(57)【要約】【目的】現像段階で、寸法変動量が生じたとしてもその変動量が毎回同等になるようにする現像装置及び方法を提供することを目的とする。【構成】本発明の一態様の現像装置１００は、現像対象となる基板２００を載置する回転テーブル１１０と、現像液１５２を供給する現像液タンク１０２と、基板２００の現像処理毎に現像液タンク１０２から一定量の現像液の供給を受け、供給された現像液を蓄える中継タンク１０４と、中継タンク１０４に蓄えられた現像液１５４を基板２００上に噴霧する噴出口１０８と、を備えたことを特徴とする。本発明によれば、現像に起因する寸法変動量を毎回同等とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像対象となる基板を載置するテーブルと、
現像液を蓄える第１のタンクと、
前記基板の現像処理毎に前記第１のタンクから一定量の前記現像液の供給を受け、供給された現像液を蓄える第２のタンクと、
前記第２のタンクに蓄えられた前記現像液を前記基板上に噴霧する噴霧部と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１と第２のタンクをつなぐ配管と、
前記配管の前後の位置と途中の位置の少なくとも１つに配置されたバルブと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
現像液を蓄える第１のタンクから現像対象となる基板の現像処理毎に一定量の前記現像液を第２のタンクに供給し、供給された現像液を前記第２のタンクに蓄える工程と、
前記第２のタンクに蓄えられた前記現像液を前記基板上に噴霧する工程と、
を備えたことを特徴とする現像方法。
【請求項４】
前記第２のタンクに前記現像液を供給する際に、供給後の現像液残量量が現像処理毎に同量となるように供給することを特徴とする請求項３記載の現像方法。
【請求項５】
１回の現像処理毎に前記第２のタンク内の前記現像液を使い切ることを特徴とする請求項３又は４記載の現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び現像方法に係り、例えば、電子ビームで描画されたレジスト膜が表面に形成された基板を現像する現像装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
【０００３】
まず、レジスト材が塗布されたマスク基板に電子ビームを用いて所定のパターンを描画する。そして、描画されたマスク基板は次に現像装置で現像されることになる。現像装置では、例えば、回転テーブル上に配置された基板に上方から現像液を噴霧することで現像を行なう（例えば、特許文献１参照）。その際、複数枚の基板を現像することができるように、大量の現像液がタンクに蓄えられている。そして、現像毎にそのタンクから現像液が噴出口を介して噴霧される。
【０００４】
ここで、昨今の回路線幅の微細化に伴い、現像後のレジストパターンの寸法変動が問題となっている。寸法変動については、その誤差分を予め描画装置で噴霧量を調整するなどして描画後の寸法を補正するといった方法もある。しかしながら、現像毎にその変動量が異なるため、高精度な補正を行なうことが困難であった。そのため、現像処理にて寸法変動が生じるとしても、その寸法変動量が毎回同じになるようにすることが求められていた。
【特許文献１】特開平１１−２４２３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、現像の際に、パターンの寸法が変動してしまうといった問題があった。さらに、変動量も一定とはならないため、上流側の描画装置での補正も困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題を克服し、現像段階で、寸法変動量が生じたとしてもその変動量が毎回同等になるようにする現像装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の現像装置は、
現像対象となる基板を載置するテーブルと、
現像液を蓄える第１のタンクと、
基板の現像処理毎に第１のタンクから一定量の現像液の供給を受け、供給された現像液を蓄える第２のタンクと、
第２のタンクに蓄えられた現像液を基板上に噴霧する噴霧部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
発明者等は、後述するように、噴霧される現像液の残量が寸法変動量に影響を及ぼしていることを見出した。そのため、タンクの残量が一定であれば、寸法変動量を同等とすることができる。そこで、現像処理毎に第１のタンクから一定量の現像液を供給することで、供給後の現像液残量が現像処理毎に同量とすることができる。
【０００９】
また、現像装置は、さらに、第１と第２のタンクをつなぐ配管と、
配管の前後の位置と途中の位置の少なくとも１つに配置されたバルブと、
を備える好適である。
【００１０】
本発明の一態様の現像方法は、
現像液を蓄える第１のタンクから現像対象となる基板の現像処理毎に一定量の現像液を第２のタンクに供給し、供給された現像液を第２のタンクに蓄える工程と、
第２のタンクに蓄えられた現像液を基板上に噴霧する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
そして、上述したように、第２のタンクに前記現像液を供給する際に、供給後の現像液残量が現像処理毎に同量となるように供給すると好適である。
【００１２】
また、１回の現像処理毎に第２のタンク内の現像液を使い切るようにしても好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板に噴霧される現像液の量を現像毎のばらつきなく一定量とすることができる。そのため、寸法変動量を毎回同等とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における現像装置の構成を示す概念図である。
図１において、現像装置１００は、現像液タンク１０２、中継タンク１０４、薬液温度調整ユニット１０６、噴出口１０８、回転テーブル１１０、処理槽１１２、配管１２２，１２４、バルブ１３２，１３４、及び流量計１３６を備えている。処理槽１１２内には、回転可能に回転テーブル１１０が配置されている。そして、回転テーブル１１０上には、現像処理対象となる基板２００が載置されている。基板２００として、例えば、ウェハ、或いはウェハにパターンを転写する露光用のマスク基板が含まれる。また、これらのウェハやマスク基板は、例えば、表面に塗布されたレジストに描画装置で電子ビームを用いてパターンが描画された基板が含まれる。ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成部分について記載している。現像装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。
【００１５】
上述したように、現像によってグローバルなパターンの寸法（ＣＤ）変動が生じてしまっていた。また、その変動量が同じプロセス条件でかつ同じ現像装置を使用しているにも関わらず一致していなかった。ここで、発明者等は、このグローバルＣＤ変動が、スプレー式の現像装置の場合、現像液タンクの残量（現像開始時の液量）の影響を受けていることを見出した。
【００１６】
図２は、実施の形態１における現像液量と寸法変動量との関係の一例を示す図である。
図２において、横軸は、これらの各基板の現像開始時の現像液質量（重量）と現像タンク質量（重量）との和を示している。また、縦軸は、現像後に測定した寸法変動量の３σの値を示している。現像装置では、複数枚の基板を順に１枚ずつ現像処理を行なう。また、従来の現像装置では、図１の中継タンク１０４等を設けていなかった。そのため、現像の都度、現像タンクから押し出された現像液が噴出口に供給されていた。このような従来の現像装置を用いて基板を順に現像していくと現像タンク内の現像液が序々に消費され、現像液の重量が減っていくことになる。かかる場合、図２に示すように、現像タンク内の現像液量が変化すると３σの値も変化することがわかる。このように、発明者等は、現像開始時の現像液量と寸法変動量は密接な関係を持っていることを見出した。
【００１７】
図３は、実施の形態１における現像液重量が少ないときの寸法変動量分布の一例を示す図である。
図４は、実施の形態１における現像液重量が多いときの寸法変動量分布の一例を示す図である。
ここでは、図２における現像液重量の最小値と最大値との各場合について基板面内の誤差分布を示している。図４に示すように現像液重量が多いときには、同心円状に分布が構成されるが、図３に示すように現像液重量が少ないときには、異なる形状に分布が構成されている。また、基板の各位置での誤差量も異なっている。このように、現像液重量の状態によって分布の仕方や値が異なっていることがわかる。原因としては、現像液の自重による圧力変動、或いはスプレー時の冷却による温度の違い等が考えられるが特定することはできない。そして、上述したように、変動量や位置も不定であるので描画装置で補正することも困難となる。
【００１８】
そこで、実施の形態１では、これらの誤差分布の仕方や値を基板毎に一様にするべく、各基板の現像開始時の現像液重量が同じ量になるように構成する。
図５は、実施の形態１における現像方法の要部工程を示す図である。
まず、回転テーブル１１０に基板２００を載置する。そして、回転テーブル１１０を回転させることで基板２００を回転させる。また、現像液タンク１０２には、複数枚の基板を現像処理することが可能な量の現像液１５２が蓄えられている。そして、バルブ１３２は閉じている。このような状態から以下に現像方法を説明する。
【００１９】
Ｓ（ステップ）１０２において、第ｎ回目の供給工程として、現像液タンク１０２（第１のタンク）から基板２００の現像処理毎に一定量の現像液を中継タンク１０４（第２のタンク）に供給し、供給された現像液を中継タンク１０４に蓄える。ここでは、１回の現像に使用する液量を供給する。例えば、０．１ｋｇに相当する流量を供給する。まず、現像液タンク１０２と中継タンク１０４とをつなぐ配管１２２の途中に配置されたバルブ１３２を開けて、配管１２２を通って現像液を供給する。その際、配管１２２の途中に配置された流量計１３６で流量を測定しながら供給すればよい。ここで、バルブ１３２の位置は、配管１２２の途中に限らず、配管１２２の前後の位置と途中の位置の少なくとも１つに配置されれば構わない。流量計１３６の配置位置も配管１２２の途中に限らず、配管１２２の前後の位置と途中の位置の少なくとも１つに配置されれば構わない。或いは、流量計１３６は、現像液タンク１０２或いは中継タンク１０４の中に配置されていても好適である。このようにして、中継タンク１０４内に一定量の現像液１５４を供給する。その後にバルブ１３２を閉じておく。現像液タンク１０２から中継タンク１０４への供給手法は、例えば、現像液１５２を加圧された窒素（Ｎ２）等の気体で圧送すればよい。
【００２０】
Ｓ１０４において、第ｎ回目の現像工程として、噴出口１０８（噴霧部）から中継タンク１０４に蓄えられた現像液１５４を基板２００上にスプレー状に噴霧する。まず、中継タンク１０４内に加圧された窒素（Ｎ２）等の気体を供給し、現像液１５４を加圧する。そして、バルブ１３４を開けることで現像液１５４が中継タンク１０４から押し出される（圧送される）。その際、中継タンク１０４から押し出された現像液１５４は、配管１２４を通って流れ、薬液温度調整ユニット１０６によって液温がリアルタイムに調整される。そして、さらに、配管１２４を通って噴出口１０８から霧状（スプレー状）の現像液１５０が基板２００面に向けて噴霧される。そして、１回の現像処理毎に中継タンク１０４内の現像液１５４を使い切る。このようにして１枚の基板２００の現像処理を行なう。
【００２１】
Ｓ１０６において、第ｎ＋１回目の供給工程として、現像液タンク１０２から前回と同様に、前回と同量の現像液を中継タンク１０４に供給し、供給された現像液を中継タンク１０４に蓄える。
【００２２】
Ｓ１０８において、第ｎ＋１回目の現像工程として、前回と同様、噴出口１０８から中継タンク１０４に蓄えられた現像液１５４を基板２００上にスプレー状に噴霧する。１回の現像処理毎に中継タンク１０４内の現像液１５４を使い切る。
【００２３】
以上のようにして、複数の基板２００を順次現像していく。ここでは、１回の現像処理毎に中継タンク１０４内の現像液１５４を使い切るようにしているので、毎回、現像開始時の中継タンク１０４内の現像液１５４量は一定となる。そのため、現像毎のばらつきを無くし、毎回の寸法変動量やその分布を同等とすることができる。毎回同じ寸法変動量や誤差分布であれば、予め描画装置等で寸法を補正しておくことができる。
【００２４】
ここで、上述した例では、１回の現像処理毎に中継タンク１０４内の現像液１５４を使い切るようにしていたがこれに限るものではない。
図６は、実施の形態１における現像方法の要部工程の他の例を示す図である。
図６では、Ｓ１０４及びＳ１０８の現像工程の際に、中継タンク１０４内の現像液１５４を使い切らずに残るように供給しておく。但し、Ｓ１０２及びＳ１０６の供給工程では、１回の現像に使用する分だけを供給する点は同様である。その他の点は、図５と同様である。このように構成しても供給後の中継タンク１０４内の現像液残量を現像処理毎に同量とすることができる。また、図２に示したグラフを予め用意しておけば、必要なグローバルＣＤ精度の設定液量幅を得ることができる。そして、その範囲内で中継タンク１０４内の現像液残量を設定すればよい。かかる構成によれば、現像液１５４を使い切る場合に比べ、配管１２４内への気体（例えば泡）の混入等のリスクを低減させることができる。
【００２５】
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００２６】
また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、現像装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。
【００２７】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての現像装置及び現像方法は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１における現像装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態１における現像液量と寸法変動量との関係の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１における現像液重量が少ないときの寸法変動量分布の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における現像液重量が多いときの寸法変動量分布の一例を示す図である。
【図５】実施の形態１における現像方法の要部工程を示す図である。
【図６】実施の形態１における現像方法の要部工程の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１００  現像装置
１０２  現像液タンク
１０４  中継タンク
１０６  薬液温度調整ユニット
１０８  噴出口
１１０  回転テーブル
１１２  処理槽
１２２，１２４  配管
１３２，１３４  バルブ
１３６  流量計
１５０，１５２，１５４  現像液
２００  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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