JP2003332202A - 基板の現像処理方法および現像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光プロセスでの露光条件の違いがあって
も、現像処理後におけるレジスト膜のプロファイルの変
動を無くすことができる現像処理方法を提供する。 【解決手段】 ウエハＷの上面全体に現像液を盛り、こ
の状態を維持して現像反応を進行させた後、ウエハ上へ
リンス液を供給して現像反応を停止させる方法におい
て、現像液が盛られたウエハ上面の所定個所に対し光学
ヘッド１０の投光部から斜め方向へ光を照射し、ウエハ
上面で反射した光を分光器４２で分光し、得られた分光
強度データから演算・制御部４８で現像反応を停止させ
る時点を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基
板、光ディスク用基板等の基板の表面に形成された露光
済みのフォトレジスト膜に現像液を供給して現像処理を
行う基板の現像処理方法およ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
おいて、近年、半導体ウエハの表面に形成されたフォト
レジスト膜を現像処理する方法の１つとしてスリットス
キャン現像方式が広く用いられている。図５に、その現
像方式を実施するために用いられる現像処理装置の要部
の概略断面図を示す。

【０００３】この現像処理装置は、基板、例えば半導体
ウエハＷを水平姿勢で吸着保持するウエハ保持部１、上
端部にウエハ保持部１が固着され鉛直に支持された回転
支軸２、および、ウエハ保持部１および回転支軸２を鉛
直軸回りに回転させる回転モータ（図示せず）を備えて
いる。ウエハ保持部１の周囲には、ウエハ保持部１上の
ウエハＷを取り囲むように円形の現像カップ３が昇降自
在に配設されている。また、ウエハ保持部１に保持され
るウエハＷの上方には、下端面に長手方向（紙面と垂直
な方向）に延びるスリット状吐出口を有する現像液吐出
ノズル４が配設されている。現像液吐出ノズル４は、図
示しない支持・移動機構により、ウエハ保持部１に保持
されたウエハＷの一端から他端まで水平方向へ直線状に
移動可能に支持されている。さらに、ウエハ保持部１上
のウエハＷの上方には、リンス液、例えば純水を吐出す
る純水吐出ノズル５が配設されている。純水吐出ノズル
５は、ウエハＷの上方から退避することができるよう
に、例えば水平面内で回動可能に支持されており、使用
されないときには現像カップ３の側部に配置される。現
像液吐出ノズル４は、図示しない現像液供給管を通して
現像液供給源に接続されている。また、純水吐出ノズル
５は、図示しない純水供給管を通して純水供給源に接続
されている。

【０００４】図５に示した装置によりウエハＷ上に形成
された露光済みのフォトレジスト膜を現像処理するとき
は、現像液吐出ノズル４を、ウエハ保持部１によって水
平姿勢に保持され静止した状態のウエハＷの一端から他
端まで矢印Ａで示す方向（現像液吐出ノズル４のスリッ
ト状吐出口と直交する方向）へ移動させつつ、スリット
状吐出口からウエハＷ上へ現像液を吐出する。この動作
により、ウエハＷの上面全体に現像液６が膜状に盛られ
る。ウエハＷ上への液盛りが済むと、ウエハＷをそのま
まの状態で一定時間保持する。この間に、現像液による
現像反応が進行する。そして、ウエハＷ上に液盛りして
から一定時間が経過した後に、純水吐出ノズル５をウエ
ハＷの中心部の直上位置へ移動させ、ウエハＷを回転さ
せながら、純水吐出ノズル５から純水をウエハＷの中心
位置へ吐出し、純水がウエハＷの中心部から周辺部へ広
がるようにして、現像液による現像反応を停止させる。
なお、純水吐出ノズルもスリット状の吐出口を有する構
造とし、現像液吐出ノズル４によって液盛りしてから一
定の現像時間を保持した後に、純水吐出ノズルを現像液
吐出ノズルと同じ速度で同じ方向へ移動させながら、純
水吐出ノズルのスリット状吐出口から純水をウエハＷ上
へ吐出する方式も行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は、上記したよう
に、基板の上面に現像液を盛ってから予め設定された一
定時間が経過した時点で一律に、基板の上面へリンス液
を供給して現像液による現像反応を停止させるようにし
ていた。このため、現像処理の前に行われる露光プロセ
スでの露光条件（フォーカス、ドーズ量等）の違いによ
り、現像処理後におけるレジスト膜のプロファイルが変
動することになる。この結果、現像処理に引き続いて基
板をエッチング処理したときに、基板に形成されるパタ
ーンの溝幅に影響を与えてしまう、といった問題点があ
る。

【０００６】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、露光プロセスでの露光条件の違いが
あっても、現像液による現像反応を停止させる時点を適
宜変化させることにより、現像処理後におけるレジスト
膜のプロファイルの変動を無くすことができ、各基板間
あるいは複数の基板を単位とする各カセット間等での現
像処理結果のばらつきを抑えることができる基板の現像
処理方法を提供すること、ならびに、その方法を好適に
実施することができる基板の現像処理装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
水平姿勢に保持された基板上へ現像液を供給して基板の
上面全体に現像液を盛り、この状態を維持して現像反応
を進行させた後、基板上へリンス液を供給して現像液に
よる現像反応を停止させる基板の現像処理方法におい
て、現像液が盛られた基板の上面の所定個所に対し斜め
方向へ光を照射して、基板の上面で反射した光を検出
し、この検出動作を繰り返し行って、その検出結果の変
化から現像反応を停止させる時点を決定することを特徴
とする。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の現
像処理方法において、基板の上面で反射した光を分光
し、得られた分光強度曲線上の異なる２つの波長におけ
る反射率（反射光の強度／入射光の強度）の差を順次測
定して、その反射率の差が所定値を超えた時点を現像反
応の停止時点とすることを特徴とする。この場合、分光
強度曲線上の異なる２つの波長は、反射率の差を測定す
るごとに同じであるとは限らない。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項２記載の現
像処理方法において、得られた分光強度曲線上の特定の
波長帯における反射率が最大となる波長と最小となる波
長とにおける反射率の差を順次測定することを特徴とす
る。

【００１０】請求項４に係る発明は、請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の現像処理方法において、基板
の上面に対し偏光器を通して光を照射し、基板の上面で
反射した光を、偏光器を通して検出することを特徴とす
る。

【００１１】請求項５に係る発明は、基板を水平姿勢に
保持する基板保持手段と、この基板保持手段に保持され
た基板上へ現像液を供給して基板の上面全体に現像液を
盛る現像液供給手段と、前記基板保持手段に保持され前
記現像液供給手段によって上面全体に現像液が盛られた
基板上へリンス液を供給して現像液による現像反応を停
止させるリンス液供給手段と、を備えた基板の現像処理
装置において、光源と、この光源からの光を、現像液が
盛られた基板の上面の所定個所に対し斜め方向へ照射す
る投光部、および、基板の上面で反射した光を集光する
受光部を有する光学ヘッドと、この光学ヘッドの受光部
からの反射光を検出し、その検出結果に基づいて現像反
応を停止させる時点を決定して、前記リンス液供給手段
を作動させる演算・制御手段と、をさらに備えたことを
特徴とする。

【００１２】請求項６に係る発明は、請求項５記載の現
像処理装置において、前記光学ヘッドの受光部からの反
射光を分光する分光器を設け、前記演算・制御手段にお
いて、反射光を分光して得られた分光強度曲線上の異な
る２つの波長における反射率の差が順次測定されて、そ
の反射率の差が所定値を超えた時点が現像反応の停止時
点とされることを特徴とする。

【００１３】請求項７に係る発明は、請求項６記載の現
像処理装置において、前記演算・制御手段において、得
られた分光強度曲線上の特定の波長帯における反射率が
最大となる波長と最小となる波長とにおける反射率の差
が順次測定されることを特徴とする。

【００１４】請求項８に係る発明は、請求項５ないし請
求項７のいずれかに記載の現像処理装置において、前記
光学ヘッドの投光部および受光部に偏光器をそれぞれ設
けたことを特徴とする。

【００１５】請求項９に係る発明は、請求項５ないし請
求項８のいずれかに記載の現像処理装置において、前記
光学ヘッドの位置合せを行うヘッド位置調整機構を設け
たことを特徴とする。

【００１６】請求項１０に係る発明は、請求項９記載の
現像処理装置において、前記ヘッド位置調整機構を、前
記光学ヘッドを水平面内で移動させるヘッド移動手段
と、基板の上面上の位置合せ用パターン含む領域を撮影
する撮像手段と、この撮像手段によって撮影された画像
から前記位置合せ用パターンの位置を抽出する画像処理
手段と、この画像処理手段によって抽出された前記位置
合せ用パターンの位置情報に基づき前記ヘッド移動手段
を作動させて前記光学ヘッドを所定位置へ移動させるヘ
ッド制御手段とを備えて構成したことを特徴とする。

【００１７】請求項１に係る発明の基板の現像処理方法
によると、現像液が盛られた基板の上面の所定個所に対
し斜め方向へ光が照射され、基板の上面で反射した光が
検出され、この検出動作が繰り返されて、その検出結果
の変化から現像反応を停止させる時点が決定される。し
たがって、従来のように予め設定された現像時間が経過
した時点で一律に現像反応を停止させるのではなく、現
像反応が予め決められた所望の段階まで進行した時点で
現像反応を停止させるので、露光プロセスでの露光条件
の違いがあっても、それに応じて現像液による現像反応
を停止させる時点が適宜変化することになって、現像処
理後におけるレジスト膜のプロファイルの変動が無くな
る。

【００１８】請求項２に係る発明の現像処理方法では、
基板の上面で反射した光が分光され、得られた分光強度
曲線上の異なる２つの波長における反射率の差が順次測
定されて、その反射率の差が所定値を超えた時点が現像
反応の停止時点とされる。

【００１９】ここで、図３は、基板の上面で反射した光
を分光して得られた分光強度曲線上の異なる２つの波長
における反射率の差（検出値）に対し、エッチング処理
によって基板に形成された溝の幅を走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）によって測定した値をプロットした図であ
る。図３から分かるように、反射率の差と溝の幅との間
には、直線Ｌで近似させることができる比例関係があ
る。すなわち、反射率の差が現像反応の進行度合いを近
似的に呈示していることになる。したがって、反射率の
差が所定値を超えた時点を現像反応の停止時点にする
と、エッチング処理によって基板に形成される溝の幅は
常にほぼ一定となり、すなわち、現像処理後におけるレ
ジスト膜のプロファイルの変動が無くなる。

【００２０】請求項３に係る発明の現像処理方法では、
得られた分光強度曲線上の特定の波長帯における反射率
が最大となる波長と最小となる波長とにおける反射率の
差が順次測定される。そして、順次測定された反射率の
差が所定値を超えた時点が現像反応の停止時点とされ
る。

【００２１】ここで、図４は、基板の上面に現像液を盛
った後の時間の経過に従ってそれぞれ得られる分光強度
曲線を示す図である。図において、曲線Ｉ→II→III→I
V→Ｖの順で現像時間が長くなっている。なお、この図
では、特定の波長帯（図示例では４７０ｎｍ〜５７０ｎ
ｍ）における反射率が最小となるそれぞれの波長におけ
る反射率を０に校正して分光強度曲線を表示している。
したがって、縦軸の数値は、特定の波長帯における反射
率が最小となるそれぞれの波長における反射率との差を
示していることになる。図４から分かるように、現像時
間が長くなるのにつれて、反射率が最大となる波長と最
小となる波長とにおける反射率の差が大きくなる。すな
わち、反射率の差が現像反応の進行度合いを近似的に呈
示していることになる。したがって、反射率の差が所定
値を超えた時点を現像反応の停止時点にすると、現像反
応が一定の段階まで進行した時点で常に現像反応を停止
させることになり、現像処理後におけるレジスト膜のプ
ロファイルの変動が無くなる。

【００２２】請求項４に係る発明の現像処理方法では、
光波の振動方向が規則的な光を検出して現像反応を停止
させる時点が決定されるので、より精度良く現像反応を
停止させる時点が決定される。

【００２３】請求項５に係る発明の基板の現像処理装置
においては、基板保持手段によって水平姿勢に保持され
現像液供給手段によって現像液が盛られた基板の上面の
所定個所に対し光学ヘッドの投光部から斜め方向へ光が
照射され、基板の上面で反射した光が光学ヘッドの受光
部で集光される。そして、演算・制御手段において、受
光部からの反射光が検出され、その検出結果に基づいて
現像反応を停止させる時点が決定されて、リンス液供給
手段が作動させられ、リンス液供給手段から基板上へリ
ンス液が供給されて現像液による現像反応が停止させら
れる。したがって、従来のように予め設定された現像時
間が経過した時点で一律に現像反応を停止させるのでは
なく、現像反応が予め決められた所望の段階まで進行し
た時点で現像反応を停止させるので、露光プロセスでの
露光条件の違いがあっても、それに応じて現像液による
現像反応を停止させる時点が適宜変化することになっ
て、現像処理後におけるレジスト膜のプロファイルの変
動が無くなる。

【００２４】請求項６に係る発明の現像処理装置では、
基板の上面で反射した光が分光器によって分光され、演
算・制御手段において、得られた分光強度曲線上の異な
る２つの波長における反射率の差が順次測定されて、そ
の反射率の差が所定値を超えた時点が現像反応の停止時
点とされる。したがって、上記した請求項２に係る発明
の作用が奏される。

【００２５】請求項７に係る発明の現像処理装置では、
演算・制御手段において、得られた分光強度曲線上の特
定の波長帯における反射率が最大となる波長と最小とな
る波長とにおける反射率の差が順次測定され、その反射
率の差が所定値を超えた時点が現像反応の停止時点とさ
れる。したがって、上記した請求項３に係る発明の作用
が奏される。

【００２６】請求項８に係る発明の現像処理装置では、
基板の上面に対し偏光器を通して光が照射され、基板の
上面で反射した光が偏光器を通して検出される。したが
って、光波の振動方向が規則的な光を検出して現像反応
を停止させる時点が決定されるので、より精度良く現像
反応を停止させる時点が決定される。

【００２７】請求項９に係る発明の現像処理装置では、
ヘッド位置調整機構により光学ヘッドの位置合せが正確
に行われるので、光学ヘッドの投光部から常に基板の上
面の一定個所へ光が照射される。したがって、現像反応
を停止させる時点がより精度良く決定される。

【００２８】請求項１０に係る発明の現像処理装置で
は、撮像手段によって基板の上面上の位置合せ用パター
ン含む領域が撮影され、画像処理手段により、撮像手段
によって撮影された画像から位置合せ用パターンの位置
が抽出され、ヘッド制御手段により、画像処理手段によ
って抽出された位置合せ用パターンの位置情報に基づき
ヘッド移動手段が作動させられて、光学ヘッドが所定位
置へ移動させられる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図１および図２を参照しながら説明する。

【００３０】図１および図２は、この発明の実施形態の
１例を示し、図１は、この発明に係る基板の現像処理方
法を実施するために使用される装置において現像反応を
停止させるための構成を示す概略図であり、図２は、そ
の装置の構成要素の１である光学ヘッドの概略構成を示
す模式図である。基板の現像処理装置の基本構成は、従
来と同様であり、図５に基づいて既に説明したので、こ
こではその説明を省略する。

【００３１】この現像処理装置は、図１に示すように、
基板保持部（図１には図示せず）によって水平姿勢に保
持される基板、例えば半導体ウエハＷの上方に、ウエハ
Ｗに近接しかつウエハＷの上面に沿って水平面内で移動
可能に支持された光学ヘド１０、および、この光学ヘッ
ド１０を微小距離だけ移動させるヘッド移動機構１２を
備えている。光学ヘッド１０は、図２に示すように、投
光部１４および受光部１６を具備している。

【００３２】光学ヘッド１０の投光部１４は、２枚の光
学レンズ１８ａ、１８ｂ、偏光フィルタ２０およびハー
フミラー２２を内蔵している。また、一方の光学レンズ
１８ａに対向するように光ファイバ２４の光出射端が配
置され、光ファイバ２４の光入射端は光源２６に光学的
に接続されている。さらに、ハーフミラー２２に向かっ
て光を出射するように光ファイバ２８の光出射端が配置
され、光ファイバ２８の光入射端は光源３０に光学的に
接続されている。また、光ファイバ２８の光出射端とハ
ーフミラー２２との間にシャッター３２が配設されてい
る。

【００３３】光学ヘッド１０の受光部１６は、２枚の光
学レンズ３４ａ、３４ｂ、偏光フィルタ３６およびハー
フミラー３８を内蔵している。また、一方の光学レンズ
３４ｂに対向するように光ファイバ４０の光入射端が配
置され、光ファイバ４０の光出射端は分光器４２に光学
的に接続されている。さらに、ハーフミラー３８で反射
した光が入射するように画像入力部４４が配設され、画
像入力部４４は、画像処理部４６に接続されている。ま
た、分光器４２および画像処理部４６は、演算・制御部
４８に接続されており、演算・制御部４８からは、ヘッ
ド移動機構１２およびリンス液吐出ノズルのノズル駆動
部５０へそれぞれ制御信号が送られるように構成されて
いる。

【００３４】光学ヘッド１０の投光部１４は、ウエハＷ
の上面に対し斜め方向へ光が照射されるように、例えば
ウエハＷの上面と垂直な面に対して数°〜数十°だけ光
軸を傾けて配置されている。一方、光学ヘッド１０の受
光部１６も、ウエハＷの上面で斜め方向に反射した光が
入射するように、ウエハＷの上面と垂直な面に対して数
°〜数十°だけ光軸を傾けて配置されている。また、偏
光フィルタ２２、３６は、透過軸に対し数°〜数十°だ
け傾けて、特定の偏光成分が取り出されるように配置さ
れる。なお、光学ヘッド１０の投光部１４および受光部
１６に偏光フィルタ等の偏光器を設けなくても好ましい
結果が得られる場合があり、その場合には偏光器を設け
る必要は特に無い。

【００３５】上記した構成を備えた現像処理装置を使用
した現像処理は、以下のような手順で行われる。

【００３６】露光済みのフォトレジスト膜が被着形成さ
れたウエハＷがウエハ保持部上に保持されると、光学ヘ
ッド１０がウエハＷ上の位置合せ用パターンの付近に配
置される。続いて、光源３０からの光を光ファイバ２８
の光出射端から投光部１４のハーフミラー２２に向けて
照射し、ハーフミラー２２で反射した光をウエハＷの上
面上の位置合せ用パターン含む領域に照射し、その画像
を画像入力部４４に取り込む。そして、画像入力部４４
に入力された画像の信号が画像処理部４６へ送られ、画
像処理部４６において、画像信号から位置合せ用パター
ンの相対位置が抽出される。この位置合せ用パターンの
位置情報が画像処理部４６から演算・制御部４８へ送ら
れ、演算・制御部４８から方向および移動量を指定する
制御信号がヘッド移動機構１２へ送られ、ヘッド移動機
構１２が駆動されて光学ヘッド１０が微小移動し、ウエ
ハＷ上の位置合せ用パターンの位置に光学ヘッド１０の
位置が合わせられる。光学ヘッド１０が所定位置に停止
すると、シャッター３２が閉じられる。

【００３７】光学ヘッド１０の位置合せが終了すると、
上述したようにして現像液吐出ノズルからウエハＷ上へ
現像液を供給して、ウエハＷの上面全体に現像液が盛ら
れる。ウエハＷ上への液盛りが済むと、分光器４２によ
り、所定の時間間隔、例えば数百ｍｓｅｃ程度ごとにウ
エハＷの上面での反射光を分光し、光強度を各波長ごと
に分解して分光強度データ（スペクトル）を得る。この
順次得られる分光強度データが分光器４２から演算・制
御部４８へ送られ、演算・制御部４８において、後述す
るような方法により現像反応の終了時点が決定される。
そして、現像反応の終了時点が決定されると、演算・制
御部４８からリンス液吐出ノズルのノズル駆動部５０へ
制御信号が送られ、リンス液吐出ノズルが作動してウエ
ハＷ上へリンス液が供給されることにより、現像液によ
る現像反応が停止させられる。

【００３８】次に、現像反応の終了時点を決定する方法
の１例を図４に基づいて説明する。

【００３９】分光器４２によって得られた分光強度デー
タから、分光強度曲線上の特定の波長帯、図示例では４
７０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯において反射率が最大と
なる波長と最小となる波長とにおける反射率の差（最大
反射率と最小反射率との差）が順次算出される。図４に
関して言えば、反射率が最小となるそれぞれの波長にお
ける反射率を０に校正しているので、各分光強度曲線Ｉ
〜Ｖ上における反射率の最大値をそれぞれ抽出する。そ
して、その反射率（反射率の差）の最大値が、予め決め
られた設定値を超えた時点を現像反応の停止時点とす
る。

【００４０】ここで、分光強度曲線上の特定の波長帯に
おける各反射率は、例えば次のようにして算出される。
すなわち、現像液が盛られた状態のベアウエハ（あるい
は、現像工程以前の下地膜付きウエハ）を用い、図１お
よび図２に示した装置を使用して、分光器４２によりウ
エハ上面での反射光を分光し、光強度を各波長ごとに分
解して分光強度データを得て、その分光強度データを演
算・制御部４８のメモリに記憶させておく。そして、上
記したように、ウエハＷへの液盛り後に所定の時間間隔
で分光強度データが得られるごとに、メモリに記憶させ
ておいた上記分光強度データを用いて、その分光強度デ
ータに対する、ウエハＷへの液盛り後に順次得られる各
分光強度データの比を演算・制御部４８でそれぞれ算出
し、それを反射率とする。すなわち、現像液が盛られた
状態のベアウエハ（あるいは、現像工程以前の下地膜付
きウエハ）での反射率を１として、ウエハＷへの液盛り
後におけるウエハＷの上面での反射率を求めるようにす
る。

【００４１】特定しようとする波長帯の波長の上限およ
び下限については、ウエハＷの下地膜やレジスト、現像
液等の光学特性に依存するため、測定対象ごとに適宜設
定する必要がある。また、現像反応を停止させるための
設定値についても、ウエハＷの下地膜、レジスト、現像
液等の光学特性や必要とするプロファイルによって異な
るため、各条件ごとに決めておく必要がある。

【００４２】なお、上記したように分光強度曲線上の特
定の波長帯における最大反射率と最小反射率との差を順
次算出する方法によると、現像反応の停止時点を最も正
確に決定することができるが、それ以外の方法、例え
ば、異なる２つの特定の波長における反射率の差を順次
測定して、その反射率の差が設定値を超えた時点を現像
反応の停止時点とするようにしてもよい。図４により説
明すると、例えば５４０ｎｍの波長での反射率と４９０
ｎｍの波長での反射率との差を順次算出し、その反射率
の差が設定値を超えた時点で現像反応を停止させるよう
にしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に係る発明の基板の現像処理方
法によると、露光プロセスでの露光条件の違いがあって
も、現像処理後におけるレジスト膜のプロファイルの変
動を無くすことができ、各基板間あるいは複数の基板を
単位とする各カセット間等での現像処理結果のばらつき
を抑えることができる。

【００４４】請求項２に係る発明の現像処理方法では、
基板の上面で反射した光を分光して得られた分光強度曲
線上の異なる２つの波長における反射率の差が所定値を
超えた時点を現像反応の停止時点とする、といった方法
で、請求項１に係る発明の上記効果を確実に得ることが
できる。

【００４５】請求項３に係る発明の現像処理方法では、
得られた分光強度曲線上の特定の波長帯における反射率
が最大となる波長と最小となる波長とにおける反射率の
差がが所定値を超えた時点を現像反応の停止時点とす
る、といった方法で、請求項１に係る発明の上記効果を
より確実に得ることができる。

【００４６】請求項４に係る発明の現像処理方法では、
より精度良く現像反応を停止させる時点を決定すること
ができる。

【００４７】請求項５に係る発明の基板の現像処理装置
を使用すると、請求項１に係る方法を好適に実施するこ
とができ、上記した効果が得られる。

【００４８】請求項６に係る発明の現像処理装置では、
請求項２に係る方法を好適に実施することができ、上記
した効果が得られる。

【００４９】請求項７に係る発明の現像処理装置では、
請求項３に係る方法を好適に実施することができ、上記
した効果が得られる。

【００５０】請求項８に係る発明の現像処理装置では、
請求項４に係る方法を好適に実施することができ、上記
した効果が得られる。

【００５１】請求項９に係る発明の現像処理装置では、
現像反応を停止させる時点をより精度良く決定すること
ができる。

【００５２】請求項１０に係る発明の現像処理装置で
は、光学ヘッドを正確に所定位置へ移動させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の１例を示し、この発明に
係る基板の現像処理方法を実施するために使用される装
置において現像反応を停止させるための構成を示す概略
図である。

【図２】図１に示した装置の構成要素の１である光学ヘ
ッドの概略構成を示す模式図である。

【図３】この発明に係る基板の現像処理方法における原
理について説明するための図であって、基板の上面で反
射した光を分光して得られた分光強度曲線上の異なる２
つの波長における反射率の差（検出値）に対し、エッチ
ング処理によって基板に形成された溝の幅を走査型電子
顕微鏡（ＳＥＭ）によって測定した値をプロットした図
である。

【図４】同じく、基板の上面に現像液を盛った後の時間
の経過に従ってそれぞれ得られる分光強度曲線を示す図
である。

【図５】スリットスキャン現像方式を実施するために用
いられる現像処理装置の要部の概略断面図である。

【符号の説明】

１０ 光学ヘッド １２ ヘッド移動機構 １４ 投光部 １６ 受光部 １８ａ、１８ｂ、３４ａ、３４ｂ 光学レンズ ２０、３６ 偏光フィルタ ２２、３８ ハーフミラー ２４、２８、４０ 光ファイバ ２６、３０ 光源 ３２ シャッター ４２ 分光器 ４４ 画像入力部 ４６ 画像処理部 ４８ 演算・制御部 ５０ リンス液吐出ノズルのノズル駆動部 Ｗ 半導体ウエハ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平姿勢に保持された基板上へ現像液を
   供給して基板の上面全体に現像液を盛り、この状態を維
   持して現像反応を進行させた後、基板上へリンス液を供
   給して現像液による現像反応を停止させる基板の現像処
   理方法において、 現像液が盛られた基板の上面の所定個所に対し斜め方向
   へ光を照射して、基板の上面で反射した光を検出し、こ
   の検出動作を繰り返し行って、その検出結果の変化から
   現像反応を停止させる時点を決定することを特徴とする
   基板の現像処理方法。
2. 【請求項２】 基板の上面で反射した光を分光し、得ら
   れた分光強度曲線上の異なる２つの波長における反射率
   の差を順次測定して、その反射率の差が所定値を超えた
   時点を現像反応の停止時点とする請求項１記載の基板の
   現像処理方法。
3. 【請求項３】 得られた分光強度曲線上の特定の波長帯
   における反射率が最大となる波長と最小となる波長とに
   おける反射率の差を順次測定する請求項２記載の基板の
   現像処理方法。
4. 【請求項４】 基板の上面に対し偏光器を通して光を照
   射し、基板の上面で反射した光を、偏光器を通して検出
   する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板の
   現像処理方法。
5. 【請求項５】 基板を水平姿勢に保持する基板保持手段
   と、 この基板保持手段に保持された基板上へ現像液を供給し
   て基板の上面全体に現像液を盛る現像液供給手段と、 前記基板保持手段に保持され前記現像液供給手段によっ
   て上面全体に現像液が盛られた基板上へリンス液を供給
   して現像液による現像反応を停止させるリンス液供給手
   段と、を備えた基板の現像処理装置において、 光源と、 この光源からの光を、現像液が盛られた基板の上面の所
   定個所に対し斜め方向へ照射する投光部、および、基板
   の上面で反射した光を集光する受光部を有する光学ヘッ
   ドと、 この光学ヘッドの受光部からの反射光を検出し、その検
   出結果に基づいて現像反応を停止させる時点を決定し
   て、前記リンス液供給手段を作動させる演算・制御手段
   と、をさらに備えたことを特徴とする基板の現像処理装
   置。
6. 【請求項６】 前記光学ヘッドの受光部からの反射光を
   分光する分光器が設けられ、前記演算・制御手段におい
   て、反射光を分光して得られた分光強度曲線上の異なる
   ２つの波長における反射率の差が順次測定されて、その
   反射率の差が所定値を超えた時点が現像反応の停止時点
   とされる請求項５記載の基板の現像処理装置。
7. 【請求項７】 前記演算・制御手段において、得られた
   分光強度曲線上の特定の波長帯における反射率が最大と
   なる波長と最小となる波長とにおける反射率の差が順次
   測定される請求項６記載の基板の現像処理装置。
8. 【請求項８】 前記光学ヘッドの投光部および受光部に
   偏光器がそれぞれ設けられた請求項５ないし請求項７の
   いずれかに記載の基板の現像処理装置。
9. 【請求項９】 前記光学ヘッドの位置合せを行うヘッド
   位置調整機構が設けられた請求項５ないし請求項８のい
   ずれかに記載の基板の現像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記ヘッド位置調整機構が、前記光学
    ヘッドを水平面内で移動させるヘッド移動手段と、基板
    の上面上の位置合せ用パターン含む領域を撮影する撮像
    手段と、この撮像手段によって撮影された画像から前記
    位置合せ用パターンの位置を抽出する画像処理手段と、
    この画像処理手段によって抽出された前記位置合せ用パ
    ターンの位置情報に基づき前記ヘッド移動手段を作動さ
    せて前記光学ヘッドを所定位置へ移動させるヘッド制御
    手段とを備えて構成された請求項９記載の基板の現像処
    理装置。