JP2005236326A

JP2005236326A - 基板現像装置

Info

Publication number: JP2005236326A
Application number: JP2005126797A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Okuda; 誠一郎奥田; Kenji Sugimoto; 憲司杉本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2015-10-12
Also published as: JP4001207B2

Abstract

【課題】基板上の現像液の温度傾斜を調節することによって、現像処理の面内均一性を向上させることができる基板現像装置を提供する。
【解決手段】飛散防止カップ４内の底部にはカップ排気口１０を配設し、基板Ｗの周縁部を流下する気流を排気調節部２０を介して排気する。基板Ｗの表面に現像液Ｌを液盛りして現像している間は、排気調節部２０を調節して、上部排気口１５からの排気を増大させるとともに、カップ排気口１０からの排気流量を少なく調節する。これにより現像液の温度を、周縁部に向けて緩やかに次第に低下させることができ、現像液の活性度に起因する現像速度とのバランスにより現像速度をほぼ一定にすることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、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、光ディスク用の基板などの基板上にフォトレジスト膜のパターンを現像形成するための基板現像装置に係り、特に現像液の表面張力を利用して基板上に現像液を液盛りした状態で現像する（いわゆるパドル現像法）技術に関する。

従来のこの種の装置としては、例えば、図９に示すような装置がある。この図を参照して、以下に従来例について説明する。

図中、符号Ｗは、例えば半導体ウエハなどの基板であり、その上面には所定のパターンが焼き付け露光された所定膜厚のフォトレジスト被膜が形成されている。この基板Ｗは、回転自在のスピンチャック１によってほぼ水平姿勢に吸着支持されている。スピンチャック１の周囲には、現像液などを回収するためにスピンチャック１を囲うように飛散防止カップ４が配設されている。この飛散防止カップ４の底部には、使用済みの現像液などを排出するための排液口８と、カップ内に飛散した現像液などのミストを含む気体を基板Ｗの上方から下方に排気するカップ排気口１０とが設けられている。飛散防止カップ４の上端部には、現像液などの臭気が周囲へ拡散するのを防止するための筒部材１３が連接されている。さらに、スピンチャック１の上方には、基板Ｗの回転中心付近に現像液を供給するためのノズル１６が備えられている。

このように構成された従来装置においては、スピンチャック１に基板Ｗが吸着保持されると、ノズル１６から現像液Ｌが吐出されて、基板Ｗ上に現像液Ｌが液盛りされる。その状態で現像処理が進められ、現像が終了するとスピンチャック１が高速回転して基板Ｗ上の現像液が振り切られるとともに、図示しない別のノズルが基板Ｗの上方に移動してきて、純水などの洗浄液が噴出されて基板Ｗが洗浄される。洗浄液の供給を停止した後、一定時間だけ基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗに供給された洗浄液が振り切られて乾燥される。

このような一連の現像処理の間は、この現像装置が設置されているクリーンルーム内のダウンフロー（清浄空気の鉛直下方への流れ）ＤＦを筒部材１３の上部開口から飛散防止カップ４内に取り込み、飛散防止カップ４のカップ排気口１０を介して強制排気することにより、現像液の臭気が装置外へ拡散しないようにするとともに、飛散防止カップ４内に発生した現像液のミストなどが基板Ｗ上面に付着しないようにしている。

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来装置では、基板Ｗに現像液を液盛りして現像処理を進めている間中、筒部材１１を介してダウンフローＤＦを飛散防止カップ４内に取り込んでカップ底部から排気しているので、現像処理中の基板Ｗの周縁部を、上方から下方に気体が流下することにより、基板中心部に比較して基板周縁部からの現像液の揮発が促進されることになる。そのため基板周縁部の現像液から気化熱がより多く奪われることになるので、基板中心部に比べて基板周縁部の温度が低下し、中心部から周縁部にわたる温度傾斜が大きくなる（具体的には、周縁部に向かって次第に低下する）。その結果、従来装置によれば、現像ムラ（現像によって得られるパターンの線幅の不均一）が生じるという問題点がある。因みに、現像液の温度が２３℃付近においては、現像液温と現像後のパターンの平均線幅との関係が約０．０１μｍ／℃となり、温度が低いほどパターンの線幅が細くなる（現像が進行する）傾向がある。したがって、上記の現像ムラは、主として基板Ｗの中心部から周縁部に向かってパターンの線幅が次第に細くなる現象を生じる。

このような現像ムラを防止するために、現像処理中に飛散防止カップ４内の排気を止めることにより上記の温度傾斜を無くすことが考えられるが、このようにすると以下に説明するような不都合が生じる。
すなわち、ノズル１６の直下に位置する基板Ｗの領域、例えば、基板Ｗの中心部付近においては、ノズル１６から順次に新しい現像液が供給されることになるので、その付近のフォトレジスト被膜には常に活性な現像液が触れることになるが、その一方、基板Ｗの周縁部においては、順次に供給される現像液によって中心部付近の現像液が押し拡げられるようにして供給されることになるので、中心部付近から周縁部に達するまでにある程度フォトレジスト被膜と反応した、中心部付近に比べて活性度が低い現像液が触れることになる。つまり、現像液の活性度は、基板の中心部付近から周縁部に向かって次第に緩やかに低下している。その結果、基板Ｗの中心部付近では、その周縁部に比較してパターンの線幅が細くなる、換言すると、中心部付近では周辺部に比べて現像が進むという、異なる要因によって上記の現像ムラが発生するという問題点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板上の現像液の温度傾斜を調節することによって、現像処理の面内均一性を向上させることができる基板現像装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を水平姿勢で保持する基板保持手段と、前記基板上に現像液を吐出する現像液供給手段と、前記基板保持手段の周囲を囲うように配設された飛散防止カップと、前記飛散防止カップの上端に配設された臭気拡散防止用の筒部材とを備え、前記現像液供給手段を介して基板の表面に現像液を液盛りして現像する基板現像装置において、前記筒部材の上部に配設された上部排気口を備えているとともに、前記飛散防止カップ内に飛散した現像液などのミストを含む気体を基板の上方から下方に排気する排気構造と、前記基板の周縁部を流下する気体の風量に関連する物理量を検出する検出手段と、少なくとも前記基板の表面に現像液を液盛りして現像している間、前記検出手段の検出値に基づいて、前記排気構造の排気流量を少なく調節するとともに、前記上部排気口を介した前記筒部材の上部の排気を行う制御手段とを有する風量調節手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、基板保持手段に保持された基板上に現像液供給手段を介して現像液が吐出されて液盛りされると、風量調節手段によって基板の周縁部を流下する気体の風量が少なく調節される。この調節は、例えば、現像液を供給している際の風量に比較して少なくすることである。このように調節することにより、基板周縁部の現像液の温度低下が少なくなり、中心部付近との温度差が小さくなる。すなわち、中心部付近から周縁部にわたる温度傾斜が緩やか（現像液の温度が周縁部に向かって緩やかに低下）になる。したがって、現像速度を中心部付近から周縁部に向かって次第に緩やかに増大させることができる。

その一方、例えば、現像液供給手段を介して基板の中心部付近に現像液が吐出されるように構成されている場合には、基板中心部に供給された現像液が最も活性度が高く、周縁部に向かって次第にその活性度が低下しているので、中心部付近が最も現像速度が大きく、周縁部に向かって次第に緩やかに現像速度が小さくなっている。上記のように現像液の温度傾斜が周縁部に向かって緩やかに低下するように基板周縁部を流下する風量を少なく調節することにより、現像液温に起因する現像速度を周縁部に向かって次第に緩やかに増大させることができる一方、現像液の活性度に起因する現像速度は周縁部に向かって次第に緩やかに低下しているので、これらのバランスによって、基板の中心部付近から周縁部にわたって現像速度をほぼ一定にすることができる。

また、基板の周縁部を流下する気体の風量に関連する物理量、例えば、気体が流下する際に生じる圧力や風速は検出手段により検出される。基板上に現像液供給手段を介して現像液が吐出されて液盛りされると、制御手段は、検出手段による検出値に基づき、飛散防止カップ内の気体を排気する排気構造の排気流量を少なく調節する。このように排気構造の排気流量を調節することにより、上述した作用を生じて、基板の中心部付近から周縁部にわたって現像速度をほぼ一定にすることができる。さらに、排気流量は検出手段による検出値に基づいてフィードバック制御により調節されるので、より正確に排気流量を調節することができ、また排気構造に支障が生じて（例えば、排気構造内に現像液やミスト、パーティクルなどが付着して流路断面積が減少）排気流量が変動したとしても一定に保持することができる。したがって、基板の中心部付近から周縁部にわたって現像速度をほぼ一定できるとともに、これを長期間にわたってそれを維持することができる。

なお、排気構造からの排気流量が少なく調節されることにより、現像液からの臭気の一部が排気されずに筒部材内を上昇するが、これは上部排気口から排気されるので、飛散防止カップの周囲に臭気が漏れることはない。

本発明に係る基板現像装置によれば、現像液の温度傾斜が周縁部に向かって緩やかに低下するように基板周縁部を流下する風量を調節することにより、現像液温に起因する現像速度を周縁部に向かって次第に緩やかに増大させることができる一方、現像液の活性度に起因する現像速度は周縁部に向かって次第に緩やかに低下しているので、これらのバランスによって、基板の中心部付近から周縁部にわたって現像速度をほぼ一定にすることができる。その結果、基板の面内におけるパターン線幅を均一にすることができ、現像処理の面内均一性を向上させることができる。

さらに、検出手段による検出値に基づいて排気流量をフィードバックしつつ調節するので、より正確に排気流量を調節することができ、さらに、排気構造に支障が生じて排気流量に変動が生じたとしても一定に保持することができる。したがって、安定して排気流量を調節することができ、現像処理の面内均一性を向上させたまま長期間にわたってそれを維持することができる。その上、排気構造からの排気流量が少なく調節されても、上部排気口から排気を行うので、現像液の臭気漏れといった不都合が生じるのを防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、本発明に係る基板現像装置の一実施例の要部構成を示す縦断面図である。

図中、符号１は、現像処理を施される半導体ウエハなどの基板Ｗをほぼ水平姿勢で吸着支持するスピンチャックである。このスピンチャック１は、回転モータ２の出力軸である中空の回転軸３に連動連結されている。スピンチャック１の周囲には、回転に伴う現像液の飛散を防止したり現像液を回収するための飛散防止カップ４が配設されている。

飛散防止カップ４は、上カップ５と円形整流板６と下カップ７とから構成されている。上カップ５は、上部開口部５ａと、基板Ｗの回転により周囲に飛散した現像液を下方へ案内するための下向きの傾斜面５ｂとを備えている。この上カップ５は、下カップ７の外周壁７ａの上端部に嵌め込まれている。

円形整流板６は、スピンチャック１の下方に位置するように下カップ７の内周壁７ｂの上端部に嵌め込まれている。そして、開口部５ａから流入して基板Ｗの上方から周縁に沿って下方に流下する気体（気流）を整流して下カップ７に案内するとともに、上カップ５の傾斜面５ｂによって下方に案内された現像液の飛沫（ミスト）をこの気流に乗せて下カップ７に案内する傾斜整流面６ａを備えている。

下カップ７は、外周壁７ａの下部に内設するリング状の排液ゾーン７ｃと、この排液ゾーン７ｃの内側に形成されたリング状の排気ゾーン７ｄとを備えている。排液ゾーン７ｃの底部には、平面視で基板Ｗを挟む対向位置に一対の排液口８（但し、図１では作図の便宜上、一方の排液口のみを示している）が配設されている。この排液口８は排液タンク９に連通接続されており、使用済みの現像液などを回収する。排気ゾーン７ｄの底部には、平面視で基板Ｗを中心にして互いに等角度となる３箇所にカップ排気口１０（但し、図１では作図の都合上、１箇所のみを図示している）が配設されている。この３箇所に配設されたカップ排気口１０は、排気ボックス１１に連通接続されている。排気ボックス１１には、この中に流入する気流に伴う圧力（負圧）を検出するためのマノメータ１２が取り付けられており、排気ボックス１１は後述する排気調節部２０に連通接続されている。このマノメータ１２によって検出される圧力（負圧）は、基板Ｗの周縁部を流下する気体の風量に関連する物理量であり、負圧が『０』に近づくにしたがって基板Ｗの周縁部を流下する気体の風量が少なくなることを示す。したがって、負圧が『０』である場合は、基板Ｗの周縁部を流下する気体が無いことを示す。なお、このマノメータ１２は、本発明における検出手段に相当する。

上カップ５の上端には、その開口部５ａの周囲を囲むように、現像液の臭気の拡散を防止するための円筒状の筒部材１３が配設されている。この筒部材１３の上端外周部には、リング状の排気ゾーン１４が張り出し形成されており、この排気ゾーン１４に一対の上部排気口１５が対向位置に配設されている。上部排気口１５は後述する排気調節部２０に連通接続されている。

筒部材１３の内部には、基板Ｗの回転中心の上方に、現像液を吐出する現像液吐出ノズル１６が配備されている。この現像液吐出ノズル１６は、スピンチャック１の回転中心の上方にあたる吐出位置と、基板Ｗの搬入／搬出を許容する退避位置とにわたって移動可能に構成されている。現像液吐出ノズル１６の下端周壁には現像液吐出口１６ａが形成されており、この現像液吐出口１６ａを介して基板Ｗ上に現像液を緩やかに吐出するように構成されている。

排気調節部２０は、流量を連続的に可変可能な２つの排気流路を内蔵した箱体２１を備えている。この箱体２１の上側壁には、２つの吸気口２２ａ，２２ｂが形成され、上側壁に対向する下側壁には、２つの吸気口２２ａ，２２ｂに共通の排気口２３が形成されている。一方の吸気口２２ａは飛散防止カップ４のカップ排気口１０に連通接続されている排気ボックス１１に、他方の吸気口２２ｂは筒部材１１の上部排気口１５に、それぞれ連通接続されている。箱体２１の排気口２３は排気ポンプ２４に連通接続されている。箱体２１の内部には、２つの排気流路を調節するための揺動板２５が揺動自在に軸支されている。この揺動板２５の揺動軸より下側の部分には、箱体２１に付設された進退自在のロッド２６の一端側が接続されている。ロッド２６の他端側は、モータ２７の螺軸２７ａに螺合されている。ロッド２６はモータ２７が回転駆動されることにより箱体２１内に進退するようになっており、モータ２７の回転駆動は制御部２８によって制御される。

制御部２８は、図示しないメモリを内蔵しており、このメモリには予め作成された現像処理のプログラム（現像処理のレシピーとも称される）が格納されている。制御部２８は、このレシピーに基づき、図示しない基板搬送機構による基板Ｗの搬入／搬出と、回転モータ２の回転駆動と、図示しない移動機構による現像液吐出ノズル１６の移動（吐出位置と退避位置）と、現像液吐出ノズル１６からの現像液の吐出と、排気調節部２０とを一括制御する。また、制御部２８は、詳細については後述するが、現像処理レシピーに基づき少なくとも現像液を基板Ｗの表面に液盛りして現像している間、マノメータ１２により検出された圧力値を取り込んで、排気調節部２０を介して基板Ｗの周縁部を流下する気流の風量を〔現像液を基板Ｗに供給しているときに比較して〕少なく調節するようになっている。

なお、カップ排気口１０と、排気ボックス１１と、排気調節部２０と、制御部２８とは、本発明における風量調節手段に相当する。また、カップ排気口１０と、排気ボックス１１とは本発明における排気構造に相当し、排気調節部２０と制御部２８とは本発明における制御手段に相当する。

このように構成された実施例装置の動作について、現像処理レシピーの一例を示す図２のタイムチャートを参照して説明する。なお、図２（ａ）は回転モータ２の回転数を示し、図２（ｂ）はマノメータ１２により検出される圧力値を示す。

また、既に、図示しない搬送機構により未処理の基板Ｗ（表面にフォトレジスト被膜が形成され、さらに露光処理によりパターンが焼き付けられている）が搬入されてスピンチャック１に吸着保持され、図示しない移動機構により現像液吐出ノズル１６が基板Ｗの回転中心上方の吐出位置に移動されているものとして説明する。さらに、制御部２８はモータ２７を回転駆動してロッド２６を箱体２１内に進出させ、これにより揺動板２５を時計回りに揺動変位させ、マノメータ１２により排気ボックス１１の圧力を検出してこの圧力が一定値Ｐ１（例えば、−２０ｍｍＨ₂Ｏ）となるようにモータ２７を制御しているものとする。

まず、制御部２８は、スピンチャック１に基板Ｗが吸着保持されたことを、回転軸３の中空部内の圧力を検出する図示しない圧力検出部を介して検知し、時間ｔ_Sにおいて回転モータ２を回転駆動して、時間ｔ₁において所定の回転数Ｒ１（例えば、１０〜５０ｒｐｍ程度の低回転）に到達するように制御するとともに、時間ｔ_Sにおいて現像液吐出ノズル１６から現像液を吐出開始する。このときの様子は図３に示すようになり、飛散防止カップ４の上方開口から取り込まれたクリーンルーム内のダウンフローＤＦは、筒部材１３内を下降し、基板Ｗの周縁部を通って排気ゾーン７ｄを流通し、カップ排気口１０を介して排気される。これにより飛散防止カップ４内に滞留するミストやパーティクルは、この気流に乗って排気されるので、基板Ｗが汚染されるのを防止することができる。さらに、回転モータ２の回転駆動を制御して時間ｔ₂まで回転数Ｒ１を保持し、時間ｔ_Eにおいて基板Ｗの回転が停止するように回転モータ２を回転制御するとともに、時間ｔ_Eにおいて現像液Ｌの吐出を停止する。

以上のようにして現像液Ｌは基板Ｗの表面全体を覆って液盛りされた状態（図４を参照）となるが、供給された現像液Ｌは基板Ｗの中心部付近に比べて、周縁部の現像液の活性度が低くなっている。これは基板Ｗの中心部付近に供給された現像液Ｌがその表面のフォトレジスト被膜に触れつつ順次に供給されてくる現像液Ｌによって周縁部に押し拡げられるためであり、フォトレジスト被膜に触れた時点においてある程度の化学反応を起こしているからである。その一方、中心部付近には新しい現像液Ｌが順次に供給されるので、その活性度は低下することがない。したがって、基板Ｗに液盛りされた現像液Ｌの活性度は、基板Ｗの中心部付近から周縁部に向けて次第に緩やかに低下しており、その結果、現像速度は周縁部に向けて次第に緩やかに低下していることになる。

時間ｔ_Eにおいて回転モータ２の回転駆動が停止されるのとほぼ同時に、制御部２８はモータ２７を回転駆動して揺動板２５を反時計回りに揺動変位させる（図４参照）。この揺動板２５の揺動は、マノメータ１２によって検出される圧力が、上記一定値Ｐ１よりも小さな負圧値Ｐ２（例えば、−２ｍｍＨ₂Ｏ）で一定となるように、つまり、現像液Ｌを吐出している間に比較して、カップ排気口１０からの排気流量が少なくなるようにフィードバック制御される。このように制御されることにより、飛散防止カップ４内を下降するダウンフローＤＦの多くは筒部材１３の上部排気口１５を通り、吸気口２２ｂを介して排気口２３から排気される。一方、上部排気口１５から排気されなかったダウンフローＤＦの一部は、基板Ｗの周縁部を流下してカップ排気口１０を通り、排気ボックス１１を介して排気口２３から排気されるが、基板Ｗの周縁部を流下する気流の風量は現像液の液盛りが完了した時点ｔ_E以前に比較して少なくなっている。なお、カップ排気口１０からの排気流量が少なく調節されることにより、現像液Ｌからの臭気の一部が排気されずに筒部材１３内を上昇するが、これは上部排気口１５から排気されるので、飛散防止カップ４の周囲に臭気が漏れることはない。

このとき基板Ｗの表面全体に盛られた現像液Ｌは、基板Ｗの周縁部を流下する気流によって気化熱を奪われて液温が低下することになるが、流下する気流の風量が時間ｔ_E以前よりも少なくなるように調節されているので、その温度低下は風量が少なく調節されていない場合に比較して小さくなる。したがって、基板Ｗの表面に盛られている現像液Ｌの温度は、基板Ｗの中心部付近から周縁部に向けて次第に緩やかに低下する（温度傾斜が緩やかになる）ことになる。その結果、現像速度を、基板Ｗの中心部付近から周辺部に向けて次第に緩やかに増大させることができる。上述したように、現像液の活性度に起因する現像速度は、周縁部に向かって次第に緩やかに低下しているので、現像液温に起因する現像速度とのバランスによって、基板Ｗの中心部付近から周縁部にわたって現像速度をほぼ一定にすることができる。その結果、基板Ｗの中心部付近から周縁部にわたって、パターン線幅をほぼ同一にすることができる。すなわち、現像処理の面内均一性を向上させることができる。

このような状態が時間ｔ₃まで保持され、時間ｔ_Eから時間ｔ₃の間（時間Ｔ_D）、基板Ｗが静止した状態で現像処理が進行するようになっている。時間Ｔ_Dが経過（時間ｔ₃）すると、制御部２８はモータ２７を介して揺動板２５を時計回りに揺動変位させ、マノメータ１２の検出圧力が一定値Ｐ１になるように制御する（図３を参照）。これによりカップ排気口１０を介して排気される気流の流量が元に戻され（排気流量が多くされ）、基板Ｗの周縁部を流下する気体の風量が時間ｔ_E以前の状態となるようにされる。

排気流量が元の状態に戻されるとともに、制御部２８は回転モータ２を回転駆動して、時間ｔ₄の時点で高い回転数Ｒ２（例えば、１，０００ｒｐｍ）に達するように制御する。この高回転での駆動により基板Ｗの表面全体に盛られていた現像液Ｌを基板Ｗの周囲に飛散させて振り切るとともに、図示しない洗浄ノズルから所定時間だけ純水を供給して現像の進行を停止させ、さらに純水を振り切って基板Ｗを乾燥させる。このとき振り切られた現像液Ｌや純水は霧状のミストとなって基板Ｗの周囲に滞留するが、図３に示すように、上方から取り込まれたダウンフローＤＦの流れに乗って、カップ排気口１０を介して排気されるので、ミストが基板Ｗの表面に付着してパターン不良を生じさせるといった不都合は生じない。そして、時間ｔ₅において時間ｔ₆の時点で回転が停止するように回転モータ２を制御する。このような一連の処理によって基板Ｗに対して現像処理が施される。

なお、制御部２８は、上述したようにマノメータ１２によって排気ボックス１１内の圧力を検出し、この検出値に基づいてフィードバック制御により排気流量を一定に保持するように構成されているので、例えば、カップ排気口１０の内壁に現像液などが固着して流路断面積が狭くなったとしても、排気流量を一定に調節することができる。したがって、正確に排気流量を調節することができるとともに、現像処理の面内均一性を向上させたまま長期間にわたってそれを維持することができる。

次に本実施例装置による効果を確認するために、直径８インチの半導体ウエハ上に現像液を液盛りした直後から、基板の中心部と周縁部にかけての各点における現像液の温度を熱電対で経時的に測定した結果を図５に示す。上記の各点は、中心部から２０ｍｍ、５０ｍｍ、８０ｍｍの３点である。また、パターン線幅（目標線幅）を０．８μｍで焼き付け露光して現像処理した後のパターン線幅を中心部、中心部から２０ｍｍ、４０ｍｍ、６０ｍｍ、８０ｍｍの各点で測定した結果を図６に示す。また、比較のために従来装置による同様の現像液の温度変化を図７に示し、パターン線幅を図８に示す。

図５と図７との処理時間が６０秒の時点を例に採って説明すると、中央部と中央部から８０ｍｍの点における温度差は本実施例装置では約０．４℃となっている一方、従来装置では約１．２℃となっており、本実施例装置では中心部から周縁部にかけての温度傾斜が緩やかになっていることがわかる。

図６と図８との平均線幅を比較すると、本実施例装置では中心部と中心部から８０ｍｍとにわたってほぼ均一で約０．８４μｍとなっているが、その一方、従来装置では、中心部では約０．８３μｍであるが周縁部では約０．８１μｍとなっており、中心部から周縁部に向かって線幅が細くなっていることがわかる。これは上述したように、現像液温が周縁部に向かって大きく低下していることが原因である。なお、上記の本実施例装置におけるパターン線幅は目標線幅（０．８μｍ）からずれているが、これはフォトレジスト塗布処理、露光条件、現像条件をつめることによって近づけることができる。

この比較から明らかなように、本実施例装置によると基板Ｗの中心部付近から周縁部にわたって、パターン線幅をほぼ同一にすることができ、現像処理の面内均一性を向上させることができる。

なお、上記の実施例装置においては、マノメータ１２を排気ボックス１１に配設したが、基板Ｗの周縁部を流下する気体の風量に関連する圧力を検出できる位置であればどの箇所に配設してもよく、例えば、図１におけるＡ点、またはＢ点のいずれか一方に配設するようにしてもよい。

また、上記の実施例装置では、検出手段として圧力を検出するマノメータ１２を採用したが、基板の周縁部を流下する気体の風量に関連する物理量を検出できるものであればこれに限定されるものではない。例えば、マノメータ１２に代えて風速計を採用してもよく、この場合も上記と同様の位置に風速計を配設すればよい。

また、排気流量の調節を、箱体２１内の揺動板２５を揺動変位させることによって行なったが、箱体２１と排気ボックス１１とを連通接続している吸気口２２ａ内に、その流路断面積を可変するような部材を進退可能に構成するようにしてもよい。また、直接的に、筒部材１３の上方開口を絞ることによって排気流量を調節するようにしてもよい。

なお、排気流量を調節するのは、少なくとも現像液を基板の表面に液盛りして現像している間であればよく、例えば、図２のタイムチャートに二点鎖線で示すように、基板Ｗの回転が停止される前（時間ｔ_Eの前）に排気流量を少なく調節するようにしてもよく、また、基板Ｗの回転が高い回転数Ｒ２に向けて上昇されているときまで排気流量を少なく調節するようにしてもよい。

実施例に係る基板現像装置の一実施例の構成を示す縦断面図である。現像処理過程の一例を示すタイムチャートである。排気流量を調節する前の様子を示す縦断面図である。排気流量を少なく調節した状態の様子を示す縦断面図である。実施例装置を用いた場合の現像液温の経時変化を示すグラフである。実施例装置を用いた場合の平均線幅の分布を示すグラフである。従来装置を用いた場合の現像液温の経時変化を示すグラフである。従来装置を用いた場合の平均線幅の分布を示すグラフである。従来例に係る基板現像装置の概略構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１ … スピンチャック（基板保持手段）
２ … 回転モータ
４ … 飛散防止カップ
１０ … カップ排気口（排気構造）
１１ … 排気ボックス（排気構造）
１２ … マノメータ（検出手段）
１６ … 現像液吐出ノズル（現像液供給手段）
２０ … 排気調節部（制御手段）
２８ … 制御部（制御手段）

Claims

基板を水平姿勢で保持する基板保持手段と、前記基板上に現像液を吐出する現像液供給手段と、前記基板保持手段の周囲を囲うように配設された飛散防止カップと、前記飛散防止カップの上端に配設された臭気拡散防止用の筒部材とを備え、前記現像液供給手段を介して基板の表面に現像液を液盛りして現像する基板現像装置において、
前記筒部材の上部に配設された上部排気口を備えているとともに、
前記飛散防止カップ内に飛散した現像液などのミストを含む気体を基板の上方から下方に排気する排気構造と、
前記基板の周縁部を流下する気体の風量に関連する物理量を検出する検出手段と、
少なくとも前記基板の表面に現像液を液盛りして現像している間、前記検出手段の検出値に基づいて、前記排気構造の排気流量を少なく調節するとともに、前記上部排気口を介した前記筒部材の上部の排気を行う制御手段とを有する風量調節手段と、
を備えていることを特徴とする基板現像装置。