JP2001118790A - 現像装置、基板処理装置及び現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板例えばウエハに対して現像処理を行う場
合に、処理の均一性を高めること。 【解決手段】 ウエハＷを保持するウエハ保持部２の上
方側に整流部材６を配置し、この整流部材６の天板６２
と底板６３とを、夫々の通気孔６２ａ，６３ａが縦方向
に重なるように位置させて、ウエハ表面に現像液Ｄを液
盛りする。この後整流部材６の底板６３を、前記通流孔
６２ａ，６３ａが縦方向に重ならないように横方向にス
ライドさせて現像を行う。このようにすると、現像時に
は、整流部材６の通流孔６２ａ，６３ａが縦方向に塞が
れてウエハＷへの気流が遮られるので、ウエハＷへの風
の流れが原因となる、ウエハＷの面内における現像液Ｄ
の温度分布の発生が抑えられて、温度差による現像ムラ
の発生が抑制され、均一な現像処理を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば基板に対し
て現像処理等の基板処理を行う現像装置及びその方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）
や液晶ディスプレイのガラス基板（ＬＣＤ基板）の表面
に所定のパタ−ンを形成するためのマスクは、ウエハ等
の基板表面にレジストを塗布した後、光、電子線あるい
はイオン線等をレジスト面に照射し、現像することによ
って得られる。ここで現像処理は、露光工程にて光等が
照射された部分あるいは照射されない部分をアルカリ水
溶液等により溶解するものであり、従来では図１８に示
す方法により行われている。

【０００３】即ちこの従来方法においては、真空吸着機
能を備えたスピンチャック１１の上に基板例えばウエハ
Ｗを吸着保持し、ウエハＷの直径に対応する長さに沿っ
て多数の吐出孔１２が配列された供給ノズル１３を、ウ
エハＷの中央部にて吐出孔１２がウエハ表面から例えば
１ｍｍ上方になるように位置させる。そして吐出孔１２
から現像液１０をウエハ表面の中央部に供給して図１８
に示すように液盛りを行い、続いて吐出孔１２から現像
液１０の供給を行いながら、ウエハＷを半回転（１８０
度回転）させる。

【０００４】こうすることによってウエハ中央部にはじ
めに液盛りされた現像液１０が広げられると同時に現像
液１０が新たに供給され、この結果ウエハ表面全体に現
像液１０の液膜が所定の厚さで形成されることになる。
こうして現像液１０の液盛りを行った後例えば６０秒間
放置し、次いでウエハ表面にリンス液を供給して現像液
を洗い流すことにより現像が行われる。

【０００５】ここでこのような現像処理が行われる従来
の現像装置について図１９により簡単に説明すると、前
記スピンチャック１１の周りは、現像液１０の飛散を防
止するためのカップ１４で覆われており、このカップ１
４の上方側にはフィルタとファンとを組み合わせて構成
されたフィルタユニット１５が設けられていると共に、
フィルタユニット１５とカップ１４との間には多数の通
気孔１６ａが形成された整流板１６が設けられている。

【０００６】前記カップ１４には排気路１７が接続され
ており、排気路１７にて排気された空気の一部が、不純
物の除去や、所定の温度及び湿度への調整を行う図示し
ないフィルタ装置を介してフィルタユニット１５に循環
供給され、フィルタユニット１５からカップ１４に向か
ってダウンフロ−を形成しながら供給されるようになっ
ている。そしてフィルタユニット１５からの、不純物が
除去され、所定の温度及び湿度に調整された空気は、整
流板１６を通過し、これにより均一性が高められた状態
でカップ１４側へ供給されるようになっている。このよ
うに高精度に調整された空気のダウンフロ−を形成する
のは、現像液温度および蒸発速度均一化のためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら例えばＩ
線レジストを用いた場合、上述の現像方法では現像ムラ
が発生し、部位によって現像線幅が変わってしまい、例
えばウエハ中央領域と周縁領域との間では、約４ｎｍ程
度線幅が狂ってしまうという問題がある。この原因につ
いて検討してみると、現像の進行の度合いは現像液１０
の温度に依存することから、ウエハ面内において現像液
１０に温度分布が発生していると考えられる。

【０００８】つまり現像液１０は例えば２３℃程度の温
度に調整されているが、ウエハＷに液盛りを行って放置
している間に現像液Ｄに含まれる水分が蒸発し、これに
より現像液１０の潜熱が奪われるので、現像液１０の温
度は時間と共に低下する。一方、既述の高精度に調整さ
れた空気のダウンフロ−の形成により、ウエハＷの面内
では、周縁領域の温度が中央領域よりも低下してしまう
と考えられる。即ちダウンフロ−の形成により、ウエハ
Ｗから見れば上方側から風が流れてくることになるが、
上方側からウエハＷに当たった風は、図２０に示すよう
にウエハ面に沿って外周側に向かって流れ、周縁領域の
方が中央領域よりも風量が多くなる。このためウエハＷ
の面内では周縁領域の方が中央領域よりも気化熱が多く
なるので、周縁領域の放熱量が中央領域よりも大きくな
り、結果として周縁領域の温度の低下の度合いが大きい
と推察される。

【０００９】このためリンス開始時にはウエハ中央領域
と周縁領域との間に例えば約１℃程度の現像液１０の温
度差が生じ、これにより現像状態にムラが生じて、出来
上がり寸法が変化するという悪影響が発生していると推
察される。

【００１０】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は現像時に現像液の温度を基板の面
内でほぼ均一にすることにより、現像液の温度差による
現像ムラの発生を抑えて、処理の均一性を高める現像装
置及びその方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の現像
装置は、基板の表面に向かう気流が形成された雰囲気内
で、前記基板表面に現像液を液盛りして現像を行う現像
装置において、前記基板を保持するための基板保持部
と、基板に現像液を供給するための供給部と、前記基板
保持部に保持された基板の表面側に、基板と対向するよ
うに設けられ、第１の通気孔が形成された第１の整流板
と、前記第１の整流板と相対的に面方向に移動できるよ
うに、この第１の整流板と対向するように設けられ、第
２の通気孔が形成された第２の整流板と、を備え、前記
第１の整流板と第２の整流板とを相対的に面方向に移動
させ、第１の通気孔と、第２の整流板の第２の通気孔が
形成されていない領域とを面方向に直交する方向に重ね
ることにより、第１の通気孔の大きさを調整し、基板表
面に当たる風の風量を制御することを特徴とする。

【００１２】このような現像装置では、基板表面に当た
る風の風量を制御することができるので、基板表面への
風量に応じて変化する基板上の現像液の気化熱を調整で
き、結果的に基板上の現像液の温度を制御することがで
きる。

【００１３】具体的には、前記第１の通気孔の大きさ
を、基板上に現像液を液盛りした状態のままにして基板
表面の現像を行うときには、基板表面に現像液の液盛り
を行うときよりも小さくし、前記現像時には前記現像液
の液盛り時よりも、基板表面に当たる風の風量を少なく
することが行われ、この場合には現像時に基板表面に風
が当たらないようにすることも含まれる。つまりこの現
像装置では、基板の表面に向かう気流が形成された雰囲
気内で、前記基板表面に現像液を液盛りする工程と、そ
の後基板上に現像液を液盛りした状態のままにして、基
板表面に風が当たらないようにしながら基板表面を現像
する工程と、を含む現像方法が実施される。

【００１４】このように現像時に基板表面に風が当たら
ないようにすると、風の影響による基板上の現像液の気
化熱の変化が抑えられ、現像液の放熱量が基板の面内に
おいてほぼ均一になる。このため基板上の現像液の温度
変化が基板の面内においてほぼ揃えられ、現像液の温度
差が原因となる現像ムラの発生が抑えられて、処理の均
一性を高めることができる。

【００１５】また本発明では、基板表面への風が当たる
領域を調整しながら基板表面を現像するようにしてもよ
く、例えば前記基板表面の現像を行うときには、第１の
通気孔の大きさを、基板の周縁領域よりも中央近傍領域
側を大きくして、基板表面の中央近傍領域に当たる風の
風量を周縁領域よりも多くするようにしてもよい。ここ
で基板の中央近傍領域のみに風が当たり、周縁領域には
風が当たらない場合も含むものとする。

【００１６】この場合においても、基板に当たった風は
基板の表面に沿って周縁領域に向かって流れて行き、基
板の表面全体に均一に風が当たる場合には、周縁領域の
方が風量が多くなるので、基板表面の中央近傍領域に当
たる風の風量を周縁領域よりも多くするようにすること
により、結果として基板に当たる風の風量が基板の面内
でほぼ均一になる。このため基板上の現像液の温度変化
が基板の面内においてほぼ揃えられるので、現像処理の
均一性を高めることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明を現像装置に適用し
た場合の現像装置の一実施の形態の全体構成を示す縦断
面図であり、図中２０は現像装置を収納する処理室をな
す処理ケ−スであって、この処理ケ−ス２０の内部に
は、基板であるウエハＷの中央近傍を、被処理面（表
面）が上を向くようにほぼ水平な状態で保持すると共
に、当該ウエハＷを鉛直軸まわりに回転させ、かつ昇降
させるための基板保持部をなすウエハ保持部２が設けら
れている。

【００１８】このウエハ保持部２について図２により説
明すると、ウエハ保持部２は例えば真空吸着機能を有
し、昇降機構とモ−タとが組み合わされた駆動部２１に
より、回転軸２２を介して鉛直軸まわりに回転自在かつ
昇降自在に構成されている。こうしてウエハＷは、ウエ
ハ保持部２により、図２に示すウエハ保持部２に吸着保
持された処理位置と、図中一点鎖線で示す、処理位置よ
りも上方側のウエハＷの受け渡し位置との間で昇降自
在、回転自在に保持される。

【００１９】このようなウエハ保持部２の周囲には、前
記処理位置にあるウエハＷの周囲を囲み、ウエハ上に供
給された現像液を振り切る際に、この液が周囲に飛散す
るのを防ぐための、円形筒状のカップ３が設けられてい
る。カップ３は、外カップ３１と内カップ３２とからな
り、外カップ３１は、現像液の飛散を防止するときに
は、前記ウエハＷの受け渡し位置よりも上方側に上端が
位置し、ウエハＷの受け渡し時や現像液の液盛り時に
は、前記ウエハＷの受け渡し位置よりも下方側に上端が
位置するように、図示しない昇降機構により昇降自在に
構成されている。

【００２０】内カップ３２は外カップ３１の内側に、前
記ウエハＷの受け渡し位置よりも下方側であって、ウエ
ハＷが前記処理位置にあるときには、当該ウエハＷより
も上方側に上端が位置するように設けられている。この
内カップ３２は、ウエハＷの側方側では上に向かって内
側に傾斜し、ウエハＷの下方側には現像液のウエハＷの
裏面側への回り込みを抑えるために、前記処理位置にあ
るウエハＷの裏面側周縁に接するか接しない程度に環状
の凸部３３が設けられ、ウエハＷの外方から凸部３３に
向かって上に傾斜するように形成されている。さらにカ
ップ３には、現像液の排液路３４と、排気路と排液路と
を兼ねた排出路３５とが接続されており、排出路３５は
開閉バルブ３６を介して、処理ケ−ス２０の外部に設け
られた後述する気液分離手段に接続されている。この例
では排出路３５が第２の気体排気部、開閉バルブ３６が
排気停止手段に夫々相当する。

【００２１】ウエハ保持部２に真空吸着された処理位置
にあるウエハＷの上方には、当該ウエハＷの表面に処理
液例えば現像液を供給するための供給部（液供給部）を
なすノズル４が設けられている。このノズル４は、図３
（ａ），（ｂ）に示すように、例えば横に細長い棒状に
形成されたノズル本体４１と、ノズル本体４１の下面に
設けられ、ウエハ表面に径方向に沿って現像液を吐出す
るための供給孔４２を備えており、前記ノズル本体４１
及び供給孔４２は、ウエハ表面の中心線（ウエハＷの中
心を通り、径方向に伸びる線）近傍に、現像液を供給す
るように構成されている。

【００２２】このノズル４は、例えば図４に示すよう
に、ノズル保持部４３により保持されて、案内レ−ル４
４に沿って水平移動自在に構成されると共に、図示しな
い昇降機構により昇降自在に構成されている。これによ
りノズル４は、ウエハＷの搬入出時に邪魔にならないよ
うに、ウエハ保持部２の外側の待機位置と、ウエハ保持
部２のほぼ中央部の上方側の上方位置との間で移動でき
るようになっていると共に、前記上方位置と、その位置
から下降した位置である現像液の供給位置との間で昇降
できるようになっている。

【００２３】このようなノズル４には、図示しない供給
管を介して現像液貯留タンク（図示省略）と連通接続さ
れている。また現像装置は、ウエハ表面に現像液を洗い
流すためのリンス液を供給するためのリンス用ノズル４
５を備えている。このリンス用ノズル４５は、例えば上
述のノズル４とほぼ同様に構成され、ノズル保持部４３
により保持されて、ウエハ保持部２の外側の待機位置
と、ウエハ上にリンス液を供給する供給位置との間で移
動できるようになっている。

【００２４】また処理ケ−ス２０内部のカップ３の上方
側には、空気を清浄化するためのフィルタ及び吸い込み
ファン等を組み合わせて構成された気体供給部をなすフ
ィルタユニットＦが設けられている。

【００２５】一方処理ケ−ス２０外部の下方側には、前
記排出路３５の他端側が接続される気液分離手段５が設
けられている。この気液分離手段５は例えば慣性衝突に
よる気液分離機能を有するものであって、ここで処理ケ
−ス２０から排出された雰囲気は気体成分と液体成分と
が分離され、液体成分は排液処理系に排出され、気体成
分は工場排気系に排出される一方、その一部はフィルタ
装置５１に導入されるようになっている。また処理ケ−
ス２０の下端側には第１の気体排気部をなす排気路２３
が接続されており、この排気路２３から排気された処理
ケ−ス２０内の雰囲気も前記工場排気系に排出される一
方、その一部がフィルタ装置５１に導入されるようにな
っている。

【００２６】前記フィルタ装置５１は、例えば不純物除
去液である純水を噴霧して気液接触により不純物を除去
する不純物除去部や、例えば加熱機構や加湿機構を含
み、不純物が除去された空気を所定の温度及び湿度に調
整して送出する調整部等を備えており、ここで清浄化さ
れた空気は、例えば送出路５２を通じてフィルタユニッ
トＦの上方側に送出され、フィルタユニットＦを介して
処理ケ−ス２０内に、図１中点線で示すように、ダウン
フロ−として吹き出されるようになっている。これによ
り処理ケ−ス２０内は、前記処理位置にあるウエハＷの
表面に向かう気流が形成される雰囲気となる。またこの
際前記排出路３５に設けられた開閉バルブ３６の開度を
調整することにより、処理ケ−ス２０内の風量が調整さ
れ、例えば開閉バルブ３６の開度を大きくすると前記風
量も多くなる。

【００２７】処理ケ−ス２０内部のフィルタユニットＦ
とカップ３との間には、前記処理位置にあるウエハＷと
対向するように、例えばカップ３と対向する面がカップ
３の開口部よりも大きい風量制御部をなす整流部材６が
設けられている。この整流部材６は、例えば図５（ａ）
に示すように、側部の一方に開口部６０が形成された、
断面が四角形状の偏平な中空体であって、３枚の側板６
１（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ）と第１の整流板をなす天
板６２と第２の整流板をなす底板６３とにより形成さ
れ、底板６３が支持部材６４により、対向する２枚の側
板６１ａ，６１ｂの内部に形成された図示しないレ−ル
に沿って、天板６２に対向する第１の位置と、この第１
の位置から前記開口部６０側に向けて水平な方向（面方
向）に移動可能に構成されている。

【００２８】前記天板６２と底板６３との間は例えば５
ｍｍ程度に形成され、これら天板６２と底板６３とに
は、図５（ｂ）に示すように、フィルタユニットＦから
の清浄な空気を通気させるための第１の通気孔６２ａと
第２の通気孔６３ａが夫々形成されている。これら通気
孔６２ａ，６３ｂは、天板６２及び底板６３に同様のパ
タ−ンで形成されており、このパタ−ンは、例えば図６
（ａ），（ｂ）に天板６２と底板６３との一部を示すよ
うに、移動方向に隣接する通気孔６２ａ（６３ａ）同士
の距離Ｌ１が、通気孔６２ａ（６３ａ）の移動方向側の
最大径Ｌ２よりも大きくなるように設定されている。

【００２９】これにより底板６３が前記第１の位置にあ
るときには、図６（ａ）に示すように、天板６２と底板
６３の通気孔６２ａ，６３ａが縦方向（面方向に直交す
る方向）に重なり合うので、この重なった通気孔６２ａ
（６３ａ）を介してフィルタユニットＦからの空気が下
側に通気して行き、こうして清浄化された空気が通気孔
６２ａ（６３ａ）の通気により流れの均一性が高められ
た状態でウエハ保持部２上のウエハＷに向かって流れて
いくことになる。

【００３０】一方、底板６３が前記第１の位置の位置か
ら前記開口部６０側に向けて僅かに、例えばＬ２より大
きくＬ１よりも小さな距離分移動した第２の位置にある
ときには、図６（ｂ）に示すように、天板６２と底板６
３の通気孔６２ａ，６３ａが縦方向に重なり合わず、天
板６２の通気孔６２ａが下側の底板６３で出口側を塞が
れた状態になる。従ってこの場合にはフィルタユニット
Ｆからの空気は底板６３を通過できず、結局整流部材６
により気流が遮られた状態になり、整流部材６の側方を
下側に向けて通気して行くことになる。

【００３１】続いて上述の装置を用いて行われる本発明
方法の一実施の形態を、図７及び図８を用いて説明す
る。先ず図７（ａ）に示すように、整流部材６の底板６
３を前記第１の位置に位置させて、開閉バルブ３６を開
き、処理ケ−ス２０内にフィルタユニットＦ及び整流部
材の通気孔６２ａ，６３ａを介して、不純物が除去さ
れ、所定の温度及び湿度に調整された清浄な空気のダウ
ンフロ−を形成し、風量は０．３ｍ／ｓ程度に調整す
る。この場合には開閉バルブ３６が開いているので、処
理ケ−ス２０内の雰囲気は排出路３５及び排気路２３か
ら流出し、これにより処理ケ−ス２０内では、カップ３
の内側及び外側において風が下方側に流れることにな
る。

【００３２】この状態で、ウエハ保持部２を前記受け渡
し位置まで上昇させ、レジスト膜が形成され露光された
ウエハＷを、図示しない搬送ア−ムによりウエハ保持部
２上に受け渡し、当該ウエハ保持部２に真空吸着させ
る。ここで処理ケ−ス２０内には、既述のようにダウン
フロ−が形成されているので、ウエハ保持部２に保持さ
れているウエハＷの表面には、上方側から風が流れてく
ることになる。なおウエハＷをウエハ保持部２に押し付
ける手法は、例えばウエハＷの周縁を機械的に押し付け
るメカチャックを用いてもよい。

【００３３】次いで処理ケ−ス２０内に風量０．３ｍ／
ｓ程度のダウンフロ−を形成したまま、図８（ａ）に示
すように、待機位置にあるノズル４をウエハ保持部２の
上方位置を介して供給位置まで移動させて、ノズル４か
ら現像液Ｄを吐出させ、ウエハＷの中心線近傍に現像液
Ｄを供給すると共に、ウエハ保持部２を例えば３０ｒｐ
ｍ程度の回転数で１８０度回転させて現像液Ｄの液盛り
を行う。つまり処理位置ではノズル４の供給孔４２の先
端がノズル４からウエハ表面に供給した現像液Ｄに接触
するようになっており、この状態でウエハＷを１８０度
回転させながら、供給孔４２からウエハ表面に現像液Ｄ
を供給すると、回転の遠心力による現像液Ｄの拡散と、
ノズル４の供給孔４２による現像液Ｄの伸展によって、
ウエハＷの表面全体に現像液Ｄが塗布され、液盛りが行
われる。

【００３４】続いて図７（ｂ）に示すように、ノズル４
を待機位置まで移動させ、整流部材６の底板６３を前記
第２の位置に位置させると共に、開閉バルブ３６を閉
じ、例えば６０秒間ウエハＷの回転を停止させて現像を
行う。この状態では、開閉バルブ３６が閉じられている
ので、処理ケ−ス２０内の雰囲気は排気路２３のみから
流出する。また整流部材６の底板６３が前記第２の位置
に位置しているので、既述のようにフィルタユニットＦ
からの空気は整流部材６を通過できずに、整流部材６の
側方を下側に向けて通流して行く。これらにより処理ケ
−ス２０内では、カップ３の外側において風が下方側に
流れることになる。

【００３５】このようにして現像を行うが、図９に示す
ように、現像が終了する直前例えば１秒前に、整流部材
６の底板６３を前記第１の位置に位置させると共に、開
閉バルブ３６を開き、処理ケ−ス２０内に風量０．３ｍ
／ｓ程度のダウンフロ−を形成する。そして図８（ｃ）
に示すように、待機位置にあるリンス用ノズル４５をウ
エハ保持部２の上方位置を介して供給位置まで移動さ
せ、ウエハ保持部２を回転させながらリンス用ノズル４
５からリンス液Ｒを吐出させて洗浄を行う。次いで処理
ケ−ス２０内に風量０．３ｍ／ｓ程度のダウンフロ−を
形成した状態で、図８（ｄ）に示すように、ウエハＷを
高速で回転させることによりウエハ表面を乾燥させ、こ
の後ウエハ保持部２をウエハＷの受け渡し位置まで上昇
させてウエハＷを図示しない搬送ア−ムに受け渡す。

【００３６】ここでウエハ保持部２へのウエハＷの受け
渡しや、ノズル４やリンス用ノズル４５のウエハ上方部
への移動の際には、外カップ３１の上端を前記ウエハＷ
の受け渡し位置よりも下方側に位置させ、ウエハＷへの
現像液Ｄやリンス液Ｒの供給時や現像時、乾燥時には、
外カップ３１の上端を前記ウエハＷの受け渡し位置より
も上方側に位置させて所定の処理を行う。

【００３７】このような現像方法では、現像時には、処
理ケ−ス２０内のダウンフロ−の気流を整流部材６によ
りウエハ上方側にて遮り、ウエハ表面へ風が流れないよ
うにしているので、ウエハ表面に現像液Ｄの温度分布が
発生しにくく、均一性の高い現像処理を行うことができ
る。

【００３８】つまり現像時には処理ケ−ス２０内におい
ては、上方からウエハＷに当たる風がほとんど無いか、
極めて少ない状態になっているので、ウエハ面に沿って
外方側へ流れる風量も極めて少ない。このためウエハＷ
の中央近傍領域に比べて周縁領域の方が風量が多くなる
といったことが発生しにくいので、ウエハＷの周縁領域
における気化熱が大きくなるということが生じにくい。
これによりウエハＷの面内において現像液Ｄの放熱量が
ほぼ同じ状態となるので、結果としてウエハ上の現像液
Ｄの温度低下の程度が面内おいてほぼ揃えられる。

【００３９】このため現像液Ｄの温度がウエハ面内に亘
ってほぼ均一な状態で現像が行われるので、温度差が原
因となる現像ムラの発生が抑制され、これにより現像線
幅の寸法の変化が抑えられて、現像処理の均一性が高め
られる。実際にＩ線レジストが塗布され、所定のパタ−
ン形状に露光されたウエハＷに対して上述の現像装置に
て現像処理を行ったところ、ウエハＷの中央近傍領域と
周縁領域ろの間で現像線幅の狂いはほとんどなく、均一
な現像処理を行うことができることが認められた。

【００４０】また上述の例では、現像時においても、カ
ップ３の外側ではダウンフロ−が形成されているので、
処理ケ−ス２０内の陽圧化が図れると共に、駆動系から
のパ−ティクルの浮遊を抑えることができる。さらに上
述の例では、現像が終了する直前に処理ケ−ス２０内に
ダウンフロ−を形成しているが、これはリンス処理によ
りカップ外へミストが飛散するのを防止するためであ
る。

【００４１】以上において本発明では、現像時にウエハ
Ｗへの風が当たる領域を調整することにより現像処理の
均一性を高めるようにしてもよい。つまり例えば現像時
にはウエハＷの中央近傍領域の風量を周縁領域よりも多
くしてもよいし、例えば現像時にはウエハＷの中央近傍
領域のみに風が当たり、周縁領域には風が当たらないよ
うにしてもよい。

【００４２】この際ウエハＷへの風量は、他の条件が同
じ場合には、整流部材の通気孔６２ａ（６３ａ）の大き
さにより調整でき、通気孔６２ａ（６３ａ）が大きけれ
ば風量が多くなる。従って底板６３を第２の位置にスラ
イドさせたときに、天板６２のウエハＷの中央近傍領域
に対応する位置の通気孔６２ａが、ウエハＷの周縁領域
に対応する位置の通気孔６２ａよりも大きくなるよう
に、天板６２の通気孔６２ａを底板６３の通気孔６３ａ
が形成されていない部分で縦方向に塞ぐようにすれば、
ウエハＷの中央近傍領域の風量が周縁領域よりも多くな
る。

【００４３】また底板６３を第２の位置にスライドさせ
たときに、天板６２のウエハＷの中央近傍領域に対応す
る位置の通気孔６２ａは開いた状態とし、ウエハＷの周
縁領域に対応する位置の通気孔６２ａは閉じた状態にな
るように、天板６２の通気孔６２ａを底板６３の通気孔
６３ａが形成されていない部分で縦方向に塞ぐようにす
れば、ウエハＷの中央近傍領域のみに風が当たるように
なる。

【００４４】このように現像時にはウエハＷの中央近傍
領域の風量を外周部よりも多くしたり、現像時にはウエ
ハＷの中央近傍領域のみに風が当たるようにしても、ウ
エハＷに上から当たった風はウエハ面を外方側に流れて
いき、これによりウエハＷの周縁領域の風量が多くなる
ので、ウエハＷの面内において風量がほぼ揃えられた状
態となり、ウエハ面内における現像液の温度分布の発生
を抑えて、均一性の高い現像処理を行うことができる。

【００４５】上述実施の形態において、乱流が形成され
ることを防止する観点から、静止現像時以外（図７(a)
参照）は、フィルタユニットＦから下方に向けて噴出さ
れる空気の量が、排出路３５及び排気路２３から排気さ
れる空気の風量と一致するようにフィルタユニットＦの
風量を調整し、静止現像時（図７(b)参照）は、フィル
タユニットＦから下方に向けて噴出される空気の量が、
排気路２３から排気される空気の風量と一致するように
フィルタユニットＦの風量を調整することが好ましい。
但し、静止現像に入る直前、即ち排出路３５を閉じる直
前にはフィルタユニットＦの風量を通常よりも増量する
ように調整することが好ましい。

【００４６】また上述実施の形態では、図７(b)に示す
ように、静止現像時には開閉バルブ３６を閉じ、処理ケ
ース２０内の雰囲気は排気路２３のみから流出するよう
にしていたが、図１０に示すように、処理ケース２０の
側部であってカップ３よりも上方側に排気路１２３を別
に設け、静止現像時には開閉バルブ３６，排気路２３を
閉じて排気路１２３のみから雰囲気が流出するように構
成してもよい。このように構成すると、静止現像時にダ
ウンフローの空気が直接ウエハＷに当たることをより確
実に防止することができる。

【００４７】また図１に示すように、処理ケース２０の
側部の、整流部材６の天板６２より上部には、整流部材
６で側方に流れ込む空気を処理ケース２０の外側に逃が
すための排気孔１２０を設けることが好ましい。これに
より、整流部材６で側方に流れ込んだ空気により処理ケ
ース２０内に乱流が発生することを抑えることができ
る。また排気孔１２０を送出路５２に接続するようにす
れば、清浄空気の有効利用を図ることができる。

【００４８】次に本発明に係る現像方法の実施に使用さ
れる現像装置をユニットに組み込んだ塗布・現像装置の
一例の概略について図１１及び図１２を参照しながら説
明する。図１１及び図１２中、７はウエハカセットを搬
入出するための搬入出ステ−ジであり、例えば２５枚収
納されたカセットＣが例えば自動搬送ロボットにより載
置される。搬入出ステ−ジ７に臨む領域にはウエハＷの
受け渡しア−ム７０が，Ｘ，Ｙ方向及びθ回転（円鉛直
軸回りの回転）自在に設けられている。更にこの受け渡
しア−ム７０の奥側には、例えば搬入出ステ−ジ７から
奥を見て例えば右側には塗布・現像系のユニットＵ１
が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニットＵ
２，Ｕ３，Ｕ４が夫々配置されていると共に、塗布・現
像系ユニットと加熱・冷却系ユニットとの間でウエハＷ
の受け渡しを行うための、例えば昇降自在、左右、前後
に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されたウ
エハ搬送ア−ムＭＡが設けられている。但し図１１では
便宜上ユニットＵ２及びウエハ搬送ア−ムＭＡは描いて
いない。

【００４９】塗布・現像系のユニットにおいては、例え
ば上段に２個の現像ユニット７１が、下段に２個の塗布
ユニット７２が設けられている。加熱・冷却系のユニッ
トにおいては、加熱ユニットや冷却ユニットや疎水化処
理ユニット等が上下にある。前記塗布・現像系ユニット
や加熱・冷却系ユニットを含む上述の部分をクリ−ント
ラックと呼ぶことにすると、このクリ−ントラックの奥
側にはインタ−フェイスユニット７２を介して露光装置
７３が接続されている。インタ−フェイスユニット７２
は、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸
まわりに回転自在に構成されたウエハ搬送ア−ム７４に
よりクリ−ントラックと露光装置７３との間でウエハＷ
の受け渡しを行うものである。

【００５０】この装置のウエハの流れについて説明する
と、先ず外部からウエハＷが収納されたウエハカセット
Ｃが前記搬入出ステ−ジ７に搬入され、ウエハ搬送ア−
ム７０によりカセットＣ内からウエハＷが取り出され、
既述の加熱・冷却ユニットＵ３の棚の一つである受け渡
し台を介してウエハ搬送ア−ムＭＡに受け渡される。次
いでユニットＵ３内の一の棚の処理部内にて疎水化処理
が行われた後、塗布ユニット７２にてレジスト液が塗布
され、レジスト膜が形成される。レジスト膜が塗布され
たウエハＷは加熱ユニットで加熱された後インタ−フェ
イスユニット７２を介して露光装置７３に送られ、ここ
でパタ−ンに対応するマスクを介して露光が行われる。

【００５１】その後ウエハＷは加熱ユニットで加熱され
た後、冷却ユニットで冷却され、続いて現像ユニット７
１に送られて現像処理され、レジストマスクが形成され
る。しかる後ウエハＷは搬入出ステ−ジ７上のカセット
Ｃ内に戻される。

【００５２】以上において本発明では、基板としてはウ
エハに限らず、液晶ディスプレイ用のガラス基板であっ
てもよい。また整流部材６の天板６２と底板６３とは相
対的に横方向にスライドさせるように構成すればよく、
どちらを移動させるようにしてもよい。

【００５３】さらに整流部材６は、現像時にウエハ表面
への気流を遮るものであれば、形状や取り付け位置等は
上述の構成に限るものではない。例えば図１３に示すよ
うに、整流部材１３６の天板１６２と底板１６３とは相
対的に回転させるように構成してもよい。

【００５４】また図１４に示すように、整流部材１４６
として、長尺の板状部材１４７を、長さ方向に略直交す
る方向に多数並べて、例えばウエハＷを覆う大きさの矩
形を形成し、各板状部材１４７を夫々別個の回転駆動部
をなす回転駆動機構１４８により、板状部材１４７の長
手方向の一辺に設けられた図示しない回転軸を介して水
平軸回りに回転させ、これによりウエハＷに対して空気
を通気させるための開口を形成することで気流の遮蔽量
を調整するようにしてもよい。このような構成では、各
板状部材１４７は夫々別個の回転駆動機構１４８で駆動
されるので、整流部材１４６上の各領域に応じて気流の
遮蔽量を変えることができる。また板状部材１４７の回
転角度を調整し、開口の程度を変えることで気流の遮蔽
量を調整するようにしてもよい。

【００５５】また図１５に示すように、各板状部材１４
７を回転駆動部をなす回転駆動機構１５２に接続された
連結部材１５１で連結し、例えばこの連結部材の１５１
の内部において各板状部材１４７の回転軸を歯車等を介
して連結しておき、回転駆動機構１５２により各板状部
材１４７を同時に一括して回転駆動するようにしてもよ
い。この例では１つの回転駆動機構１５２により各板状
部材１４７を回転駆動しているので、駆動機構１５２の
部品点数を減らすことができる。この際駆動機構１５２
を図中矢印で示すように連結部材１５１に沿って各板状
部材１４７に対応する位置まで移動させて、この位置の
板状部材１４７の図示しない回転軸を介して、当該板状
部材１４７を駆動機構１５２により個別に水平軸回りに
回転させるように構成してもよい。

【００５６】さらに図１６に示すように、例えば整流部
材１６６の天板１７２に設けられた第１の通気孔１６２
ａ及び底板１７３に設けられた第２の通気孔１６３ａの
密度を整流部材１６６上の領域に応じて変えることで、
各領域毎に気流の遮蔽量を調整することができる。図に
示す例は整流部材１６６の中央側において、周縁側より
も第１の通気孔１６２ａ，第２の通気孔１６３ａの密度
を高めた例であり、このようにすると、ウエハＷの周縁
領域よりも中央近傍領域側の通気用の開口が大きくなる
ので、ウエハＷ表面の中央近傍領域に当たる風の風量を
周縁領域よりも多くすることができる。

【００５７】さらにまた図１７に示すように、整流部材
１７６の底板１７３をその中央から折り曲げ可能とし、
このように中央から両側が下側を向くように折り曲げる
ようにしてもよい。このような構成では、天板６２と底
板１７３とにほぼ同じ間隔でほぼ同じ大きさの通気孔６
２ａ，６３ａが形成されており、中央部の通気孔６２
ａ，６３ａ同士が重なるようにして、底板１７３の両側
を下側に折り曲げた場合には、天板６２と底板１７３と
が離れるに連れて、通気孔６２ａ，６３ａの重なりも少
なくなるので、結果としてウエハＷの周縁領域よりも中
央近傍領域側の通気用の開口が大きくなり、これにより
ウエハＷ表面の中央近傍領域に当たる風の風量を周縁領
域よりも多くすることができる。

【００５８】さらにまた本発明は、ウエハＷを例えば１
０ｒｐｍ程度の回転数で低速で回転させながら現像を行
っても良いし、ウエハＷに現像液を供給するためのノズ
ルは上述の例に限るものではなく、ウエハＷの中央近傍
に現像液を供給した後、ウエハＷを回転させて、回転の
遠心力により現像液をウエハ表面全体に伸展させるタイ
プのものであってもよい。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、現像液の基板の面内の
温度変化の程度が揃えられ、基板面内の現像液の温度の
均一性が高まるので、現像液の温度差が原因となる処理
ムラの発生が抑えられ、均一性の高い処理を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る現像装置の一例の全
体構成を示す断面図である。

【図２】前記現像装置で用いられるウエハ保持部を示す
断面図である。

【図３】前記現像装置で用いられるノズルを示す斜視図
と底面図である。

【図４】前記現像装置を示す平面図である。

【図５】前記現像装置で用いられる整流部材を示す斜視
図と平面図である。

【図６】前記現像装置で用いられる整流部材を示す平面
図と断面図である。

【図７】前記現像装置の作用を示す断面図である。

【図８】前記現像装置の作用を示す断面図である。

【図９】ウエハ表面への風量と時間との関係を示す特性
図である。

【図１０】本発明の他の実施の形態に係る現像装置を示
す断面図である。

【図１１】前記現像装置を組み込んだ塗布・現像装置の
一例を示す斜視図である。

【図１２】前記現像装置を組み込んだ塗布・現像装置の
一例を示す平面図である。

【図１３】整流部材の他の例を示す斜視図である。

【図１４】整流部材のさらに他の例を示す斜視図であ
る。

【図１５】整流部材のさらに他の例を示す斜視図であ
る。

【図１６】整流部材のさらに他の例を示す斜視図であ
る。

【図１７】整流部材のさらに他の例を示す斜視図であ
る。

【図１８】従来の現像方法を説明するための断面図であ
る。

【図１９】従来の現像装置を示す断面図である。

【図２０】従来の現像装置におけるウエハ面の風の流れ
を説明するための断面図である。

【符号の説明】

２ ウエハ保持部 ３ カップ ３１ 外カップ ３２ 内カップ ４ ノズル ６ 整流部材 Ｗ 半導体ウエハ Ｄ 現像液 Ｆ フィルタユニット

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面に向かう気流が形成された雰
   囲気内で、前記基板表面に現像液を液盛りして現像を行
   う現像装置において、 前記基板を保持するための基板保持部と、 基板に現像液を供給するための供給部と、 前記基板保持部に保持された基板の表面側に、基板と対
   向するように設けられ、第１の通気孔が形成された第１
   の整流板と、 前記第１の整流板と相対的に面方向に移動できるよう
   に、この第１の整流板と対向するように設けられ、第２
   の通気孔が形成された第２の整流板と、を備え、 前記第１の整流板と第２の整流板とを相対的に面方向に
   移動させ、第１の通気孔と、第２の整流板の第２の通気
   孔が形成されていない領域とを面方向に直交する方向に
   重ねることにより第１の通気孔の大きさを調整し、基板
   表面に当たる風の風量を制御することを特徴とする現像
   装置。
2. 【請求項２】 前記第１の通気孔の大きさを、基板上に
   現像液を液盛りした状態のままにして基板表面の現像を
   行うときには、基板表面に現像液の液盛りを行うときよ
   りも小さくし、前記現像時に基板表面に当たる風の風量
   を前記現像液の液盛り時よりも少なくすることを特徴と
   する請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記基板表面の現像を行うときには、第
   １の通気孔の大きさを、基板の周縁領域よりも中央近傍
   領域側を大きくして、基板表面の中央近傍領域に当たる
   風の風量を周縁領域よりも多くすることを特徴とする請
   求項２記載の現像装置。
4. 【請求項４】 前記第１の整流板と第２の整流板とを相
   対的に一方向にスライドさせることにより、前記第１の
   整流板と第２の整流板とを相対的に面方向に移動させる
   ことを特徴とする請求項１ないし３記載の現像装置。
5. 【請求項５】 前記第１の整流板と第２の整流板とを相
   対的に略水平方向に回転させることにより、前記第１の
   整流板と第２の整流板とを相対的に面方向に移動させる
   ことを特徴とする請求項１ないし３記載の現像装置。
6. 【請求項６】 基板を保持するための基板保持部と、 前記基板保持部により保持された基板の被処理面に処理
   液を供給するための液供給部と、 前記基板保持部に保持された基板の被処理面側から、前
   記基板保持部及びその周囲に向けて気体を供給するため
   の気体供給部と、 前記基板保持部と前記気体供給部との間に設けられ、前
   記気体供給部から供給される気体を遮蔽することによ
   り、基板表面に当たる風の風量を制御する風量制御部
   と、を備えることを特徴とする基板処理装置。
7. 【請求項７】 処理室と、前記処理室内に設けられ、上
   部に開口を有するカップと、 前記カップ内に設けられ、基板を保持するための基板保
   持部と、 前記基板保持部により保持された基板の被処理面に処理
   液を供給するための液供給部と、 前記処理室の上部側に設けられ、前記処理室の下方側に
   向けて気体を供給するための気体供給部と、 前記基板保持部と前記気体供給部との間に設けられ、前
   記気体供給部から供給される気体を遮蔽することによ
   り、基板表面に当たる風の風量を制御する風量制御部
   と、 前記処理室の下部側に設けられ、この処理室から気体を
   排気する第１の気体排気部と、 前記カップの下部側に設けられ、このカップから気体を
   排気する第２の気体排気部と、を備えることを特徴とす
   る基板処理装置。
8. 【請求項８】 前記風量制御部は、前記基板と対向する
   ように設けられ、第１の通気孔が形成された第１の整流
   板と、 前記第１の整流板と相対的に面方向に移動できるよう
   に、この第１の整流板と対向するように設けられ、第２
   の通気孔が形成された第２の整流板と、を備え、 前記第１の整流板と第２の整流板とを相対的に面方向に
   移動させ、第１の通気孔と、第２の整流板の第２の通気
   孔が形成されていない領域とを面方向に直交する方向に
   重ねることにより第１の通気孔の大きさを調整し、基板
   表面に当たる風の風量を制御することを特徴とする請求
   項６又は７記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】 前記風量制御部は、前記基板と対向する
   ように、長さ方向と略直交する方向に配列され、長さ方
   向の一辺に沿って略垂直方向に回転可能な複数の板状部
   材と、 前記各板状部材を回転させる回転駆動部と、を備え、 前記板状部材を回転させて開口部を形成し、この開口部
   の大きさを調整することにより、基板表面に当たる風の
   風量を制御することを特徴とする請求項６ないし８のい
   ずれかに記載の基板処理装置。
10. 【請求項１０】 前記回転駆動部は、前記各板状部材を
    回転させるための複数の回転駆動機構を備えることを特
    徴とする請求項９記載の基板処理装置。
11. 【請求項１１】 前記回転駆動部は、前記各板状部材を
    長さ方向と略直交する方向に連結する連結部材と、 前記連結部材を介して前記各板状部材を一括して回転さ
    せる回転駆動機構と、を備えることを特徴とする請求項
    ９記載の基板処理装置。
12. 【請求項１２】 前記液供給部は、基板の被処理面に現
    像液を供給する液供給部であることを特徴とする請求項
    ６ないし１１のいずれかに記載の基板処理装置。
13. 【請求項１３】 前記液供給部により基板の被処理面に
    現像液を供給し、そのまま静止状態にしている間、前記
    第２の気体排気部による排気を停止させる排気停止手段
    を備えることを特徴とする請求項７記載の基板処理装
    置。
14. 【請求項１４】 前記液供給部により基板の被処理面に
    現像液を供給し、そのまま静止状態にしている間、前記
    処理室の側部から気体を排気する第３の気体排気部を備
    えることを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
15. 【請求項１５】 基板の表面に向かう気流が形成された
    雰囲気内で、前記基板表面に現像液を液盛りする工程
    と、 その後基板上に現像液を液盛りした状態のままにして、
    基板表面に風が当たらないようにしながら基板表面を現
    像する工程と、を含むことを特徴とする現像方法。
16. 【請求項１６】 基板の表面に向かう気流が形成された
    雰囲気内で、前記基板表面に現像液を液盛りする工程
    と、 その後基板上に現像液を液盛りした状態のままにして、
    基板表面への風が当たる領域を調整しながら基板表面を
    現像する工程と、を含むことを特徴とする現像方法。
17. 【請求項１７】 基板表面を現像する工程は、基板表面
    に当たる風の風量を、周縁領域よりも中央近傍領域側を
    多くすることを特徴とする請求項１６記載の現像方法。