(57)【要約】【課題】スキャンノズルを用いた現像において、均一に現像液を吐出させることのできる現像装置を提供すること。【解決手段】パドル現像方式の現像装置であって、少なくとも、被現像物である基板を装着し回転させるスピンチャックと、該基板に現像液を走査しながらかけるスキャンノズルと、該基板にリンス液をかけるリンスノズルと、を備えており、該スキャンノズルは、該スキャンノズルの内部を流れる現像液の進む方向に向って、少なくとも現像液を溜める液溜部と流体抵抗を増加させるための複数の吐出孔と、流体抵抗を増加させるための抵抗バーと、現像液を該基板に吐出するためのスリットとが、この順に構成されており、該スキャンノズルは、該基板の対角線以上の長さを有し、該吐出孔は前記スリットと該抵抗バーに沿って配置され、該抵抗バーの表面には該吐出孔のピッチとは異なるピッチで凹凸構造が形成されていることを特徴とする現像装置。【選択図】図６
2013168412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パドル現像方式の現像装置であって、少なくとも、
被現像物である基板を装着し回転させるスピンチャックと、
前記基板に現像液をかけるスキャンノズルと、
前記基板にリンス液を走査しながらかけるリンスノズルと、を備えており、
前記スキャンノズルは、該スキャンノズルの内部を流れる現像液の進む方向に向って、少なくとも現像液を溜める液溜部と、流体抵抗を増加させるための複数の吐出孔と、流体抵抗を増加させるための抵抗バーと現像液を前記基板に吐出するためのスリットとが、この順に構成されており、
前記スキャンノズルは、前記基板の対角線以上の長さを有し、
前記吐出孔は前記スリットと前記抵抗バーに沿って配置され、
前記抵抗バーの表面には、前記吐出孔のピッチとは異なるピッチで凹形状のみ、または凸形状のみ、または凹形状と凸形状からなる単位構造の集合体が配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
抵抗バーの表面に形成される構造が、凹形状のみ、または凸形状のみ、または凹形状と凸形状からなる単位構造の集合体であり、各単位構造が、数式（１）と数式（２）または数式（３）と数式（４）または数式（５）と数式（６）または数式（７）と数式（８）によって算出されるｘおよびｙによって決まる座標（ｘ、ｙ）または座標（ｙ、ｘ）に配置されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【数１】
2013168412.tif 000019
【数２】
2013168412.tif 000020
【数３】
2013168412.tif 000021
【数４】
2013168412.tif 000022
【数５】
2013168412.tif 000023
【数６】
2013168412.tif 000024
【数７】
2013168412.tif 000025
【数８】
2013168412.tif 000026
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置を用いた現像方法であって、少なくとも、
基板をスピンチャックに装着する基板装着工程と、
現像液をスキャンノズルから吐出させながら前記スキャンノズルを前記基板に沿って走査させる現像工程と、
前記現像工程が終了後、リンスノズルからリンス液を吐出させながら前記基板を回転させるリンス工程と、をこの順に実施し、
少なくとも前記現像工程において、前記スキャンノズルを前記基板の表面と平行な平面内で、前記スキャンノズルの長手方向と垂直な方向に走査することを特徴とする現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストが塗布され、描画処理されたフォトマスク等の基板の表面に、現像液を供給して現像処理を行なう現像装置及びそれを用いた現像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトマスクの現像処理として、フォトマスク基板を低速で回転させ、現像液をスプレーノズルからフォトマスク基板上に噴霧状に塗布することで現像処理を行なうスプレー現像という方法や、フォトマスク基板に対してスキャンノズルを平行移動させながら、スキャンノズルから供給される現像液をフォトマスク基板上に液盛りし、静止状態で現像処理を行なうパドル現像という方法が知られている。
【０００３】
前者のスプレー現像においては、フォトマスクの中央部付近と周辺部分での現像液のインパクトが不均一になり、中央部付近は周辺部分と比較して、過度に現像が進んでしまうことが考えられる。一方、パドル現像によれば、上記スプレー方式に比べ、前述の様な問題が生じないため、近年有望視されている。
【０００４】
ところで、パドル現像においては、フォトマスク基板の一辺の長さ以上のスリット状の吐出孔を有するスキャンノズルを用いる。このスリット状の吐出孔においては、吐出圧にむらが生じやすく、均一な現像が困難であるということがある。
【０００５】
またスキャンノズルにおいては、一列に並んだ多数の吐出孔を有する吐出孔部分で吐出圧が高くなり、均一な現像が困難であるということがある。そこで、その問題点を解決する技術として、特許文献１には、一列に並んだ多数の吐出孔の下に、吐出された現像液に対して流体抵抗である吐出抵抗を与える抵抗バーを有するスキャンノズルが開示されている。
しかしながら、特許文献１の方法においても、吐出孔部分の吐出圧が高い状態を解消しきれず、均一な現像が困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９６３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、スキャンノズルを用いた現像において、均一に現像液を吐出させることのできる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、パドル現像方式の現像装置であって、少なくとも、
被現像物である基板を装着し回転させるスピンチャックと、
前記基板に現像液をかけるスキャンノズルと、
前記基板にリンス液を走査しながらかけるリンスノズルと、を備えており、
前記スキャンノズルは、該スキャンノズルの内部を流れる現像液の進む方向に向って、少なくとも現像液を溜める液溜部と流体抵抗を増加させるための複数の吐出孔と流体抵抗を増加させるための抵抗バーと現像液を前記基板に吐出するためのスリットとがこの順に構成されており、
前記スキャンノズルは、前記基板の対角線以上の長さを有し、
前記吐出孔は前記スリットと前記抵抗バーに沿って配置され、
前記抵抗バーの表面には前記吐出孔のピッチとは異なるピッチで凹形状のみまたは凸形状のみまたは凹形状と凸形状が形成されていることを特徴とする現像装置である。
【０００９】
また請求項２に記載の発明は、抵抗バーの表面に形成される構造が、凹形状のみ、または凸形状のみ、または凹形状と凸形状からなる単位構造の集合体であり、各単位構造が、数式（１）と数式（２）または数式（３）と数式（４）または数式（５）と数式（６）または数式（７）と数式（８）によって算出されるｘおよびｙによって決まる座標（ｘ、ｙ）または座標（ｙ、ｘ）に配置されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【数９】
2013168412.tif 000003
【数１０】
2013168412.tif 000004
【数１１】
2013168412.tif 000005
【数１２】
2013168412.tif 000006
【数１３】
2013168412.tif 000007
【数１４】
2013168412.tif 000008
【数１５】
2013168412.tif 000009
【数１６】
2013168412.tif 000010
【００１０】
また請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の現像装置を用いた現像方法であって、少なくとも、
基板をスピンチャックに装着する基板装着工程と、
現像液をスキャンノズルから吐出させながら前記スキャンノズルを前記基板に沿って走査させる現像工程と、
前記現像工程が終了後、リンスノズルからリンス液を吐出させながら前記基板を回転させるリンス工程と、をこの順に実施し、
少なくとも前記現像工程において、前記スキャンノズルを前記基板の表面と平行な平面内で、前記スキャンノズルの長手方向と垂直な方向に走査することを特徴とする現像方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スキャンノズルを用いたパドル現像において、均一に現像液を吐出させることのできる現像装置を提供することが可能となり、本現像装置を用いて現像することにより、面内の寸法ばらつきが小さいフォトマスクを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置の例を示す概略断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置の例を示す概略平面図。
【図３】本発明の実施形態に係るスキャンノズルの例を示す概略断面図。（長さ方向に対して垂直縦方向）
【図４】本発明の実施形態に係るスキャンノズルの例を示す概略断面図。（長さ方向に対して水平縦方向）
【図５】本発明の実施形態に係る抵抗バーの表面の単位構造の配置例を示す配置図。
【図６】本発明の実施形態に係る抵抗バーの例を示すイメージ図。
【図７】従来技術の抵抗バーの例を示すイメージ図。
【図８】本発明の実施形態で処理したフォトマスクの１０ｍｍエリア内寸法均一性データの例。
【図９】従来技術で処理したフォトマスクの１０ｍｍエリア内寸法均一性データの例。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る現像装置の例を示す概略断面図であり、図２は概略平面図である。
【００１５】
図１および図２に示すように、この現像装置はカップ１と、このカップ内に設けられ被処理基板４（レジストが塗布され露光あるいは電子線描画された基板）を保持するスピンチャック２と、スキャン駆動し前記基板４上に現像液を供給するスキャンノズル５と、現像後の基板４をリンス処理するためのリンスノズル８と、これら各機能を制御する制御部１０を有する。
【００１６】
前記スピンチャック２は、図１に示すように、回転駆動するとともに昇降駆動するスピンチャック駆動機構３を有し、基板４上に供給された現像液やリンス液を、基板４を回転させ、遠心力により振り切る機能を有する。
【００１７】
一方、スキャンノズル５は、上下駆動機構６と、スキャンノズル５をリニアにスキャンさせるリニアガイド機構９を有する。スキャンノズル５は、待機部７（ＨＯＭＥ）から上下に駆動し、且つスキャン移動させることで、前記カップ１内のＢＩＧＩＮ位置に移動させる。そして、前記スキャンノズル５を基板４の表面に平行な平面内で、スキャンノズル５の長手方向と垂直な方向に沿って現像液を吐出させながらスキャンさせ、図のＥＮＤで示す位置までスキャン駆動する。
【００１８】
図３および図４は、前記スキャンノズル５の概略断面図の例である。このスキャンノズル５は、前記基板４の対角線以上の長さを有し、その内部には複数の現像液吐出孔１２が一定のピッチで形成されており、この吐出孔１２の現像液の流れに対して上流側には、全ての吐出孔１２から均一な圧力で現像液が吐出するよう液溜部１１が設けられている。また、このスキャンノズル５の現像液の流れに対して最も下流部には、現像液がノズル外部に吐出される部位であるスリット１４を有し、吐出孔１２とスリット１４の間には吐出孔１２から吐出される現像液に流体抵抗である吐出抵抗を与える抵抗バー１３が設けられている。
【００１９】
図５は、本発明の実施形態に係る抵抗バー表面の構造の例を示す構造配置図であり、図６は、その抵抗バーのイメージ図の例である。抵抗バーの表面に吐出孔１２のピッチと異なる凹形状のみまたは凸形状のみ、または凹形状と凸形状からなる構造を配置することにより、吐出孔１２からの現像液の吐出圧を効率的に拡散させることができ、スリット１４から吐出される現像液の圧力を均一に吐出することが出来る。ここで、通常は、吐出孔１２はスキャンノズル１４と平行に等間隔、等ピッチで配置される。そして吐出孔１２のピッチとは異なるピッチで、抵抗バー１３の表面に、凹形状のみ、または凸形状のみ、または凹形状と凸形状からなる構造が形成されれば良い。好適に適用できるものとして、凹形状のみ、または凸形状のみ、または凹形状と凸形状からなる構造の各単位構造が形成される座標を（ｘ、ｙ）とすると、ｘおよびｙにはそれぞれ数式（１）と数式（２）または数式（３）と数式（４）または数式（５）と数式（６）または数式（７）と数式（８）で表すことができる値を採用することができる。座標を（ｙ、ｘ）としても良い。凹形状のみ、または凸形状のみ、または凹形状と凸形状からなる単位構造の大きさや形成密度は、スキャンノズルから吐出される現像液の均一性や、吐出量をどの程度に設定するかによって経験的に設計することができる。なお、図７は従来技術の抵抗バーのイメージ図の例である。従来の抵抗バーはその表面に何ら凹凸構造を持たないバーを使用するのが通例である。
【数１７】
2013168412.tif 000011
【数１８】
2013168412.tif 000012
【数１９】
2013168412.tif 000013
【数２０】
2013168412.tif 000014
【数２１】
2013168412.tif 000015
【数２２】
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【数２３】
2013168412.tif 000017
【数２４】
2013168412.tif 000018
【実施例】
【００２０】
次に実施例にて、具体的に説明する。
まず、レジスト寸法均一性評価用基板として、クロム遮光膜付き６インチガラス基板を２枚準備し、これらの基板に化学増幅型レジストを１００ｎｍ厚でコートした。ここで、化学増幅型レジストとして、信越化学工業社製のＳＥＢＰシリーズを使用した。
【００２１】
次に、電子線描画機にて、前記基板上に１μｍのラインアンドスペースパターンを描画し、使用した化学幅感型レジストに適合するＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）処理を施した。
【００２２】
次に、前記描画およびＰＥＢ処理を施した基板を、現像処理した。片方の基板は、図６の本発明の実施形態に係る抵抗バーを用いた現像装置にて処理し、もう一方の基板は、図７の従来技術の抵抗バーを用いた現像装置にて処理をした。本発明の実施形態に係る抵抗バーの表面には深さ約０．３ｍｍ、略半球形の凹形状を、図５に示す配置で、おおよそ０．７ｍｍピッチで形成したものを用いた。なお、スキャンノズルの吐出孔の直径は０．２ｍｍ、ピッチは２ｍｍ、基板とスキャンノズルの間隔は１ｍｍ、現像時間は１００秒、スキャンノズルのスキャン回数は５回で実施し、その後、リンスノズルでリンスし、スピン乾燥を施した。現像液は、２．３８％ＴＭＡＨ（トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド）を使用し、液温２３℃、吐出する現像液の量を１．５リットル／分で行った。また、スキャンヘッドのスキャン速度は、７ｃｍ／秒とした。
【００２３】
次に、前記現像処理を施した基板を、レジストパターンをマスクにしてフォトマスク用ドライエッチング装置を用いてドライエッチングし、その後、硫酸過水にてレジストを剥離してフォトマスクを完成させた。
【００２４】
次に、それぞれの基板の１μｍラインアンドスペースパターンを、１０ｍｍエリア内０．４ｍｍピッチで測定した。測定には、測長ＳＥＭを用いた。
【００２５】
図６の本発明の実施形態に係る抵抗バーを用いた現像装置で処理したフォトマスクの１０ｍｍエリア内寸法均一性データを図８に示す。ＣＤ面内均一性は１．６ｎｍ（３σ）だった。一方、図７の従来技術の抵抗バーを用いた現像装置で処理したフォトマスクの１０ｍｍエリア内寸法均一性データを図９に示す。ＣＤ面内均一性は２．４ｎｍ（３σ）だった。本発明の実施形態に係る抵抗バーを用いた現像装置で処理したフォトマスクの方が、１０ｍｍエリア内寸法均一性が良好であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、半導体素子作製に使用されるフォトマスクの現像処理にあたって、面内の寸法ばらつきが小さい現像装置および現像方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１…カップ
２…スピンチャック
３…スピンチャック駆動機構
４…基板
５…スキャンノズル
６…上下駆動機構
７…待機部
８…リンスノズル
９…リニアガイド機構
１０…制御部
１１…液溜部
１２…吐出孔
１３…抵抗バー
１４…スリット
【図１】
2013168412.tif 000027
【図２】
2013168412.tif 000028
【図３】
2013168412.tif 000029
【図４】
2013168412.tif 000030
【図５】
2013168412.tif 000031
【図６】
2013168412.tif 000032
【図７】
2013168412.tif 000033
【図８】
2013168412.tif 000034
【図９】
2013168412.tif 000035