JPH08124846A - 処理方法及び処理装置 - Google Patents
処理方法及び処理装置Info
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- JPH08124846A JPH08124846A JP7233456A JP23345695A JPH08124846A JP H08124846 A JPH08124846 A JP H08124846A JP 7233456 A JP7233456 A JP 7233456A JP 23345695 A JP23345695 A JP 23345695A JP H08124846 A JPH08124846 A JP H08124846A
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Abstract
て、処理能率の向上及び歩留まりの向上を図ること。 【解決手段】 半導体ウエハWを回転保持するスピンチ
ャック21と、半導体ウエハWの表面に現像液Lを供給
する処理液供給ノズル23と、半導体ウエハWの表面及
び裏面にリンス液Rを供給する第1及び第2の洗浄液噴
射ノズル31,32と、半導体ウエハWの裏面周縁部側
に近接する部位に配置される円筒壁24とを具備する処
理装置において、円筒壁24の頂面24aの幅Aを5〜
15mmに形成する。これにより、現像処理前に、半導
体ウエハWの裏面周縁部と円筒壁24の頂面24aとの
間にリンス液Rの液膜を形成することができ、この液膜
によって現像液Lの裏面回り込みを阻止することができ
る。
Description
処理液を供給して被処理体の表面を処理する処理方法及
び処理装置に関するものである。
いて、例えば半導体ウエハ(以下にウエハという)等の
被処理体の表面にフォトリソグラフィー技術を用いて回
路パターンを縮小してフォトレジストに転写し、これを
現像処理している。
持手段であるスピンチャックにて吸着保持して、ウエハ
を水平方向に回転させながら、ウエハの表面に現像液を
供給して現像処理を行う。この場合、ウエハの裏面に現
像液が回り込んでウエハに付着したり、スピンチャック
の回転部に現像液が侵入するのを防止するために、ウエ
ハの裏面に洗浄液を吹き当てる方法が知られている(特
開昭55−11311号公報、特開昭57−14747
8号公報等参照)。
壁の頂面をウエハの裏面周縁部に微小な隙間をもって対
向させ、ウエハの周縁部から裏面側へ回り込む現像液を
上記隙間部に毛管現象によって保持して、現像液がそれ
以上の内方へ侵入することを阻止する方法が知られてい
る(特公平3−34207号公報参照)。
なわち特開昭55−11311号公報、特開昭57−1
47478号公報等に記載の技術は、処理液の裏回りを
防ぐため、ウエハ裏面全面に連続的に洗浄液等を噴射し
続ける必要がある。そのため、ウエハの表面に塗布した
フォトレジストにパターンを露光し、現像処理する場合
等においては、現像温度を所望値に保持しながら、現像
液をウエハに連続して供給しなければならないが、ウエ
ハの下面に連続的に噴射される洗浄液等の温度により、
ウエハの温度が変化し現像液温度が変動して、現像処理
むらが発生するという問題があった。
に記載の技術は、ウエハの裏面と円筒壁の頂面とを近付
ければ近付ける程裏回りを防止できるが、現像液を振り
切る高速回転時にウエハと円筒壁が擦れる場合があり、
パーティクルが発生してウエハに付着してウエハの歩留
まりを低下させたり、更にはウエハが破損をきたすとい
う問題があった。
で、被処理体の裏面内方側への処理液の侵入を阻止し
て、処理能率の向上及び製品歩留りの向上を図れるよう
にした処理方法及び処理装置を提供することを目的とす
るものである。
に、この発明の第1の処理方法は、回転保持手段にて保
持される被処理体の表面に処理液を供給して被処理体の
表面を処理する処理方法を前提とし、上記被処理体の表
面に処理液を供給する前に、被処理体の裏面周縁部と被
処理体の裏面に近接する円筒壁の頂面との間に洗浄液の
液膜を形成することを特徴とするものである(請求項
1)。
第1の処理方法と同様に、回転保持手段にて保持される
被処理体の表面に処理液を供給して被処理体の表面を処
理する処理方法を前提とし、上記被処理体の裏面周縁部
と被処理体の裏面に近接する円筒壁の頂面との間に洗浄
液の液膜を形成する工程と、上記被処理体の表面に処理
液を供給する工程と、上記被処理体を回転して処理液を
被処理体全面に拡散させる工程と、上記被処理体の表面
及び裏面周縁部に洗浄液を供給する工程とを有すること
を特徴とするものである(請求項2)。
第1及び第2の処理方法と同様に、回転保持手段にて保
持される被処理体の表面に処理液を供給して被処理体の
表面を処理する処理方法を前提とし、上記被処理体の裏
面周縁部と被処理体の裏面に近接する円筒壁の頂面との
間に洗浄液の液膜を形成する工程と、上記被処理体の表
面に処理液を供給する工程と、上記被処理体を静止させ
ると共に、処理雰囲気を上記処理液の蒸気雰囲気に維持
して処理液を被処理体全面に拡散させる工程と、上記被
処理体の表面及び裏面周縁部に洗浄液を供給する工程と
を有することを特徴とするものである(請求項3)。
転させながら被処理体の裏面周縁部と円筒壁の頂面との
間に洗浄液を供給することにより、被処理体の裏面周縁
部と円筒壁の頂面との間に洗浄液の液膜を形成すること
ができる。
裏面に近接する円筒壁の頂面との間に、5〜15mmの
幅の洗浄液の液膜を形成する方が好ましい(請求項
4)。また、被処理体の裏面周縁部と被処理体の裏面に
近接する円筒壁の頂面との間隔を0.5〜1.5mmと
する方が好ましい(請求項5)。
回転させる回転保持手段と、被処理体の表面に処理液を
供給する処理液供給手段と、被処理体の表面及び裏面に
洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、被処理体の裏面周
縁部側に近接する部位に配置される円筒壁とを具備する
処理装置を前提とし、上記円筒壁の頂面の幅を5〜15
mmに形成したことを特徴とするものである(請求項
6)。
第1の処理装置と同様に、被処理体を回転させる回転保
持手段と、被処理体の表面に処理液を供給する処理液供
給手段と、被処理体の表面及び裏面に洗浄液を供給する
洗浄液供給手段と、被処理体の裏面周縁部側に近接する
部位に配置される円筒壁とを具備する処理装置を前提と
し、上記円筒壁の頂面の幅を5〜15mmに形成し、上
記被処理体の裏面と円筒壁の頂面との間隔を0.5〜
1.5mmとしたことを特徴とするものである(請求項
7)。
の頂面は平坦面であってもよく、あるいは、円筒壁の頂
面に凹凸条を形成してもよく(請求項8)、また円筒壁
の頂面に凹部を形成してもよい(請求項9)。更には、
円筒壁の頂面を外周に向って下り勾配の傾斜面としても
よい(請求項10)。
理体を回転させる回転保持手段と、被処理体の表面に処
理液を供給する処理液供給手段と、被処理体の裏面周縁
部側に近接する部位に配置される円筒壁とを具備する処
理装置を前提とし、上記円筒壁の頂面に、内周側壁に対
して外周側壁が外周方向へ傾斜する複数の略V字形凹条
部を形成したことを特徴とするものである(請求項1
1)。
第3の処理装置と同様に被処理体を回転させる回転保持
手段と、被処理体の表面に処理液を供給する処理液供給
手段と、被処理体の裏面周縁部側に近接する部位に配置
される円筒壁とを具備する処理装置を前提とし、上記円
筒壁の頂面に、凹溝を形成すると共に、この凹溝に関し
て内外周側にそれぞれ複数の凹凸条を有する内壁層及び
外壁層を形成したことを特徴とするものである(請求項
12)。この場合、内壁層及び外壁層の凹凸条の形状は
任意でよいが、好ましくは凹条部が、内周側壁に対して
外周側壁が外周方向へ傾斜する略V字形溝である方がよ
い(請求項13)。また、上記凹溝の底部に排液口を設
ける方が好ましい(請求項14)。
回転保持手段にて保持される被処理体の表面に処理液を
供給して被処理体の表面を処理するに当って、被処理体
の表面に処理液を供給する前に、被処理体の裏面周縁部
と被処理体の裏面に近接する円筒壁の頂面との間に洗浄
液の液膜を形成することにより、処理工程時に処理液が
被処理体の表面に供給されて表面に拡散され、被処理体
の裏面に回り込みが生じても洗浄液の液膜によって阻止
することができる。また、液膜は洗浄液によって形成さ
れるので、処理後の洗浄工程で使用される洗浄液と相俟
って被処理体の裏面洗浄に供することができる。
筒壁の頂面に、内周側壁に対して外周側壁が外周方向へ
傾斜する複数の略V字形凹条を形成することにより、処
理時に処理液が被処理体の裏面に回り込み内方へ侵入す
るのを内周側壁によって阻止することができ、また、円
筒壁の頂面の表面積を増大させることで、円筒壁と被処
理体裏面との間に容易に液膜を形成することができ、こ
の液膜によって処理液の被処理体裏面内方側への侵入を
抑制することができる。また、処理後の処理液の振り切
り時には、凹条の外周側壁の傾斜を利用して液滴を容易
に外方に排出することができる。
ば、円筒壁の頂面に、凹溝に関して内外周側にそれぞれ
複数の凹凸条を有する内壁層及び外壁層を形成すること
により、被処理体裏面へ回り込む処理液の侵入をまず外
壁層にて阻止し、外壁層を通過する処理液を、凹溝,内
壁層にて阻止することができるので、処理液の侵入を確
実に阻止することができる。この場合、処理液を供給す
る前に、予め内壁層の頂面と被処理体の裏面周縁部との
間に洗浄液の液膜を形成してもよい。
に基いて詳細に説明する。ここでは、この発明の処理装
置を半導体ウエハの塗布・現像処理システムに組み込ま
れて使用される現像装置に適用した場合について説明す
る。
ム1は、図1に示すように、その一端側に被処理体とし
て例えば多数枚の半導体ウエハW(以下にウエハとい
う)を収容する複数のカセット2を例えば4個載置可能
に構成したキャリアステーション3を有し、このキャリ
アステーション3の中央部にはウエハWの搬入・搬出及
びウエハWの位置決めを行う補助アーム4が設けられて
いる。また、塗布・現像処理システム1の中央部にてそ
の長さ方向に移動可能に設けられると共に、補助アーム
4からウエハWを受け渡されるメインアーム5が設けら
れており、このメインアーム5の移送路の両側には各種
処理機構が配置されている。具体的には、これらの処理
機構としてはキャリアステーション3側の側方には、プ
ロセスステーション6として例えばウエハWをブラシ洗
浄するためのブラシスクラバ7及び高圧ジェット水によ
り洗浄を施すための高圧ジェット洗浄機7Aが並設さ
れ、その隣には、2基の加熱装置9が積み重ねて設けら
れると共に、メインアーム5の移送路の反対側にはこの
発明の処理装置である現像装置8が2基並設されてい
る。
には、接続用ユニット10を介してもう一つのプロセス
ステーション6Aとして例えばウエハWにフォトレジス
トを塗布する前にこれを疎水化処理するアドヒージョン
処理装置11が設けられ、この下方にはクーリング装置
12が配置されている。これら装置11,12の側部に
は加熱装置9が2列で2個ずつ積み重ねられて配置され
ている。
れら加熱装置9やアドヒージョン処理装置11等の反対
側にはウエハWにフォトレジスト液を塗布するレジスト
塗布装置13が2台並設されている。なお、図示されな
いがこれらレジスト塗布装置13の側部には、インター
フェースユニットを介してレジスト膜に所定の微細パタ
ーンを露光するための露光装置等が設けられている。
ステム1に組み込まれるこの発明の現像装置8は、図2
に示すように、ウエハWを収容する筒状の処理容器20
と、ウエハWを水平状態に吸着保持する回転保持手段と
してのスピンチャック21と、スピンチャック21の上
方に位置して、処理液としての現像液の供給源22から
供給される現像液LをウエハWの表面(上面)に供給す
る処理液供給手段としての処理液供給ノズル23とを具
備してなり、処理容器20におけるウエハWの裏面周縁
部の近傍位置に現像液Lのウエハ裏面側への侵入を阻止
するための筒状部分の厚さ(幅)Aが5〜15mm程度の
平坦状の頂面24aを有する円筒壁24を周設してなる
(図3参照)。この円筒壁24は例えば塩化ビニールあ
るいはセラミックス等のような耐水性及び耐蝕性を有す
る部材にて形成されている。この円筒壁24の外径直径
方向の大きさは、頂面24aの直径が、ウエハWの直径
よりも10mm程度内側つまりウエハWの例えばオリエ
ンテーションフラットよりも内側になるような直径とさ
れており、また、円筒壁24の頂面24aとウエハWの
裏面との対向間隔Bが0.5〜1.5mm程度となるよう
に配置されている(図3参照)。
及びこのスピンチャック21にて保持されるウエハWの
外周を包囲する有底筒状の外容器25と、ウエハWの下
方側に配置される内容器26とで構成されており、内容
器26の上面に上記円筒壁24が周設されている。この
場合、円筒壁24の下部から外向きに突設するフランジ
部24bの周方向に設けられた4つの取付部24cの取
付孔24dにボルト(図示せず)をもって処理容器20
の内容器26の上面側に固定される(図3参照)。ま
た、処理容器20の底部には排気ポンプ27に接続する
排気口28が設けられると共に、図示しない排液装置に
接続する排液口29が設けられている。
浄液としてのリンス液Rの供給源30に接続する洗浄液
供給手段としての第1の洗浄液噴射ノズル31が配設さ
れており、また、円筒壁24の内方側にはウエハWの裏
面周縁部に向ってリンス液を噴射する複数例えば4個の
第2の洗浄液噴射ノズル32が配設されている。この第
2の洗浄液噴射ノズル32の噴口(図示せず)は円筒壁
24の頂面24aとウエハWの裏面周縁部との間に向っ
てリンス液を噴射するように設けられており、この第2
の洗浄液噴射ノズル32からリンス液Rを噴射すると共
に、スピンチャック21を駆動してウエハWを回転する
ことにより、ウエハWの裏面周縁部と円筒壁24の頂面
24aとの間に、毛管現象によってリンス液Rの液膜
(液溜り)が形成されるようになっている。
タ33、昇降機構34、現像液供給源22、処理液供給
ノズル23、リンス液供給源30及び第1,第2の洗浄
液噴射ノズル31,32は、それぞれ回転数、昇降位
置、現像液供給量及びリンス液供給量を制御するための
制御部35に接続されており、相対的な制御が可能に構
成されている。
20、スピンチャック21、処理液供給ノズル23及び
第1,第2の洗浄液噴射ノズル31,32は処理室36
内に収容されている。また、処理容器20の上方位置に
は、温度、湿度を予め定めた設定値に調整された気流を
処理容器20内に向って供給可能に構成された図示しな
い温度湿度調整機構が配置されている。
が平坦状に形成される場合について説明したが、リンス
液Rの液膜を更に容易に形成させるためには、以下のよ
うな構造する方がよい。すなわち、図4(a)に示すよ
うに、円筒壁24の頂面24aに適宜間隔をおいて複数
の凹凸条24eを設けるか、図4(b)に示すように、
円筒壁24の頂面24aに例えば円弧状の凹部24fを
設けるか、あるいは、図4(c)に示すように、円筒壁
24の頂面24aを外周に向って下り勾配の傾斜面24
gにする(傾斜角θ:1°〜5°好ましくは2°)など
によって、円筒壁24の頂面24aのリンス液Rとの接
触面積等を大きくすることができ、円筒壁24の頂面2
4aとウエハWの裏面周縁部との間にリンス液Rの液膜
を確実に形成することができる。なお、円筒壁24の頂
面24aを外周に向って下り勾配の傾斜面24gとする
ことにより、円筒壁24の外周部付近の液は流下し易く
なり、ウエハWの裏面周縁部に回り込む現像液Lを積極
的に外方に排出することができる。
及び図6を参照して説明する。
ク21に自動的に搬送し位置決め保持する。そして、ウ
エハWが8インチの場合、例えば10〜100rpm好
ましくは30〜60rpmにて低速回転させながら第2
の洗浄液噴射ノズル32からリンス液Rを円筒壁24の
頂面24aとウエハWの裏面周縁部との間に供給して、
現像液Lの供給に先立って予め、円筒壁24の頂面24
aとウエハWの裏面周縁部との間に毛管現象によってリ
ンス液Rの液膜を形成する(図5(a)参照)。
て高速回転させながら、ウエハWの上面(表面)に処理
液供給ノズル23からスプレー状に現像液Lを例えば
0.5秒間供給した後、30rpm程度にて低速回転さ
せながら例えば2秒間現像液Lを供給してウエハW表面
に現像液Lを液盛りすると共に(図5(b)参照)、ウ
エハW表面上の現像液Lを遠心力により周辺に向って拡
散させてウエハWの表面に現像液膜を形成する(図5
(c)参照)。この際、排気ポンプ及び排液ポンプを駆
動して処理容器20内の排気及び排液を外部に排出す
る。このようにして、ウエハW表面に現像液を液盛りし
た後、ウエハWの回転を停止して例えば50秒間現像処
理を行う。また、この処理雰囲気の温度、湿度は、予め
定めた設定値に自動制御されている。
と円筒壁24の頂面24aとの間に、ウエハWの周縁か
ら裏回りにより、現像液LがウエハWの裏面に回り込ん
でくるが、ウエハWの裏面周縁部と円筒壁24の頂面2
4aとの間にリンス液Rの液膜が形成されているため、
この液膜の自己保持力の作用により、円筒壁24の内方
へは現像液Lが侵入することを阻止することができると
共に、回り込んだ現像液Lは円筒壁24の外周面を流れ
落ち、処理容器20の底部に溜り、排液口29を介して
外部に排出される。
えば2000rpmにて回転させながら第1の洗浄液噴
射ノズル31からリンス液RをウエハWの表面に供給
(噴射)すると共に、第2の洗浄液噴射ノズル32から
リンス液RをウエハWの裏面周縁部に向けて供給(噴
射)して、ウエハWの表面及び裏面を洗浄する(図5
(d)参照)。
ってウエハWをスピンチャック21に自動的に搬送し位
置決め保持する。そして、ウエハWを例えば10〜10
0rpm好ましくは30〜60rpmにて低速回転させ
ながら第2の洗浄液噴射ノズル32からリンス液Rを円
筒壁24の頂面24aとウエハWの裏面周縁部との間に
供給して、現像液Lの供給に先立って予め、円筒壁24
の頂面24aとウエハWの裏面周縁部との間に毛管現象
によってリンス液Rの液膜を形成する(図6(a)参
照)。
ハWの上面(表面)に処理液供給ノズル23からスプレ
ー状に現像液Lを例えば0.5秒間供給してウエハW表
面に現像液Lを供給する(図6(b)参照)。この際、
排気ポンプ及び排液ポンプをの駆動を停止して、例えば
1分間処理室36内の処理雰囲気を現像液Lの蒸気雰囲
気に維持して、表面張力によって現像液LをウエハWの
表面に保持させて現像液膜を形成し現像処理する(図6
(c)参照)。このようにウエハWを停止し、排気等を
停止して現像液の蒸気雰囲気の下で現像処理を行うこと
により、排気動作による気流の発生もなく均一なスプレ
ー状態で現像液Lを供給できるため、均一な現像液膜を
形成することができる。なお、この処理雰囲気の温度、
湿度は、予め定めた設定値に自動制御されている。
と同様、ウエハWの裏面周縁部と円筒壁24の頂面24
aとの間に、ウエハWの周縁から裏回りにより、現像液
LがウエハWの裏面に回り込んでくるが、ウエハWの裏
面周縁部と円筒壁24の頂面24aとの間に既にリンス
液Rの液膜が形成されているため、この液膜の自己保持
力の作用により、円筒壁24の内方へは現像液Lが侵入
することを阻止することができると共に、回り込んだ現
像液Lは円筒壁24の外周面を流れ落ちる。
えば2000rpmにて回転させながら第1の洗浄液噴
射ノズル31からリンス液RをウエハWの表面に供給
(噴射)すると共に、第2の洗浄液噴射ノズル32から
リンス液RをウエハWの裏面周縁部に向けて供給(噴
射)して、ウエハWの表面及び裏面を洗浄する(図6
(d)参照)。
と現像液Lの裏面回り込みとの関係、ウエハWの裏面周
縁部と円筒壁24の頂面との隙間Bと現像液Lの裏面回
り込みとの関係について、実験に基いて説明する。
20mm内の適宜寸法にかえて、以下の条件の下で、ウ
エハWの裏面周縁部の回り込み発生数を求める実験を行
った。
ために表面にレジストを塗布した。 円筒壁24の頂面24a:平坦状頂面 ウエハWの裏面周縁部と円筒壁24の頂面24aとの隙
間B:1mm 現像液L:実際の現像液より回り込み易い状況を作るた
めに界面活性剤入り現像液を使用し、ウエハWの裏面の
接触角を3°以下とした。 現像液Lの吐出条件:1.8Kg/cm2 ,28.0c
c ウエハWの処理枚数:15枚 洗浄液:純水。
に示すような結果が得られ、円筒壁24の頂面24aの
幅Aが5〜15mmの範囲内のとき、現像液Lの回り込
みを阻止することができ、6〜14mmの範囲内のとき
の回り込み発生数を10枚以下にすることができた。ま
た、円筒壁24の頂面24aの幅Aが8〜12mmの範
囲内では回り込み発生数を6枚以下にすることができ、
回り込みの阻止を有効に行えることが判った。また、幅
Aが10mmのときには回り込み発生数が5枚であり、
最も回り込み発生数が少なかった。なお、幅Aが20m
mの場合には回り込み発生数が9枚と少ないが、この場
合には幅Aが広いため、現像処理後の洗浄処理後に現像
液Lがウエハ裏面に残こるという別の問題があった。
筒壁24の頂面24aとの隙間Bが1mmの場合につい
ての実験であるが、この間隙Bを0.5〜1.5mmの
範囲で適宜かえて同様な実験を行ったところ、幅Aが1
4〜6mm(間隙Bが0.5mmに対して幅Aが14m
m〜間隙がB1.5mmに対して幅Aが6mm)の場合
には上記実験結果とほぼ同様の結果が得られ、間隙Bを
0.67〜1.3mmと狭く設定した場合には幅Aが1
5〜5mm(間隙Bが0.67mmに対して幅Aが15
mm〜間隙Bが1.3mmに対して幅Aが5mm)の場
合には上記実験結果とほぼ同様の結果が得られた。
図8を参照して説明する。図8に示す実施形態は、円筒
壁24の頂面とウエハWの裏面周縁部との間の液膜を更
に確実に形成することができるようにすると共に、現像
液LのウエハW裏面内方への侵入抑制及び処理後の現像
液Lの振り切り時の現像液Lの排出促進を図れるように
した場合である。
eに代えて、円筒壁24の頂面に、略垂直状の内周側壁
40aとこの内周側壁40aの下端から外方に向って上
り傾斜する外周側壁40bとからなる複数(図面では2
つの場合を示す)の略断面V字形の凹条40を形成した
場合である。この凹条40を有する円筒壁24の頂面の
幅Aは上記実施形態と同様に5〜15mm程度に設定さ
れ、頂面とウエハWの裏面との対向間隔Bは0.5〜
1.5mm程度となるように配置される。また凹条40
の深さCは1.0〜2.0mm程度に設定される。この
ように、円筒壁24の頂面に、複数の略断面V字形の凹
条40を形成することにより、円筒壁24の頂面の表面
積を増大させて液膜の形成を容易にすることができ、か
つ、現像液Lのウエハ裏面内方への侵入抑制及び円筒壁
24の頂面とウエハ裏面周縁部との間の液膜の現像処理
後の排出促進を図ることができる。つまり、内周側壁4
0aを略垂直状に形成することにより、液の流れに対す
る抵抗力が大きくなるので、ウエハ裏面に回り込む現像
液Lの内方への侵入を抑制することができ(図8(b)
参照)、また、処理後に現像液Lの振り切りを行う際に
は、外周側壁40bの上り傾斜面の、液の流れに対する
抵抗力は小さいので、液は流れ易くなり、この傾斜面を
利用して液膜の液滴Mの排出を促進することができる
(図8(c)参照)。
24を使用する場合、上記実施形態と同様に現像液Lを
供給する前に、図8(a)に想像線で示すように、第2
の洗浄液噴射ノズル32から予め円筒壁24の頂面とウ
エハWの裏面周縁部との間にリンス液Rを噴射して液膜
を形成するようにしてもよい。なお、図8に示す実施形
態において、その他の部分は上記実施形態と同じである
ので、その説明は省略する。
いた処理装置について図9及び図10を参照して説明す
る。この実施形態は、円筒壁24の頂面とウエハWの裏
面周縁部との間の液膜を更に確実に形成することができ
るようにすると共に、現像液LのウエハW裏面内方への
侵入抑制及び処理後の現像液Lの振り切り時の現像液L
の排出促進を図れるようにし、かつ現像液L及びリンス
液Rの排液を確実に行えるようにした場合である。
態と同様に、処理容器20の内容器26の上面に周設さ
れる円筒壁24の頂面に、凹溝41と、この凹溝41に
関して内外周側にそれぞれ複数の凹凸条を有する内壁層
42及び外壁層43を形成した場合である。この場合、
内壁層42及び外壁層43の凹凸条の凹条部は、上記図
8に示した実施形態と同様に内周側壁40aに対して外
周側壁40bが外周方向へ傾斜する略V字形溝にて形成
されている。また、凹溝41の底部には適宜間隔をおい
て複数例えば6個の排液口44が形成されている(図1
0参照)。この内壁層42,外壁層43及び凹溝41を
有する円筒壁24の頂面の幅A′は15〜17mm程度
に設定され凹溝41の幅A1は3〜5mm程度,内壁層
42及び外壁層43の幅A2は5〜7mm程度に設定さ
れ、頂面とウエハWの裏面との対向間隔Bは0.5〜
1.5mm程度となるように配置される。また凹条40
の深さCは1.0〜2.0mm程度に設定される。
W裏面へ回り込む現像液Lの侵入をまず外壁層43にて
抑制(阻止)し、次に外壁層43を通過する現像液Lが
あった場合には、この現像液Lを内壁層42にて抑制
(阻止)することができるので、処理時にウエハWの裏
面に回り込む現像液Lのウエハ裏面内方への侵入を更に
確実に阻止することができる。また、凹溝41において
現像液Lや洗浄に供されるリンス液Rの一部を受け止め
て内壁層42側への侵入を抑制することができると共
に、排液口44を介して外部へ排出することができる。
なお、内容器26には第2の洗浄液噴射ノズル32が
組込まれており、このノズル32から内壁層42の頂面
とウエハWの裏面周縁部との間にリンス液Rが噴射され
てリンス液Rの液膜が形成されるように構成されてい
る。また、処理容器20の上部開口部は図示しない昇降
機構によって処理容器20に対して進退可能な蓋体50
が設けられており、現像処理時にこの蓋体50がウエハ
Wの上方の所定距離位置まで下降し、処理容器20と共
働して処理雰囲気空間を形成し得るように構成されてい
る。
いて、図11を参照して説明する。
インアーム5によってウエハWをスピンチャック21に
自動的に搬送し位置決め保持する。そして、ウエハWが
8インチの場合、例えば10〜100rpm好ましくは
30〜60rpmにて低速回転させながら第2の洗浄液
噴射ノズル32からリンス液Rを内壁層42の頂面とウ
エハWの裏面周縁部との間に供給して、現像液Lの供給
に先立って予め、円筒壁24の内壁層42の頂面とウエ
ハWの裏面周縁部との間に毛管現象によってリンス液R
の液膜を形成する(図11(a)参照)。
て高速回転させながら、ウエハWの上面(表面)に処理
液供給ノズル23からスプレー状に現像液Lを例えば
0.5秒間供給した後、30rpm程度にて低速回転さ
せながら例えば2秒間現像液Lを供給してウエハW表面
に現像液Lを液盛りすると共に(図11(b)参照)、
ウエハW表面上の現像液Lを遠心力により周辺に向って
拡散させてウエハWの表面に現像液膜を形成する(図1
1(c)参照)。この際、排気ポンプ及び排液ポンプを
駆動して処理容器20内の排気及び排液を外部に排出す
る。このようにして、ウエハW表面に現像液を液盛りし
た後、ウエハWの回転を停止して例えば50秒間現像処
理を行う。この処理雰囲気の温度、湿度は、上記実施形
態と同様予め定めた設定値に自動制御されている。
と円筒壁24の頂面との間に、ウエハWの周縁から裏回
りにより、現像液LがウエハWの裏面に回り込んできた
場合には、ウエハWの裏面周縁部に近接する円筒壁24
の外壁層43によって受け止め、毛管現象によって現像
液Lの液膜を形成し、この液膜の自己保持力の作用によ
ってそれ以上内方への侵入を抑制する。また、この液膜
を通過して更に内方へ侵入する現像液Lは凹溝41に受
け止められ、更に内方へ侵入する現像液LはウエハWの
裏面周縁部と内壁層42との間に形成されたリンス液R
の液膜の自己保持力の作用により、円筒壁24の内方へ
の侵入が阻止される。また、ウエハWの裏面側へ回り込
んだ現像液Lは円筒壁24の外周面を流れ落ち、また凹
溝41に設けられた排液口44から流れて処理容器20
の底部に溜り、排液口29を介して外部に排出される。
えば2000rpmにて回転させながら第1の洗浄液噴
射ノズル31からリンス液RをウエハWの表面に供給
(噴射)すると共に、第2の洗浄液噴射ノズル32から
リンス液RをウエハWの裏面周縁部に向けて供給(噴
射)して、ウエハWの表面及び裏面を洗浄する(図11
(d)参照)。
ウエハWを例えば5000〜6000rpmにて回転さ
せてウエハWに付着するリンス液Rを遠心力によって振
り切る。この際、ウエハWの裏面周縁部と円筒壁24の
頂面すなわち内壁層42及び外壁層43との間に形成さ
れた液膜は内壁層42及び外壁層43外周側壁40bの
傾斜面を利用して液滴Mとして外方へ飛散される(図8
(c)参照)。
予めウエハWの裏面周縁部と円筒壁24の内壁層42の
頂面との間にリンス液Rの液膜を形成する場合について
説明したが、必ずしも現像液の供給前にこのような液膜
を形成しなくても、現像処理時にウエハWの裏面に回り
込む現像液Lを外壁層43,凹溝41及び内壁層42に
よって阻止することができる。
装置を半導体ウエハの現像装置に適用した場合について
説明したが、スピンコーティングによるレジスト塗布で
も、その他処理液の塗布であればいずれにも適用でき
る。また、半導体ウエハ以外のLCD基板やCD等の被
処理体の処理にも適用できることは勿論である。例え
ば、方形状のLCD基板の場合には、上記円筒壁24の
形状をLCD基板より小さい角筒壁に形成する。
10記載の発明によれば、被処理体の裏面周縁部と被処
理体の裏面に近接する円筒壁の頂面との間に洗浄液の液
膜を有効に形成することができるので、処理工程時に処
理液が被処理体の表面に供給されて表面に拡散され、被
処理体の裏面に回り込みが生じても洗浄液の液膜によっ
て阻止することができる。また、上記液膜は洗浄液によ
って形成されるので、処理後の洗浄工程で使用される洗
浄液と相俟って被処理体の裏面洗浄に供することがで
き、歩留まりの向上を図ることができる。
理時に処理液が被処理体の裏面に回り込み内方へ侵入す
るのを内周側壁によって阻止することができ、また、円
筒壁の頂面の表面積を増大させることで、円筒壁と被処
理体裏面との間に容易に液膜を形成することができ、こ
の液膜によって処理液の被処理体裏面内方側への侵入を
抑制することができる。また、処理後の処理液の振り切
り時には、凹条の外周側壁の傾斜を利用して液滴を容易
に外方に排出することができるので、処理能率の向上及
び歩留まりの向上を図ることができる。
処理体裏面へ回り込む処理液の侵入をまず外壁層にて阻
止し、外壁層を通過する処理液を内壁層にて阻止するこ
とができるので、処理液の侵入を確実に阻止することが
でき、更に歩留まりの向上を図ることができる。
塗布・現像処理システムの斜視図である。
図である。
斜視図である。
の関係を示すグラフである。
断面図(a)、処理液の侵入抑制状態を示す概略断面図
(b)及び処理液の排出状態を示す概略断面図(c)で
ある。
用いた処理装置の概略断面図である。
に沿う拡大断面図(b)である。
法の一例を示す説明図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 回転保持手段にて保持される被処理体の
表面に処理液を供給して被処理体の表面を処理する処理
方法において、 上記被処理体の表面に処理液を供給する前に、被処理体
の裏面周縁部と被処理体の裏面に近接する円筒壁の頂面
との間に洗浄液の液膜を形成することを特徴とする処理
方法。 - 【請求項2】 回転保持手段にて保持される被処理体の
表面に処理液を供給して被処理体の表面を処理する処理
方法において、 上記被処理体の裏面周縁部と被処理体の裏面に近接する
円筒壁の頂面との間に洗浄液の液膜を形成する工程と、 上記被処理体の表面に処理液を供給する工程と、 上記被処理体を回転して処理液を被処理体全面に拡散さ
せる工程と、 上記被処理体の表面及び裏面周縁部に洗浄液を供給する
工程とを有することを特徴とする処理方法。 - 【請求項3】 回転保持手段にて保持される被処理体の
表面に処理液を供給して被処理体の表面を処理する処理
方法において、 上記被処理体の裏面周縁部と被処理体の裏面に近接する
円筒壁の頂面との間に洗浄液の液膜を形成する工程と、 上記被処理体の表面に処理液を供給する工程と、 上記被処理体を静止させると共に、処理雰囲気を上記処
理液の蒸気雰囲気に維持して処理液を被処理体全面に拡
散させる工程と、 上記被処理体の表面及び裏面周縁部に洗浄液を供給する
工程とを有することを特徴とする処理方法。 - 【請求項4】 被処理体の裏面周縁部と被処理体の裏面
に近接する円筒壁の頂面との間に、5〜15mmの幅の
洗浄液の液膜を形成することを特徴とする請求項1ない
し3のいずれかに記載の処理方法。 - 【請求項5】 被処理体の裏面周縁部と被処理体の裏面
に近接する円筒壁の頂面との間隔を、0.5〜1.5m
mとしたことを特徴とする請求項4記載の処理方法。 - 【請求項6】 被処理体を回転させる回転保持手段と、
被処理体の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、
被処理体の表面及び裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給
手段と、被処理体の裏面周縁部側に近接する部位に配置
される円筒壁とを具備する処理装置において、 上記円筒壁の頂面の幅を5〜15mmに形成したことを
特徴とする処理装置。 - 【請求項7】 被処理体を回転させる回転保持手段と、
被処理体の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、
被処理体の表面及び裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給
手段と、被処理体の裏面周縁部側に近接する部位に配置
される円筒壁とを具備する処理装置において、 上記円筒壁の頂面の幅を5〜15mmに形成し、 上記被処理体の裏面と円筒壁の頂面との間隔を0.5〜
1.5mmとしたことを特徴とする処理装置。 - 【請求項8】 円筒壁の頂面に凹凸条を形成したことを
特徴とする請求項6又は7記載の処理装置。 - 【請求項9】 円筒壁の頂面に凹部を形成したことを特
徴とする請求項6又は7記載の処理装置。 - 【請求項10】 円筒壁の頂面を外周に向って下り勾配
の傾斜面としたことを特徴とする請求項6又は7記載の
処理装置。 - 【請求項11】 被処理体を回転させる回転保持手段
と、被処理体の表面に処理液を供給する処理液供給手段
と、被処理体の裏面周縁部側に近接する部位に配置され
る円筒壁とを具備する処理装置において、 上記円筒壁の頂面に、内周側壁に対して外周側壁が外周
方向へ傾斜する複数の略V字形凹条を形成したことを特
徴とする処理装置。 - 【請求項12】 被処理体を回転させる回転保持手段
と、被処理体の表面に処理液を供給する処理液供給手段
と、被処理体の裏面周縁部側に近接する部位に配置され
る円筒壁とを具備する処理装置において、 上記円筒壁の頂面に、凹溝を形成すると共に、この凹溝
に関して内外周側にそれぞれ複数の凹凸条を有する内壁
層及び外壁層を形成したことを特徴とする処理装置。 - 【請求項13】 内壁層及び外壁層の凹凸条の凹条部
が、内周側壁に対して外周側壁が外周方向へ傾斜する略
V字形溝であることを特徴とする請求項12記載の処理
装置。 - 【請求項14】 凹溝の底部に排液口を設けたことを特
徴とする請求項12又は13記載の処理装置。
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