアナイフ64よりも下流側にリンス液の液溜まりを形成する。液溜まりは、幅方向に沿って形成される。液溜まりの幅方向の長さは、基板Sの幅方向の長さよりもながい。液溜まりには、コロ搬送機構44によって搬送される基板Sが進入する。液溜まり形成部76は、液切り直後に基板Sが進入するように液溜まりを形成する。
【0077】
図3に戻り、乾燥処理部52は、リンス処理部51によって洗浄された基板Sに対して乾燥処理を行う。
【0078】
<現像処理>
実施形態に係る現像液槽60によるディップ処理を行わずに現像を行う比較例に係る基板処理装置は、露光されたフォトレジスト膜が表面に形成された基板に供給ノズルから現像液を吐出し、基板に現像液を液盛りし、現像処理を開始する。基板に対する現像は、基板に現像液が付着した直後に大きく進行することが知られている。
【0079】
比較例に係る基板処理装置は、液盛りの開始時に供給ノズルから吐出された現像液の流れが基板の前端で渦を巻いて対流する渦流が発生する。基板の前端で渦流が長い時間発生すると、基板の前端の現像が他の箇所よりも進行する。そのため、比較例に係る基板処理装置は、基板に現像斑が発生し、現像の均一性が低下する。なお、基板の前端と供給ノズルとの距離が長くなると、渦流の影響は低減する。
【0080】
そのため、比較例に係る基盤処理装置において、基板の搬送速度を大きくした高速搬送を行いながら、現像液の液盛りを行うことで、短い時間で基板の前端と供給ノズルとの距離を長くすることができ、渦流の影響を低減することができる。
【0081】
しかし、高速搬送を行うと、基板を現像するための搬送経路が長くなり、基板処理装置が大型になる。また、比較例に係る基板処理装置において、基板に現像液を液盛りする場合にのみ高速搬送を行い、その後、搬送速度を小さくすることも考えられる。しかし、この場合、基板一枚分の変速エリアが必要となり、基板処理装置が大型になる。
【0082】
このような点に鑑み、実施形態に係る基板処理装置1は、コロ搬送機構44によって基板Sを搬送しながら、図6に示すように、ディップ処理、液盛り処理、置換処理、液切り処理、リンス処理、および乾燥処理を行う。図6は、実施形態に係る現像処理の手順を説明するフローチャートである。
【0083】
基板処理装置1は、現像処理を行う場合には、コロ搬送機構44によって基板Sを所定搬送速度で搬送する。所定搬送速度は、予め設定された速度であり、一定の速度である。所定搬送速度は、渦流の影響を低減可能な高速搬送を行う場合の搬送速度よりも小さい速度である。
【0084】
基板処理装置1は、第2供給ノズル62によって現像液が基板Sに液盛りされる場合の搬送速度と、液盛りされた後の搬送速度とを同一の搬送速度である所定搬送速度とする。これにより、基板処理装置1は、基板Sの搬送経路を短くし、また変速エリアを設けずに現像処理を行うことができる。そのため、基板処理装置1を小型化することができる。
【0085】
基板処理装置1は、フォトレジスト膜が露光された基板Sに対してディップ処理を行う(S10)。具体的には、基板処理装置1は、基板Sを現像液槽60内の現像液に浸漬し、現像を開始する。そのため、基板処理装置1では、比較例に係る基板処理装置のように、現像の開始時に基板の前端で渦流は発生しない。そのため、基板処理装置1は、現像の均一性を向上させることができる。
【0086】
また、基板処理装置1は、基板Sを前下がりの状態で現像液に浸漬させる。これにより、基板処理装置1は、基板Sを現像液に浸漬させる場合に、現像液が飛散することを抑制し、飛散した現像液により現像が開始されることを抑制することができる。従って、基板処理装置1は、現像の均一性を向上させることができる。
【0087】
また、基板処理装置1は、現像液槽60内の現像液の液面と基板Sとの境界に向けて第1供給ノズル61から現像液を吐出する。これにより、基板処理装置1は、現像液の液面と基板Sとの境界を幅方向において安定させることができる。そのため、基板処理装置1は、幅方向において現像斑が発生することを抑制することができ、現像の均一性を向上させることができる。
【0088】
基板処理装置1は、現像液槽60内の現像液から基板Sが浮上しないように、第1押さえローラ65によって基板Sを押さえながら基板Sを搬送する。そのため、基板処理装置1は、現像液槽60内で基板Sの搬送性を安定させることができる。
【0089】
その後、基板処理装置1は、現像液槽60内の現像液から外へ基板Sを搬送する。その際、基板処理装置1は、基板Sを前上がりの状態で現像液槽60内の現像液から外へ搬送する。これにより、基板Sに付着した現像液の一部は、自重により現像液槽60に戻り、基板Sには、薄い現像液の液膜が形成される。従って、基板処理装置1は、現像液槽60内から持ち出される現像液の量を少なくすることができる。
【0090】
このように、基板処理装置1は、露光されたフォトレジスト膜が表面に形成され、平流し搬送される基板Sを現像液槽60内の現像液に浸漬させる工程を行う。
【0091】
基板処理装置1は、現像液槽60内の現像液から外へ搬送された基板Sに液盛り処理を行う(S11)。具体的には、基板処理装置1は、現像液槽60内の現像液の外へ搬送された基板Sに、第2供給ノズル62によって現像液を供給し、基板Sに現像液を液盛りする。これにより、基板処理装置1は、基板Sに付着した現像液の一部を新たな現像液に置換し、現像の均一性を向上させることができる。
【0092】
なお、基板処理装置1は、ディップ処理を行うことで現像を開始している。そのため、基板処理装置1は、基板Sへの現像液の液盛り開始時に基板Sの前端で渦流が発生した場合であっても、基板Sの前端における渦流の影響を低減し、現像斑の発生を抑制することができる。
【0093】
このように、基板処理装置1は、現像液槽60内の現像液から外へ搬送された基板Sに現像液を液盛りする工程を行う。
【0094】
基板処理装置1は、液盛りされた状態で搬送される基板Sに置換処理を行う(S12)。具体的には、現像ユニット40は、液盛りされた基板Sに対して第3供給ノズル63によって現像液を供給し、液盛りされた現像液の一部を新たな現像液に置換する。これにより、基板処理装置1は、現像を促進させるとともに、現像の均一性を向上させることができる。
【0095】
基板処理装置1は、搬送される基板Sに液切り処理を行う(S13)。具体的には、基板処理装置1は、基板Sの搬送方向における現像処理部50の下流端で基板Sを前上がりの状態で搬送しつつ、エアナイフ64によって生成されたエアカーテンで基板Sに液盛りされた現像液の液切りを行う。基板処理装置1は、基板Sを前上がりの状態で搬送しつつ、エアカーテンで液切りを行うことで、少ない風量のエアカーテンで現像液を液切りすることができる。
【0096】
基板処理装置1は、液切りされた基板Sにリンス処理を行う(S14)。具体的には、基板処理装置1は、図7に示すように、リンス液供給ノズル75からリンス液を吐出し、リンス液受部75aによって勢いを低減させて、リンス液を下方に流す。そして、基板処理装置1は、液溜まり形成部76にリンス液の液溜まりを形成する。図7は、実施形態に係るリンス処理を説明する模式図である。なお、図7では、説明のため、基板Sの表面に液盛りされた現像液に符号「D」を付している。
【0097】
そして、基板処理装置1は、エアナイフ64によって液切りされた直後の基板Sを、液溜まり形成部76に形成されたリンス液の液溜まりに進入させる。これにより、現像ユニット40は、基板Sをリンス液によって洗い流し、現像を終了させる。
【0098】
基板処理装置1は、エアナイフ64によって液切りした直後の基板Sを液溜まりに進入させることで、液切りされた基板Sをリンス液によって素早く洗い流し、液切り斑が発生することを抑制することができる。また、基板処理装置1は、リンス液の液溜まりに基板Sを進入させることで、基板Sの前端において、リンス液による洗浄が定常状態になるまでの時間を短くすることができる。そのため、基板処理装置1は、基板Sの前端で液切り斑が発生することを抑制することができる。従って、基板処理装置1は、現像の均一性を向上させることができる。
【0099】
図6に戻り、基板処理装置1は、リンス処理が行われた基板Sに乾燥処理を行う(S15)。
【0100】
<変形例>
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【0101】
変形例に係る基板処理装置1は、基板Sの前端の所定範囲にリンス処理を行う場合に、搬送速度を所定搬送速度よりも大きくする。所定範囲は、予め設定された範囲であり、例えば、基板Sの前端から、50mm〜300mmの範囲である。これにより、変形例に係る基板処理装置1は、液切り斑が発生し易い基板Sの前端における液切り斑の発生を抑制することができる。
【0102】
変形例に係る基板処理装置1は、図8に示すように、液溜まり形成部80として円筒状、または円柱状のコロを備える。図8は、実施形態の変形例に係る液溜まり形成部80の概略構成を示す模式図である。液溜まり形成部80は、幅方向に沿った回転軸を中心に回転可能である。液溜まり形成部80は、上記した液溜まり形成部76と同様にリンス液の液溜まりを形成させる。これにより、変形例に係る基板処理装置1は、基板Sの搬送経路、例えば、搬送経路の傾斜角度に対する液溜まりの位置を容易に調整することができる。
【0103】
<効果>
基板処理装置1は、露光されたフォトレジスト膜が表面に形成された基板Sを平流し搬送するコロ搬送機構44(搬送機構の一例)と、コロ搬送機構44によって搬送される基板Sが現像液に浸漬される現像液槽60と、現像液槽60内の現像液から外へ搬送された基板Sに現像液を液盛りする第2供給ノズル62(供給ノズルの一例)とを備える。
【0104】
換言すると、基板処理方法は、露光されたフォトレジスト膜が表面に形成され、平流し搬送される基板Sを現像液槽60内の現像液に浸漬させる工程と、現像液槽60内の現像液から外へ搬送された基板Sに現像液を液盛りする工程とを有する。
【0105】
これにより、基板処理装置1は、現像を開始する場合に、基板Sの前端で現像液の渦流が発生することを防止し、現像斑の発生を抑制することができる。そのため、基板処理装置1は、現像の均一性を向上させることができる。
【0106】
また、基板処理装置1は、基板Sを高速搬送速度で搬送せずに、現像斑の発生を抑制することができる。そのため、基板処理装置1は、基板Sの搬送経路を短くすることができる。また、基板処理装置1は、搬送速度を変更する際に必要となる変速エリアを設けずに、現像斑の発生を抑制することができる。従って、基板処理装置1を小型化することができる。
【0107】
基板処理装置1は、現像液槽60内の現像液に基板Sが浸漬される場合形成される、現像液の液面と基板との境界に向けて現像液を吐出する第1供給ノズル61(調整ノズルの一例)を備える。
【0108】
これにより、基板処理装置1は、現像液槽60内の現像液の液面と基板Sとの境界を整えることができ、現像斑を抑制することができる。そのため、基板処理装置1は、現像の均一性を向上させることができる。
【0109】
第2供給ノズル62は、現像液槽60の上方に設けられる。これにより、基板処理装置1は、第2供給ノズル62から吐出され、基板Sから溢れた現像液を現像液槽60で回収することができる。
【0110】
コロ搬送機構44は、基板Sを前下がりの状態で現像液槽60内の現像液に浸漬させる。これにより、基板処理装置1は、基板Sを現像液槽60内の現像液に浸漬させる場合に、現像液が飛散することを抑制し、飛散した現像液が基板Sに付着することを抑制することができる。そのため、基板処理装置1は、飛散した現像液によって基板Sの現像が開始されることを抑制し、現像斑の発生を抑制することができる。従って、基板処理装置1は、現像の均一性を向上させることができる。
【0111】
コロ搬送機構44は、基板Sを前上がりの状態で現像液槽60内の現像液から外へ搬送する。これにより、基板処理装置1は、基板Sに付着した現像液の一部を自重により現像液槽60内に戻すことができる。
【0112】
コロ搬送機構44は、第2供給ノズル62によって現像液が基板Sに液盛りされる場合の搬送速度と、液盛りされた後の搬送速度とを同一の搬送速度とする。
【0113】
これにより、基板処理装置1は、変速エリアを設けずに、現像の均一性を向上させることができる。そのため、基板処理装置1を小型化することができる。
【0114】
基板処理装置1は、基板Sに液盛りされた現像液に向けて空気を吹き出し、基板に液盛りされた現像液を液切りするエアナイフ64(空気吐出部の一例)と、基板Sの搬送方向においてエアナイフ64よりも下流側にリンス液の液溜まりを形成する液溜まり形成部76とを備える。
【0115】
これにより、基板処理装置1は、基板Sの前端において、リンス液による洗浄が定常状態になるまでの時間を短くすることができる。そのため、基板処理装置1は、基板Sの前端で液切り斑が発生することを抑制することができる。従って、基板処理装置1は、現像の均一性を向上させることができる。
【0116】
液溜まり形成部76は、液切り直後に基板Sが進入するように液溜まりを形成する。これにより、基板処理装置1は、液切りされた基板Sをリンス液によって素早く洗い流し、液切り斑が発生することを抑制することができる。そのため、基板処理装置1は、現像の均一性を向上させることができる。
【0117】
なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【符号の説明】
【0118】
1 基板処理装置
40 現像ユニット
44 コロ搬送機構(搬送機構)
50 現像処理部
51 リンス処理部
52 乾燥処理部
60 現像液槽
61 第1供給ノズル(供給ノズル)
62 第2供給ノズル(調整ノズル)
63 第3供給ノズル
64 エアナイフ(空気吐出部)
75 リンス液供給ノズル
75a リンス液受部
76 液溜まり形成部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8