JP2002151376A - 現像処理方法及び現像処理装置 - Google Patents

現像処理方法及び現像処理装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェハへの不純物の付着を抑制しつつ，ウェ
ハ表面の温度分布を維持するように気流の制御を実施し
得る現像処理装置を提供する。 【解決手段】 ウェハＷの周囲を囲むカップ６５のカッ
プ側部６６とカップ底部６７との間に隙間７３を設け
る。カップ側部６６には，カップ側部６６を上下動可能
とする昇降機構６９を設け，隙間７３の広狭を調節可能
とする。カップ６５内に，ケーシング１８ａ内に供給さ
れる上方からのエアを排気する排気管７１を設ける。隙
間７３の広狭を調節することによって，隙間７３を流れ
るエアの流量を調節でき，結果的に上方から直接カップ
６５内に流れるエアとカップ６５外に流れるエアの流量
を調節できる。これによって，不純物が浮遊する場合に
は，直接カップ６５内に流れ込むエアを強し，ウェハＷ
の表面温度を維持したい場合には，カップ６５外に流れ
るエアを強くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，基板の現像処理方
法及び現像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おけるフォトリソグラフィー工程では，ウェハ表面にレ
ジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布
処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後の
ウェハに対して現像を行う現像処理等が順次行われ，ウ
ェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】上述の現像処理は，通常ケーシング内に搬
入されたウェハに現像液が供給され，ウェハが所定時間
静止現像され，その後ウェハを回転させて，ウェハを洗
浄，乾燥することによって行われる。当該現像処理は，
通常現像処理装置によって行われており，ケーシング内
には，ウェハを保持し回転させるスピンチャックと，ウ
ェハの回転によりウェハから飛散する現像液等を受け止
めるカップと，当該カップの外方に設けられている外カ
ップとが設けられている。
【０００４】また，ケーシング上部には，現像処理中に
ケーシング内にエアを供給する供給装置が設けられてお
り，前記外カップ下部には，カップ内を含めた外カップ
内側の雰囲気を排気する排気装置が設けられている。そ
して，通常は，ケーシング内に供給されたエアが外カッ
プ下部から排気され，カップ内にはエアの下降気流が形
成され，これによってウェハ等から発生する不純物がパ
ージされている。しかし，ウェハを静止現像する際に
は，ウェハ表面の温度分布を均一に維持する必要がある
ため，ウェハ温度に影響を与えるウェハ表面上の気流を
なるべく抑制すべく，外カップ下部からの排気を一時中
断するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，このよ
うに排気を中断すると，ウェハ等から発生した不純物が
適切に排気されず，ケーシング内を浮遊し，再びウェハ
に付着する恐れがある。このようにウェハに不純物が付
着すると，その部分だけ現像されず現像欠陥が生じる。
また，排気を中断したことによって，ケーシング内に供
給されたエアの流路が変更され，対流等が生じるため，
ウェハ表面の温度分布も必ずしも改善されない。このよ
うに，ウェハ表面の温度分布が不均一になると，現像の
進度にばらつきが生じ，最終的に形成される回路パター
ンの線幅が不均一になる。
【０００６】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，ウェハ等の基板に不純物が再付着することを抑
制しつつ，基板表面の温度分布が均一に維持されるよう
に基板表面の気流を制御する現像処理方法とその現像処
理方法が実施される現像処理装置を提供することをその
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば，ケーシング内で基板を現像処理する現像処理方法で
あって，基板上方から気体を供給する工程と，前記ケー
シング内であって基板の外周を囲む容器内に流入する気
体と前記容器外に流れる気体とを前記ケーシング外に排
気する工程と，前記容器内に流入する気体の第１の流量
と，前記容器外に流れる気体の第２の流量とを調節する
工程とを有することを特徴とする現像処理方法が提供さ
れる。
【０００８】このように，上方から前記容器内に流入す
る気体の第１の流量と前記容器外に流れる気体の第２の
流量を調節することによって，基板等から現像液等の不
純物が発生し易い時に第１の流量を増大させ，基板周辺
の気流を強くすることができる。これによって，基板か
ら発生する不純物が前記容器内から好適に排出され，基
板に再付着することが抑制できる。また，基板表面の温
度分布を均一に維持したい場合には，第２の流量を増大
させることにより，上方からの気体が容器外に流れ，基
板表面上の流れを弱めることができる。これによって，
当該気流によって基板表面温度が不均一に降温されるこ
とが抑制され，基板表面の温度分布が均一に維持され
る。
【０００９】かかる請求項１の発明において，請求項２
のように基板上に現像液が供給された状態で当該基板を
現像する際に，前記第１の流量が前記第２の流量よりも
少なくなるように調節するようにしてもよい。このよう
に，基板上に現像液が液盛りされ，当該基板を現像する
際に，前記第１の流量が前記第２の流量よりも小さくな
るように調節することにより，基板表面を流れる気流が
弱められ，容器外に流れる気流が強められる。これによ
って，前記基板の現像工程においては，基板表面の温度
が気流に左右されず安定し，基板等から発生した不純物
は，容器外から好適に排出される。したがって，基板表
面への不純物の再付着を抑制しつつ，基板表面の温度分
布を均一に維持することができる。なお，基板を現像す
る際とは，基板の現像工程であって，基板上に現像液が
液盛りされてから，基板の静止現像が終了するまでをい
う。
【００１０】かかる請求項２の発明において，請求項３
のように前記基板を現像する際に，当該基板を前記容器
の上端部よりも低い位置に置くようにしてもよい。この
ように基板を前記容器の上端部よりも低い位置に置くこ
とによって，基板が容器外に流れる強い気流から遠ざけ
られるため，請求項２に比べてもさらに気流によって基
板表面温度が影響されることが抑制される。したがっ
て，基板表面の温度分布がより均一に維持される。
【００１１】また，かかる請求項２，３の各現像処理方
法において，請求項４のように前記基板の現像工程終了
後であって，当該基板を回転させる際に，前記第１の流
量が前記第２の流量よりも多くなるように調節するよう
にしてもよい。このように，基板から不純物等が発生し
やすい，かかる基板の回転工程において，容器内に流入
する気体の流量を増大させることによって，基板周辺の
気流が強められ，当該不純物を好適に排出することがで
きる。
【００１２】さらに，かかる請求項２〜４の各現像処理
方法において，請求項５のように前記基板上に現像液が
供給される際に，前記第１の流量が前記第２の流量より
も多くなるように調節するようにしてもよい。このよう
に，基板上に現像液が供給される際に前記容器内に流入
する気体の流量を増大させることにより，基板周辺の気
流が強められ，基板上に現像液を供給する際に発生する
不純物を好適に排出することができる。
【００１３】上述した請求項１〜５に記載の各現像処理
方法において，請求項６のように前記第１の流量と前記
第２の流量の調節が，前記容器の上下動によって行われ
るようにしてもよい。このように前記容器を上下動させ
て，前記第１の流量と第２の流量を調節することによっ
て，流量調節用の設備を別途設ける必要が無く，既存の
設備を用いて行うことができる。なお，前記容器の上下
動とは，容器全体が上下動する場合のみならず，容器の
一部が上下動する場合をも含む。
【００１４】請求項７の発明によれば，ケーシング内で
基板を現像処理する現像処理装置であって，前記ケーシ
ング内で前記基板の外周を囲む容器と，前記現像処理装
置内に気体を供給する気体供給装置と，前記容器内に流
れ込む雰囲気と前記容器外に流れる雰囲気とを一括して
ケーシング外に排気する排気装置と，前記容器内に流入
する気体の流量と前記容器外に流れる気体の流量を調節
する調節装置とを有することを特徴とする現像処理装置
が提供される。請求項７によれば，前記容器内に流入す
る気体の第１の流量と前記容器外に流れる気体の第２の
流量とを調節できるので，上述した請求項１，２，４及
び５に記載した現像処理方法を実施することができる。
従って，現像処理の各工程に応じて，適宜第１の流量と
第２の流量とを調節し，基板への不純物の再付着を抑制
しつつ，基板面内の温度分布を均一に維持することがで
きる。
【００１５】かかる請求項７の発明において，請求項８
のように前記排気装置の排気口が，前記容器内に設けら
れており，前記容器には，前記容器外に流れた気体を前
記容器内に流入させるための流入口が設けられており，
前記調節装置は，前記容器を上下動させることによって
前記流入口の開閉度を調節可能な容器駆動装置であって
もよい。請求項８によれば，上方から容器内に流入した
気体は，前記排気口から直接排気され，容器外に流れた
気体は，前記流入口から容器内に一旦流入し，上述した
容器内に直接流入された気体と合流して，前記排気口か
ら排気することができる。また，前記容器を上下動させ
ることによって，前記流入口の開閉度を変更できるの
で，容器外に流れる気体の第２の流量を調節できる。さ
らに，この第２の流量の調節によって，容器内に流入す
る気体の第１の流量が変動されるため，結果的に当該第
１の流量も調節することができる。したがって，上述し
た請求項６に記載した現像処理方法を実施することがで
き，基板への不純物の再付着を抑制しつつ，基板面内の
温度分布を均一に維持することができる。
【００１６】上述した請求項７及び８に記載の各現像処
理装置において，請求項９のように前記容器外周には，
前記容器外に漏れた現像液を回収する回収板が設けられ
ており，当該回収板には，前記容器外に流れる気体が通
過する複数の通気孔が設けられるようにしてもよい。こ
のような回収板を設けることによって，液盛り時に容器
外に漏れた現像液や，基板の回転時に容器外に飛散した
現像液等を好適に回収することができる。また，回収板
に設けられた多数の通気孔によって，容器外に流れた気
流をスムーズに通過させ，対流等の発生を抑制できる。
【００１７】また，請求項１０のように前記回収板が，
前記容器側が低くなるように傾斜していてもよい。この
ように回収板を前記容器側に傾斜させることによって，
容器外に漏れた現像液等が前記回収板上に溜まることが
防止できる。
【００１８】かかる請求項７〜１０の発明において，請
求項１１のように前記基板を上下動可能とする昇降機構
を有するようにしてもよい。このように，前記基板を上
下動可能にすることによって，現像処理の各工程におい
て，適宜基板の高さを調節することができる。また，基
板の現像工程時に，前記容器の上端部よりも低い位置に
基板を配置することができるので，上述した請求項３に
記載した現像処理方法が実施できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態について説明する。図１は，本発明にかかる現像処理
装置を有する塗布現像処理システム１の平面図であり，
図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３
は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００２０】塗布現像処理システム１は，図１に示すよ
うに，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部か
ら塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセ
ットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットス
テーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定
の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステ
ーション３と，この処理ステーション３に隣接して設け
られている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け
渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構
成を有している。
【００２１】カセットステーション２では，載置部とな
るカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセット
ＣをＲ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在とな
っている。そして，このカセット配列方向（Ｒ方向）と
カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ
方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が
搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセッ
トＣに対して選択的にアクセスできるようになってい
る。
【００２２】ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせ
を行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送
体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処
理装置群G３に属するエクステンション装置３２に対し
てもアクセスできるように構成されている。
【００２３】処理ステーション３では，その中心部に主
搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の
周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を
構成している。該塗布現像処理システム１においては，
４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第
１及び第２の処理装置群G1，G2は現像処理システム１の
正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットス
テーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4
は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。
さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群
G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装
置１３は，これらの処理装置群Ｇ１，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５
に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェ
ハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置
は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処
理装置群の数は，１以上であれば４つで無くてもよい。
【００２４】第１の処理装置群G1では，例えば図２に示
すように，ウェハＷにレジスト液を供給し，レジスト膜
を形成するレジスト塗布装置１７と，本実施の形態にか
かる現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されて
いる。処理装置群G2の場合も同様に，レジスト塗布装置
１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重
ねられている。
【００２５】第３の処理装置群G3では，例えば図３に示
すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３
０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのア
ドヒージョン装置３１，ウェハＷを待機させるエクステ
ンション装置３２，レジスト液中の溶剤を乾燥させるプ
リベーキング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理
を施すポストベーキング装置３５，３６等が下から順に
例えば７段に重ねられている。
【００２６】第４の処理装置群G4では，例えばクーリン
グ装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクス
テンション・クーリング装置４１，エクステンション装
置４２，クーリング装置４３，露光後の加熱処理を行う
ポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポ
ストベーキング装置４６，４７等が下から順に例えば８
段に積み重ねられている。
【００２７】インターフェイス部４の中央部にはウェハ
搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０は
Ｒ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移
動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在
にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に
属するエクステンション・クーリング装置４１，エクス
テンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない
露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷ
を搬送できるように構成されている。
【００２８】次に，上述した現像処理装置１８の構成に
ついて詳しく説明する。図４は，現像処理装置１８の概
略を示す縦断面の説明図であり，図５は，現像処理装置
１８の横断面の説明図である。
【００２９】現像処理装置１８は，図４に示すようにケ
ーシング１８ａ内に上面が開口した箱状のカップ収容部
６０を有している。当該カップ収容部６０内の中央部に
は，水平かつ円形状に形成された上面部６１ａを有する
スピンチャック６１が設けられており，ウェハＷを水平
に保持可能に構成されている。当該スピンチャック６１
には，例えばその上面部６１ａに図示しない吸引口が設
けられており，ウェハＷを吸着保持できるようになって
いる。スピンチャック６１の下方には，当該スピンチャ
ック６１を回転可能とする駆動機構６２が設けられてお
り，スピンチャック６１に保持されたウェハＷを所定の
回転速度で回転できるようになっている。
【００３０】また，当該スピンチャック６１の上面部６
１ａの周辺部は，ウェハＷを支持し，昇降させるための
複数の昇降ピン６３が設けられている。当該昇降ピン６
３は，駆動機構６２によって所定の高さに昇降可能に構
成されており，スピンチャック６１の上面部６１ａに設
けられた図示しない貫通孔を貫通して昇降し，ウェハＷ
をスピンチャック６１上方の所定位置に配置したり，ス
ピンチャック６１上に載置したりできるようになってい
る。
【００３１】スピンチャック６１の外周外方には，当該
スピンチャック６１を取り囲むようにして，上面が開口
した筒状のカップ６５が設けられており，ウェハＷが回
転された際に飛散する現像液等を受け止め，ケーシング
１８ａ内の汚染を防止できるようになっている。カップ
６５は，主に飛散した現像液等を受け止めるカップ側部
６６と，当該受け止めた現像液等を回収するカップ底部
６７とを有している。
【００３２】カップ側部６６の上部には，内側に傾斜し
たガイド部６８が形成されており，ウェハＷの上方に飛
散する現像液等を受け止めると共に，上方からの気流が
カップ６５内とカップ６５外に分流されるようになって
いる。カップ側部６６には，カップ側部６６のみを上下
動自在とする，例えばモータ又はシリンダ等の容器駆動
装置としての昇降機構６９が取り付けられており，必要
に応じて，例えば２段階にカップ側部６６を昇降させる
ことができるようになっている。なお，当然に段階的で
なく，所定の位置に昇降自在であってもよい。
【００３３】カップ底部６７は，斜めに傾斜されて設け
られており，その低い部分には，カップ側部６６で回収
した現像液等を排液するドレイン管７０が設けられてい
る。また，カップ底部６７には，ケーシング１８ａ内の
雰囲気を排気する排気装置としての排気管７１が設けら
れており，当該排気管７１の排気口７２は，カップ６５
内で上方に向けられて設けられている。
【００３４】カップ側部６６の下端部とカップ底部６７
との間には，流入口としての隙間７３が設けられてお
り，上方から一旦カップ６５外に流れた気体が，当該隙
間７３からカップ６５内に流入されるようになってい
る。また，この隙間７３は，上述したカップ側部６６の
上下動により，その大きさが変動され，当該隙間７３か
らカップ６５内に流入する気体の流量を調節できるよう
になっている。したがって，上方から一定流量の気体を
供給し，カップ６５内から一定流量の気体を排気する条
件の下では，隙間７３の広狭を変動することによって，
ガイド部材６８で分流される，カップ６５内に流入する
気体の流量とカップ６５外に流れる気体の流量とを調節
することができる。
【００３５】カップ６５の外周外方には，カップ６５と
カップ収容部６０との隙間を覆う回収板７５が設けられ
ており，後述の現像液供給ノズル８５によるウェハＷ上
への液供給に伴う動作でカップ６５外に漏れた現像液等
が回収されるようになっている。回収板７５は，カップ
６５側が低くなるように斜めに設けられている。また，
回収板７５には，図５に示すようにパンチングメタルを
構成する多数の通気孔７６が設けられており，ガイド部
材６８を越えて舞い上がったプロセス処理に伴う現像液
や洗浄液を含んだミスト気流，カップ６５外に流れた上
方からの気体等が当該通気孔７６を通過し，隙間７３に
流れるようになっている。また，このパンチングメタル
を構成する通気孔７６をミスト気流が通過することで，
ミストが液状体でトラップされやすくなる。
【００３６】カップ６５の外周とカップ収容部６０との
間であって，カップ収容部６０の底部には，上述したカ
ップ６５外に漏れた現像液等を排液するドレイン管７７
が設けられている。
【００３７】ケーシング１８ａの内側上部には，ケーシ
ング１８ａ内に気体，例えば大気又は所定温度，湿度に
調節されたエアを供給する気体供給装置としてのエア供
給機構８０が取り付けられている。ケーシング１８ａの
側壁上部には，当該エア供給機構８０に図示しないエア
供給源からのエアを供給する供給管８１が設けられてい
る。エア供給機構８０は，当該供給管８１から供給され
たエア内に含まれる不純物を除去するフィルタ８２と，
当該フィルタ８２で清浄化されたエアをケーシング１８
ａ全体に一様に供給するための整流板８３とを有してい
る。このエア供給機構８０によって，ケーシング１８ａ
内には，一様なエアの下降気流が形成され，ケーシング
１８ａ内を温湿度調節可能でかつ，パージできるように
なっている。
【００３８】また，図４，図５に示すようにカップ収容
部６０のＸ方向負方向（図５の左方向）側の内側壁に設
けられた待機位置Ｔには，ウェハＷ上に現像液を供給す
る現像液供給ノズル８５が配置されている。現像液供給
ノズル８５は，図５，図６に示すように細長形状に形成
されており，その長さは，少なくともウェハＷの直径よ
りも大きくなっている。現像液供給ノズル８５上部に
は，図示しない現像液供給源からの現像液を現像液供給
ノズル８５内に流入させる配管８６の一端が接続されて
いる。現像液供給ノズル８５の下部には，複数の現像液
供給口８７が，長手方向に一列に設けられている。ま
た，現像液供給ノズル８５の内部には，図７に示すよう
に配管８６及び各現像液供給口８７に連通された長手方
向に長い空間部８８が形成されており，配管８６から現
像液供給ノズル８５内に流入された現像液を一旦貯留
し，当該空間部８８の現像液を各現像液供給口８７から
同時に同流量で吐出できるように構成されている。
【００３９】現像液供給ノズル８５は，図５に示すよう
にＸ方向に伸びるレール９０上を移動可能なアーム９１
によって，長手方向がＹ方向になるように保持されてい
る。レール９０は，カップ収容部６０のＸ方向負方向側
の端部からＸ方向正方向側の端部まで伸びており，カッ
プ収容部６０のＹ方向正方向側の外側面に取り付けられ
ている。アーム９１は，図示しない駆動制御機構によっ
てその移動速度や移動タイミングが制御されている。こ
れによって，アーム９１に保持された現像液供給ノズル
８５は，Ｘ方向に所定速度で移動しながら所定流量の現
像液を吐出して，ウェハＷ表面全面に現像液を供給し，
ウェハＷ上に所定膜厚の現像液の液膜を形成することが
できるようになっている。また，アーム９１には，アー
ム９１を上下方向に移動可能とする図示しない移動機構
が設けられており，現像液供給ノズル８５とウェハＷと
の距離を調節できるように構成されている。
【００４０】また待機位置Ｔには，現像液供給ノズル８
５を洗浄する洗浄槽９２が設けられている。この洗浄槽
９２は，細長の現像液供給ノズル８５を受容するように
断面が凹状に形成されており，この洗浄槽９２内には，
現像液供給ノズル８５に付着した現像液を洗浄するため
の所定の溶剤が貯留されている。
【００４１】一方，カップ収容部６０のＹ方向負方向側
の側壁外方には，ウェハＷに洗浄液，例えば純水を供給
するための洗浄液供給ノズル９３が設けられている。洗
浄液供給ノズル９３は，アーム９４に保持されており，
アーム９４は，Ｙ方向に伸びるレール９５上を移動自在
に構成されている。レール９５は，カップ収容部６０の
Ｙ方向負方向側からスピンチャック６０の中央部を越え
る位置まで伸びており，ケーシング１８ａに設けられて
いる。アーム９４には，図示しない駆動機構が設けられ
ており，アーム９４がレール９５上を移動可能になって
いる。これによって，洗浄液供給ノズル９３は，必要に
応じてカップ収容部６０の前記外方からウェハＷの中心
部まで移動し，ウェハＷの中心に洗浄液を供給できるよ
うになっている。なお，アーム９４には，アーム９４を
上下方向に移動可能とする図示しない移動機構が設けら
れており，必要に応じてウェハＷとの距離を調節できる
ようになっている。
【００４２】次に，以上のように構成されている現像処
理装置１８の作用について，塗布現像処理システム１で
行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説
明する。
【００４３】先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未
処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群G3に
属するアドヒージョン装置３１に搬入する。このアドヒ
ージョン装置３１において，レジスト液との密着性を向
上させるHMDSなどの密着強化剤を塗布されたウェハＷ
は，主搬送装置１３によって，クーリング装置３０に搬
送され，所定の温度に冷却される。その後，ウェハＷ
は，レジスト塗布装置１７又１９，プリベーキング装置
３４又は３５に順次搬送され，所定の処理が施される。
その後，ウェハＷは，エクステンション・クーリング装
置４１に搬送される。
【００４４】次いで，ウェハＷはエクステンション・ク
ーリング装置４１からウェハ搬送体５０によって取り出
され，その後，周辺露光装置５１を経て露光装置（図示
せず）に搬送される。露光処理の終了したウェハＷは，
ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬
送された後，主搬送装置１３に保持される。次いで，こ
のウェハＷはポストエクスポージャベーキング装置４４
又は４５，クーリング装置４３に順次搬送され，これら
の処置装置にて所定の処理が施された後，現像処理装置
１８又は２０に搬送される。
【００４５】そして現像処理の終了したウェハＷは，再
び主搬送装置１３によってポストベーキング装置３５，
３６，４６又は４７，クーリング装置３０と順次搬送さ
れ，各装置において所定の処理が施される。その後，ウ
ェハＷは，エクステンション装置３２を介して，ウェハ
搬送体７によってカセットＣに戻され，一連の所定の塗
布現像処理が終了する。
【００４６】次に上述した現像処理装置１８の作用につ
いて詳しく説明する。先ず，現像処理が開始される前
（ウェハＷ受け入れ前）に，エア供給機構８０から所定
の温度，湿度に調節されたエアが供給され，ケーシング
１８ａ全体に一様な下降気流が形成される。また，ケー
シング１８ａ内の雰囲気は，排気口７２から常時一定の
流量で排気され，ケーシング１８ａ内がパージされる。
このとき，カップ側部６６は，下降しており，隙間７３
が狭くなっているため，上方からのエアは，主にカップ
６５内を通過して排気される。
【００４７】そして，現像処理が開始（ウェハＷ受け入
れ）されると，先ず昇降ピン６３がカップ６５の上端部
よりも高い位置に上昇され，ケーシング１８ａ内に主搬
送装置１３により搬入されたウェハＷが昇降ピン６３上
に支持され，昇降ピン６３に受け渡される。次に，図８
に示すように昇降ピン６３が下降され，ウェハＷがカッ
プ６５の上端部よりもわずかに高い位置，例えばカップ
６５よりも１ｍｍ程度高い位置に配置される。なお，こ
のときのエアも隙間７３が狭くなっているため，上方か
らのエアは，主にウェハＷの周辺部を通過し，さらにカ
ップ６５内を通過して排気される。
【００４８】次に，待機位置Ｔの洗浄槽９２内で待機し
ていた現像液供給ノズル８５が，図９に示すようにカッ
プ収容部６０内であって，カップ側部６６のＸ方向負方
向側の外方である位置Ｓに移動する。この位置Ｓにおい
て，現像液供給ノズル８５からの現像液の吐出が開始さ
れ，その吐出状態が安定するまで所定時間試し出しされ
る。
【００４９】現像液の吐出状態が安定すると，現像液供
給ノズル８５が，現像液を吐出しながらカップ側部６６
のＸ方向正方向側の外方である位置Ｅまで移動し，ウェ
ハＷ全面に現像液が供給され，ウェハＷ上に現像液の液
膜が形成される。その後現像液供給ノズル８５は，待機
位置Ｔに戻される。この間カップ側部６６は，下降した
状態を維持し，上方からのエアは，主にカップ６５の上
端部から直接カップ６５内に流入され，排気口７２から
排気される。すなわち，カップ６５内に流入されるエア
の流量がカップ６５外に流れるエアの流量よりも多くな
るように維持される。なお，位置Ｓは，現像液供給ノズ
ル８５がウェハＷ端に到達する前に吐出状態が安定する
所定時間が経過する距離としてのウェハＷ端からの位置
としてもよい。
【００５０】ウェハＷ上に現像液の液膜が形成される
と，所定時間の静止現像が開始される。このときカップ
側部６６は上昇される。これによって，図１０に示すよ
うに，ウェハＷがカップ６５の上端部の位置よりも低い
位置に配置される。また，カップ側部６６が上昇したた
め隙間７３が広くなり，さらにカップ６５上端の開口部
はウェハＷによって狭くなるため，エアが流れるには抵
抗となり，カップ６５外に流れるエアが増大し，カップ
６５内に流入するエアが極少となる。当該エアは，回収
板７５の通気孔７６を通過し，さらに隙間７３を通っ
て，カップ６５内の排気口７２から排気される。
【００５１】所定時間が経過し，静止現像が終了する
と，図１１に示すように昇降ピン６３が下降され，ウェ
ハＷがスピンチャック６０上に吸着保持される。また，
カップ側部６６も下降され，ウェハＷをカップ６５の中
央部に位置させる共に，隙間７３を狭めて，カップ６５
内に直接流入されるエアの流量がカップ６５外に流れる
エアの流量よりも多くなるように調節される。このと
き，洗浄液供給ノズル９３はウェハＷ中心上方まで移動
する。
【００５２】次に，ウェハＷが所定の回転速度，例えば
２０００ｒｐｍで回転され，ウェハＷの中心に洗浄液が
供給される。これによって，ウェハＷ上の現像液が遠心
力によって振り切られる。このとき，当該振り切りによ
って現像液等のミストが発生するが，上方からカップ６
５内に直接流入されるエアによって，ウェハＷ下方に流
され排気口７２から排出される。なお，カップ６５外に
流出した一部のミストは，カップ６５外を流れる弱いエ
アによって，カップ６５外方を下降し，隙間７３からカ
ップ６５内に流入され，排気口７２から排気される。
【００５３】そして，所定時間経過後，洗浄液の吐出が
停止され，ウェハＷの回転速度が増大される。これによ
って，ウェハＷ上の洗浄液が振り切られ，ウェハＷが乾
燥される。所定時間ウェハＷの乾燥が行われた後，ウェ
ハＷの回転が停止される。
【００５４】その後，ウェハＷは昇降ピン６３によって
再びカップ６５上端部上方まで上昇される。そして，ウ
ェハＷは搬入時と同様にして主搬送装置１３に受け渡さ
れ，ケーシング１８ａ外に搬出されて，一連の現像処理
が終了する。
【００５５】以上の実施の形態によれば，カップ側部６
６を上下動可能とする昇降機構６９を設けて，隙間７３
の広狭を調節できるようにしたため，カップ６５内の排
気口７２からの排気によって隙間７３を通過するエアの
流量が調節され，これによって，上方からカップ６５内
に流入するエアの流量とカップ６５外に流れるエアの流
量を調節することができる。したがって，現像処理の各
工程に応じて前記気流の強弱を調節し，ウェハＷに不純
物が付着するのを抑制しつつ，必要な場合には，ウェハ
Ｗ面内の温度を維持することができる。
【００５６】具体的には，ウェハＷに現像液を供給する
工程では，カップ６５内に流入するエアの流量がカップ
６５外に流れるエアの流量よりも多くなるようにしたた
め，ウェハＷ周辺にはウェハＷの下方に向かって流れる
強い下降気流が形成される。これによって，ウェハＷか
ら発生する現像液のミストがウェハＷの下方から排出さ
れ，当該ミストがウェハＷに再付着することが抑制でき
る。
【００５７】ウェハＷを静止現像する工程においては，
カップ６５を上昇させ，ウェハＷをカップ６５上端部よ
りも低い位置に配置して，カップ６５内に流入するエア
の流量がカップ６５外に流れるエアの流量よりも少なく
なるように調節したため，ウェハＷ周辺を流れる気流が
抑制され，気流によるウェハＷ表面温度の低下が抑制さ
れて，ウェハＷ温度の維持が図られる。
【００５８】ウェハＷを洗浄，乾燥する工程において
は，カップ６５内に流入するエアの流量がカップ外に流
れるエアの流量よりも多くなるように調節したため，ウ
ェハＷの回転によって発生する洗浄液，現像液等のミス
トがウェハＷの下方から好適に排出され，当該ミストが
ウェハＷに再付着したり，カップ６５外に浮遊し，ケー
シング１８ａ内を汚染することが防止できる。
【００５９】ところで，カップ６５の外方に，傾斜した
回収板７５を設けるようにしたため，カップ６５外に漏
れた現像液等を好適に回収することができ，ケーシング
１８ａ内の汚染を防止しつつ，現像液の再利用を図るこ
とができる。
【００６０】また，ウェハＷを所定の高さに配置可能と
する昇降ピン６３を設けたため，現像処理の各工程に応
じてウェハＷの高さを変更することが可能となり，ウェ
ハＷをカップ６５に対して好適な位置に配置して現像処
理を行うことができる。特に，ウェハＷを静止現像する
工程においては，ウェハＷをカップ６５の上端部より低
い位置に配置することによって，エア供給機構８０から
供給されるエアが直接ウェハＷに触れ，ウェハＷ表面の
温度分布がばらつくことを防止できる。
【００６１】以上の実施の形態では，カップ側部６５を
上下動させることによってエアの流量を調節していた
が，カップ６５内の雰囲気を排気する排気口とカップ６
５外の雰囲気を排気する排気口とを別々に設け，さらに
各排気口にそれぞれダンパを設けることによって，各排
気口から排気されるエアの流量を調節し，カップ６５内
に流入するエアの流量とカップ６５外に流れるエアの流
量を調節するようにしてもよい。
【００６２】また，以上の実施の形態では，ウェハＷを
上下動可能とする昇降機構として，昇降ピン６３を設け
たが，スピンチャック６１を上下動可能にする駆動機構
を設けて，ウェハＷを上下動可能にしてもよい。
【００６３】以上の実施の形態では，現像液供給ノズル
８５をウェハＷの一端から他端に移動させてウェハＷ上
に現像液を液盛りしていたが，現像液供給ノズル８５を
ウェハＷ中心上方に配置し，現像液供給ノズル８５とウ
ェハＷとを相対的に回転させることによって，現像液を
液盛りしてもよい。ウェハＷを回転させる場合には，現
像液供給時にウェハＷをスピンチャック６１に保持させ
ることによって実現される。また，現像液供給ノズル８
５を回転させる場合には，現像液供給ノズル８５を保持
しているアーム９１に回転機構を取り付け，現像液を吐
出しながら現像液供給ノズル８５を回転させることによ
って実現される。
【００６４】以上で説明した実施の形態は，半導体ウェ
ハデバイス製造プロセスのフォトリソグラフィー工程に
おけるウェハＷの現像処理装置についてであったが，本
発明は半導体ウェハ以外の基板例えばＬＣＤ基板の現像
処理装置においても応用できる。
【００６５】
【発明の効果】請求項１〜１１によれば，容器内外に流
れる気流を制御できるので，基板への不純物の再付着
と，気流に起因する基板表面の温度分布のばらつきとが
抑制できる。これによって，現像欠陥，線幅不良等が抑
制され，歩留まりの向上が図られる。
【００６６】特に，請求項２によれば，基板の現像工程
時に，基板に気流が当たらないように制御され，基板表
面の温度分布のばらつきが線幅不良に大きく影響する当
該現像工程が好適に行われる。
【００６７】また，請求項４によれば，基板の回転工程
時に，基板周辺の気流が強くなるように制御され，基板
等から不純物が発生しやすい当該回転工程時における基
板への不純物の再付着が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる現像処理装置を有する塗
布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】本実施の形態にかかる現像処理装置の縦断面の
説明図である。
【図５】図４の現像処理装置の横断面の説明図である。
【図６】図４の現像処理装置で用いられる現像液供給ノ
ズルの斜視図である。
【図７】図６の現像液供給ノズルの縦断面図である。
【図８】ウェハ上に現像液が供給される際の現像処理装
置内の状態を示す説明図である。
【図９】ウェハ上に現像液が供給されている際の現像処
理装置内の状態を示す説明図である。
【図１０】ウェハを現像する際の現像処理装置内の状態
を示す説明図である。
【図１１】ウェハを洗浄，乾燥する際の現像処理装置内
の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理システム １８ 現像処理装置 １８ａ ケーシング ６０ カップ収容部 ６３ 昇降ピン ６５ カップ ６６ カップ側部 ６７ カップ底部 ６９ 昇降機構 ７１ 排気管 ７３ 隙間 ７５ 回収板 ８５ 現像液供給ノズル ９３ 洗浄液供給ノズル Ｔ 待機位置 Ｗ ウェハ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケーシング内で基板を現像処理する現像
    処理方法であって，基板上方から気体を供給する工程
    と，前記ケーシング内であって基板の外周を囲む容器内
    に流入する気体と前記容器外に流れる気体とを前記ケー
    シング外に排気する工程と，前記容器内に流入する気体
    の第１の流量と，前記容器外に流れる気体の第２の流量
    とを調節する工程とを有することを特徴とする，現像処
    理方法。
  2. 【請求項２】 基板上に現像液が供給された状態で当該
    基板を現像する際に，前記第１の流量が前記第２の流量
    よりも少なくなるように調節することを特徴とする，請
    求項１に記載の現像処理方法。
  3. 【請求項３】 前記基板を現像する際に，当該基板を前
    記容器の上端部よりも低い位置に置くことを特徴とす
    る，請求項２に記載の現像処理方法。
  4. 【請求項４】 前記基板の現像工程終了後であって，当
    該基板を回転させる際に，前記第１の流量が前記第２の
    流量よりも多くなるように調節することを特徴とする，
    請求項２又は３のいずれかに記載の現像処理方法。
  5. 【請求項５】 前記基板上に現像液が供給される際に，
    前記第１の流量が前記第２の流量よりも多くなるように
    調節することを特徴とする，請求項２，３又は４のいず
    れかに記載の現像処理方法。
  6. 【請求項６】 前記第１の流量と前記第２の流量の調節
    は，前記容器の上下動によって行われることを特徴とす
    る，請求項１，２，３，４又は５のいずれかに記載の現
    像処理方法。
  7. 【請求項７】 ケーシング内で基板を現像処理する現像
    処理装置であって，前記ケーシング内で前記基板の外周
    を囲む容器と，前記現像処理装置内に気体を供給する気
    体供給装置と，前記容器内に流れ込む雰囲気と前記容器
    外に流れる雰囲気とを一括してケーシング外に排気する
    排気装置と，前記容器内に流入する気体の流量と前記容
    器外に流れる気体の流量を調節する調節装置とを有する
    ことを特徴とする，現像処理装置。
  8. 【請求項８】 前記排気装置の排気口は，前記容器内に
    設けられており，前記容器には，前記容器外に流れた気
    体を前記容器内に流入させるための流入口が設けられて
    おり，前記調節装置は，前記容器を上下動させることに
    よって前記流入口の開閉度を調節可能な容器駆動装置で
    あることを特徴とする，請求項７に記載の現像処理装
    置。
  9. 【請求項９】 前記容器外周には，前記容器外に漏れた
    現像液を回収する回収板が設けられており，当該回収板
    には，前記容器外に流れる気体が通過する複数の通気孔
    が設けられていることを特徴とする，請求項７又は８の
    いずれかに記載の現像処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記回収板は，前記容器側が低くなる
    ように傾斜していることを特徴とする，請求項９に記載
    の現像処理装置。
  11. 【請求項１１】 前記基板を上下動可能とする昇降機構
    を有することを特徴とする，請求項７，８，９又は１０
    のいずれかに記載の現像処理装置。
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