JP2007310111A - 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像によってレジストから溶出した成分が現像液中で拡散して現像処理が不均一となることを防止して、パターン寸法の均一性を向上させることができる基板の現像処理方法を提供する。
【解決手段】基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を塗布してレジスト膜を現像処理する場合に、現像液として、水溶性樹脂を含む混合薬液を使用する。基板表面のレジスト膜上に塗布された現像液中に含まれる水溶性樹脂により、現像によってレジストから溶出した成分が現像液中で拡散することを抑制する。
【選択図】なし

Description

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後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。

半導体装置の製造プロセスにおいては、リソグラフィ技術を利用して、レジスト塗布、露光、露光後ベーク、現像といった各工程を行うことにより基板の表面に微細パターンを形成している。このうち現像処理では、従来、現像液として例えばＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）の２．３８％水溶液を使用している。また、現像処理形態としては、基板を液槽内の現像液中に浸漬させるディップ現像、基板の表面にミスト状の現像液を吹き付けるスプレー現像、基板の表面中心部に現像液を吐出して基板を回転させるスピン現像などがあるが、近年では、現像液の消費量を低減させ、また、レジストパターンの線幅均一性を向上させるために、表面張力を利用して基板上へ現像液を液盛りするパドル現像（スリットスキャン現像とも呼ばれる）が一般的となっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２６４１３２号公報（第３−５頁、図１）

しかしながら、パドル現像では、現像液は基板上に液盛りされたまま流動することがないので、現像によってレジストから溶出した成分により、更なる現像の進行が阻害される（ローディング効果）。そして、レジストの溶出成分が現像液中で拡散するため、パターン形成部の周辺近傍のパターン非形成部の状態などによってパターン寸法の不均一性を生じる。例えば、図６の（ａ）に示すように、パターン形成部Ａの周辺のパターン非形成部Ｂ１が露光部（現像による溶出部分）であるときは、現像によってパターン非形成部Ｂ１のレジストから多量に溶出する成分が現像液中で拡散する。この結果、パターン形成部Ａにおける現像の進行が抑制され、図７の（ａ）に示すように、現像工程後に基板Ｗの表面に形成されるレジストパターンＣ１の線幅が比較的大きくなる。一方、図６の（ｂ）に示すように、パターン形成部Ａの周辺のパターン非形成部Ｂ２が未露光部であるときは、現像によってパターン非形成部Ｂ２のレジストから溶出して現像液中で拡散する成分が少なくなる。このため、パターン形成部Ａにおける現像の進行が促進され、図７の（ｂ）に示すように、現像処理後に基板Ｗの表面に形成されるレジストパターンＣ２の線幅が小さくなる。このように、現像によってレジストから溶出する成分によりパターン寸法の不均一性を生じる、といった問題点がある。

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、現像によってレジストから溶出した成分が現像液中で拡散して現像処理が不均一となることを防止して、パターン寸法の均一性を向上させ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。

請求項１に係る発明は、基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を塗布してレジスト膜を現像処理する基板の現像処理方法において、前記現像液として、水溶性樹脂を含む混合薬液を使用することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の現像処理方法において、水溶性樹脂として、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリアクリル酸、ポリアクリルイミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオールからなる群より選ばれた樹脂を使用することを特徴とする。

請求項３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よって保持された基板を鉛直軸回りに回転させる基板回転手段と、前記基板保持手段によって保持された基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を吐出する吐出ノズルと、この吐出ノズルへ現像液を供給する現像液供給手段とを備えた基板の現像処理装置において、前記現像液供給手段により前記吐出ノズルへ水溶性樹脂を含む混合薬液からなる現像液を供給するようにしたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の現像処理装置において、基板保持手段によって保持された基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ純水を吐出する純水吐出ノズルを備えたことを特徴とする。

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、下端部にスリット状吐出口を有し、前記基板保持手段によって保持された基板に対して相対的に水平方向へ移動しつつ前記スリット状吐出口から基板表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を吐出する吐出ノズルと、前記基板保持手段によって保持された基板に対して前記吐出ノズルを相対的に水平方向へ移動させる水平移動手段と、前記吐出ノズルへ現像液を供給する現像液供給手段とを備えた基板の現像処理装置において、前記現像液供給手段により前記吐出ノズルへ水溶性樹脂を含む混合薬液からなる現像液を供給するようにしたことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の現像処理装置において、基板保持手段によって保持された基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ純水を吐出する純水吐出ノズル、および、基板保持手段によって保持された基板を鉛直軸回りに回転させる基板回転手段を備えたことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項３ないし請求項６のいずれかに記載の現像処理装置において、水溶性樹脂として、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリアクリル酸、ポリアクリルイミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオールからなる群より選ばれた樹脂を使用することを特徴とする。

請求項１に係る発明の現像処理方法によると、基板表面のレジスト膜上に塗布された現像液中に含まれている水溶性樹脂により、レジストから現像液中への成分の溶出が抑え込まれ、現像によってレジストから溶出した成分が現像液中で拡散することが抑制される。そして、現像液中の現像に必要な成分がレジスト膜に染み込み、レジスト膜の現像を進行させる。したがって、レジストの溶出成分が現像液中で拡散して現像処理が不均一となることが防止されるため、パターン寸法の均一性を向上させて、製品の歩留まりを高めることができる。

請求項２に係る発明の現像処理方法では、水溶性樹脂であるポリビニルピロリドン等が現像液中に含まれていることにより、レジストの溶出成分が現像液中で拡散することが抑制されるので、請求項１に係る発明の上記効果が確実に得られる。

請求項３に係る発明の現像処理装置を使用すると、現像液供給手段により吐出ノズルへ水溶性樹脂を含む混合薬液からなる現像液が供給され、その現像液が吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へ吐出されて、レジスト膜の表面に水溶性樹脂を含んだ現像液が塗布されるので、現像液中の水溶性樹脂により、現像によってレジストから溶出した成分が現像液中で拡散することが抑制される。したがって、請求項１に係る発明の現像処理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。

請求項４に係る発明の現像処理装置では、基板表面のレジスト膜上へ純水を吐出する純水吐出ノズルを備えていることにより、同一のユニット内で基板上への現像液の塗布と水洗とを行うことができる。

請求項５係る発明の現像処理装置を使用すると、現像液供給手段により吐出ノズルへ水溶性樹脂を含む混合薬液からなる現像液が供給され、吐出ノズルが基板に対して相対的に水平方向へ移動しつつ現像液が吐出ノズルのスリット状吐出口から基板表面のレジスト膜上へ吐出されて、レジスト膜の表面に水溶性樹脂を含んだ現像液が塗布され液盛りされるので、現像液中の水溶性樹脂により、現像によってレジストから溶出した成分が現像液中で拡散することが抑制される。したがって、請求項１に係る発明の現像処理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。

請求項６に係る発明の現像処理装置では、基板表面のレジスト膜上へ純水を吐出する純水吐出ノズルを備えていることにより、同一のユニット内で基板上への現像液の液盛りと水洗とを行うことができる。

請求項７に係る発明の現像処理装置では、現像液供給手段により吐出ノズルへ供給され吐出ノズルから基板表面のレジスト膜上へ吐出されてレジスト膜の表面に塗布される現像液中に水溶性樹脂であるポリビニルピロリドン等が含まれていることにより、レジストの溶出成分が現像液中で拡散することが抑制され、請求項３および請求項５に係る各発明の上記効果が確実に得られる。

以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
最初に、基板の現像処理装置を含む基板処理装置の全体構成の１例について、平面配置図を示す図５に基づいて簡単に説明する。

この基板処理装置は、インデクサブロック１、反射防止膜処理ブロック２、レジスト塗布処理ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５をこの順で連設して構成されている。また、基板処理装置には、各処理ブロック２、３、４間で基板Ｗを搬送するための基板搬送路６が設けられている。そして、インターフェイスブロック５には、この基板処理装置とは別体の外部装置である露光装置７が並設される。

インデクサブロック１は、複数枚の基板Ｗを複数段に並べて収納するカセットＣを複数個、並べて載置するカセット載置台５０を備えている。また、カセット載置台５０上のカセットＣから未処理の基板Ｗを１枚ずつ順に取り出すとともに、処理済みの基板Ｗを１枚ずつ順にカセットＣ内へ収納するインデクサ用搬送機構５２を備えている。インデクサ用搬送機構５２は、カセット載置台５０に沿って移動可能な可動台５２ａ、および、この可動台５２ａに搭載され基板Ｗを水平姿勢で保持する保持アーム５２ｂを有している。保持アーム５２ｂは、可動台５２ａ上に昇降移動、水平面内での旋回移動および旋回半径方向への進退移動可能に支持されている。

インデクサブロック１に隣接して反射防止膜処理ブロック２が設けられており、インデクサブロック１と反射防止膜処理ブロック２との境界部に、インデクサブロック１と反射防止膜処理ブロック２との間で基板Ｗの受け渡しを行うための基板載置部５４が配設されている。また、基板搬送路６に、各処理ブロック２、３、４間において基板Ｗの搬送を行うとともに各処理ブロック２、３、４に対して基板Ｗの受け渡しを行う主搬送機構５６を備えている。主搬送機構５６は、処理ブロック２、３、４の連設方向に沿って移動可能な可動台５６ａ、および、この可動台５６ａに搭載され基板Ｗを水平姿勢で保持する保持アーム５６ｂを有している。保持アーム５６ｂは、可動台５６ａ上に昇降移動、水平面内での旋回移動および旋回半径方向への進退移動可能に支持されている。

反射防止膜処理ブロック２は、露光時に発生する定在波やハレーションを減少させるためにレジスト膜の下部に設けられる反射防止膜を塗布形成する部分である。この反射防止膜処理ブロック２は、基板Ｗの表面に反射防止膜を塗布形成する塗布処理部５８、および、反射防止膜の塗布形成に関連して基板Ｗを熱処理する熱処理部６０を備えており、これらの塗布処理部５８と熱処理部６０とが基板搬送路６を挟んで対向するように配置されている。

反射防止膜処理ブロック２に隣接して設けられたレジスト塗布処理ブロック３は、反射防止膜が塗布形成された基板Ｗ上にレジスト膜を塗布形成する部分である。このレジスト塗布処理ブロック３は、基板Ｗの表面に形成された反射防止膜上にレジスト膜を塗布形成する塗布処理部６２、および、レジスト膜の塗布形成に関連して基板Ｗを熱処理する熱処理部６４を備えており、これらの塗布処理部６２と熱処理部６４とが基板搬送路６を挟んで対向するように配置されている。

レジスト塗布処理ブロック３に隣接して設けられた現像処理ブロック４は、基板Ｗの表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を塗布してレジスト膜を現像処理する部分である。この現像処理ブロック４は、基板Ｗ表面の露光後のレジスト膜上へ現像液を塗布してレジスト膜を現像処理をする現像処理部６６、および、現像処理に関連して基板を熱処理する熱処理部６８を備えており、これらの現像処理部６６と熱処理部６８とが基板搬送路６を挟んで対向するように配置されている。

現像処理ブロック４に隣接してインターフェイスブロック５が設けられており、現像処理ブロック４とインターフェイスブロック５との境界部に、現像処理ブロック４とインターフェイスブロック５との間で基板Ｗの受け渡しを行うための基板載置部７０が配設されている。インターフェイスブロック５は、この基板処理装置とは別体の外部装置である露光装置７に対して基板Ｗの受け渡しをする部分である。このインターフェイスブロック５は、露光装置７との間で基板Ｗの受け渡しをするためのインターフェイス用搬送機構７２を備えている。インターフェイス用搬送機構７２は、インターフェイスブロック５の長手方向に沿って移動可能な可動台７２ａ、および、この可動台７２ａに搭載され基板Ｗを水平姿勢で保持する保持アーム７２ｂを有している。保持アーム７２ｂは、可動台７２ａ上に昇降移動、水平面内での旋回移動および旋回半径方向への進退移動可能に支持されている。

上記した構成を有する基板処理装置において、一連の基板処理は以下のようにして行われる。
インデクサブロック１において、インデクサ用搬送機構５２により、カセット載置台５０上に載置されたカセットＣから未処理の基板Ｗが１枚ずつ取り出され、取り出された基板Ｗが基板載置部５４上に載置される。基板載置部５４上に載置された基板Ｗは、基板搬送路６に設置された主搬送機構５６によって反射防止膜処理ブロック２へ搬送され、反射ブロック２に設けられた塗布処理部５８および熱処理部６０において基板Ｗの表面に反射防止膜が塗布形成される。表面に反射防止膜が形成された基板Ｗは、主搬送機構５６によって反射防止膜処理ブロック２からレジスト塗布処理ブロック３へ搬送され、レジスト塗布処理ブロック３に設けられた塗布処理部６２および熱処理部６４において基板Ｗ上にレジスト膜が塗布形成される。表面にレジスト膜が形成された基板Ｗは、主搬送機構５６によってレジスト塗布処理ブロック３からインターフェイスブロック５の方へ搬送され、基板載置部７０上に載置される。基板載置部７０上に載置された基板Ｗは、インターフェイス用搬送機構７２によって露光装置７へ搬送され、露光装置７において基板Ｗの表面のレジスト膜が露光される。

露光が終わった基板Ｗは、露光装置７からインターフェイスブロック５へ戻され、再びインターフェイス用搬送機構７２により搬送されて基板載置部７０上に載置される。基板載置部７０上に載置された基板Ｗは、主搬送機構５６によって現像処理ブロック４へ搬送され、現像処理ブロック４の熱処理部６８において露光後ベーク（ＰＥＢ）処理される。露光後ベーク後の基板Ｗは、後に詳しく説明するように現像処理部６６において現像処理され水洗処理される。現像処理が終了した基板Ｗは、主搬送機構５６によって現像処理ブロック４からインデクサブロック１の方へ搬送され、基板載置部５４上に載置される。そして、インデクサ用搬送機構５２により、処理済みの基板Ｗがカセット載置台５０上のカセットＣ内へ挿入されて収納される。

なお、上記した一連の基板処理操作は１例であり、例えば、インターフェイスブロック５にエッジ露光部を設けて、基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜の周縁部を露光する工程を含めたり、トップコート塗布工程を含めるなどしてもよい。また、反射防止膜の塗布形成工程を省略してもよい。

次に、上記した現像処理部６６に設置される基板の現像処理装置について説明する。
図１および図２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現像処理装置の構成の１例を示し、図１は、現像処理装置の概略構成を示す平面図であり、図２は、その概略縦断面図である。

この現像処理装置は、基板Ｗの現像処理が行われる装置中央部に、基板Ｗを水平姿勢に保持するスピンチャック１０、上端部にスピンチャック１０が固着され鉛直に支持された回転支軸１２、および、回転支軸１２に回転軸が連結されスピンチャック１０および回転支軸１２を鉛直軸回りに回転させる回転モータ１４が配設されている。スピンチャック１０の周囲には、スピンチャック１０上の基板Ｗを取り囲むように円形のカップ１６が配設されており、カップ１６は、図示しない支持機構により上下方向へ往復移動自在に支持されている。

カップ１６の手前側近傍には、先端の吐出口から現像液を基板Ｗ上へ吐出する現像液吐出ノズル１８が配設されている。現像液吐出ノズル１８は、図示しない現像液供給管を通して現像液供給源に流路接続されている。この現像液吐出ノズル１８は、矢印Ａで示す方向へ水平面内で回動可能にノズル保持部２０に保持されており、図１に示した待機位置と先端の吐出口が基板Ｗの中心部直上に配置される吐出位置との間で往復移動するような構成となっている。現像液吐出ノズル１８へ供給される現像液は、一般に使用されている現像薬液、例えばＴＭＡＨ水溶液（２．３８％水溶液）、コリン（水酸化２−ヒドロキシエチルメチルアンモニウム）水溶液などと水溶性樹脂、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリアクリル酸、ポリアクリルイミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなどとの混合薬液である。なお、基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜に対する塗布性を高めるために、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等の界面活性剤を現像液中に添加するようにしてもよい。

また、カップ１６の側方側近傍には、先端の吐出口から純水を基板Ｗ上へ吐出する純水吐出ノズル２２が配設されている。純水吐出ノズル２２は、図示しない純水供給管を通して純水供給源に流路接続されている。この純水吐出ノズル２２は、矢印Ｂで示す方向へ水平面内で回動可能にノズル保持部２４に保持されており、図１に示した待機位置と先端の吐出口が基板Ｗの中心部直上に配置される吐出位置との間で往復移動するような構成となっている。

次に、上記したような構成を備えた現像処理装置による処理動作の１例について説明する。
表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Ｗが現像処理装置内へ搬入されて、スピンチャック１０に基板Ｗが保持されると、現像液吐出ノズル１８を回動させて、現像液吐出ノズル１８の先端吐出口を基板Ｗの中心部直上位置へ移動させる。そして、基板Ｗを低速で回転させながら、現像液吐出ノズル１８の先端吐出口から所定量の現像液を基板Ｗの中心部へ滴下して供給する。基板Ｗ上へ供給された現像液は、基板Ｗの全面に拡がって、レジスト膜の表面全体を覆うようにレジスト膜上に塗布される。現像液がレジスト膜上に塗布されると、現像液中に含まれている水溶性樹脂成分によってレジストから液中への成分の溶出が抑え込まれ、斯かる溶出した成分が現像液中に拡散することが抑制される。この一方、現像に必要な成分がレジスト膜に染み込み、レジスト膜の現像が進行する。現像液の塗布が終わると、現像液吐出ノズル１８は、図１に示した元の位置へ回動して戻される。この後、基板Ｗは、スピンチャック１０上から取り去られて現像処理装置内から搬出され、熱処理部（図５に示した現像処理ブロック４の熱処理部６８）において加熱処理される。この加熱処理は、現像液中におけるＴＭＡＨの拡散を促進させるために行われ、この際の加熱温度は、露光後ベークのときの加熱温度（例えば１００℃以上）より低い温度（例えば７０℃〜８０℃以下）とする。

基板Ｗの加熱処理が終わると、基板Ｗは、再び現像処理装置内へ搬入される。そして、スピンチャック１０に基板Ｗが保持されると、純水吐出ノズル２２を回動させて、純水吐出ノズル２２の先端吐出口を基板Ｗの中心部直上位置へ移動させ、純水吐出ノズル２２の先端吐出口から純水を基板Ｗの中心部へ供給する。これにより、基板Ｗの表面上のレジスト膜の現像反応が停止するとともに、現像が完了したレジスト溶解部分が斯かる純水によって基板Ｗの表面上から一気に取り除かれる。純水吐出ノズル２２は、純水の吐出が終わると、再び図１に示した元の位置へ回動して戻される。そして、純水の吐出後に、基板Ｗを回転させて、遠心力により基板Ｗ上から純水を飛散させて除去し、基板Ｗを乾燥させる。この際、内側カップ１６を上昇させておく。基板Ｗの乾燥処理が終了すると、基板Ｗは、スピンチャック１０上から取り去られて現像処理装置内から搬出される。

次に、図３および図４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現像処理装置の別の構成例を示し、図３は、現像処理装置の概略構成を示す平面図であり、図４は、図３のIV−IV矢視断面図である。

この現像処理装置は、図１および図２に示した装置と同様に、基板Ｗの現像処理が行われる装置中央部に、基板Ｗを水平姿勢に保持するスピンチャック２６、上端部にスピンチャック２６が固着され鉛直に支持された回転支軸２８、および、回転支軸２８に回転軸が連結されスピンチャック２６および回転支軸２８を鉛直軸回りに回転させる回転モータ３０が配設されている。スピンチャック２６の周囲には、スピンチャック２６上の基板Ｗを取り囲むように円形の内側カップ３２が配設されており、内側カップ３２は、図示しない支持機構により上下方向へ往復移動自在に支持されている。内側カップ３２の周囲には、矩形状の外側カップ３４が配設されている。

外側カップ３４の左右両側には、それぞれ待機ポット３６、３６が配設されている。外側カップ３４および待機ポット３６、３６の一方の側部には、外側カップ３４および待機ポット３６、３６の連接方向と平行にガイドレール３８が配設されている。ガイドレール３８には、アーム駆動部４０が摺動自在に係合しており、アーム駆動部４０にノズルアーム４２が保持されている。ノズルアーム４２には、現像液吐出ノズル４４が水平姿勢で吊着されている。現像液吐出ノズル４４は、詳細な構造の図示を省略しているが、下端面に長手方向に延びるスリット状吐出口を有している。現像液吐出ノズル４４には、現像液供給源に流路接続された現像液供給管（図示せず）が連通接続されている。この現像液吐出ノズル４４は、ガイドレール３８と直交する方向に配置されている。そして、アーム駆動部４０により、ノズルアーム４２をガイドレール３８に沿って水平方向へ直線的に往復移動させて、現像液吐出ノズル４４を矢印Ｃで示す方向に走査し、その逆方向に戻すことができる構成となっている。現像液吐出ノズル４４へ供給される現像液は、ＴＭＡＨ水溶液、コリン水溶液等の現像薬液とＰＶＰ、ＰＶＡ、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリアクリル酸、ポリアクリルイミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等の水溶性樹脂との混合薬液であり、レジスト膜に対する塗布性を高めるために界面活性剤を現像液中に添加するようにしてもよい。

また、外側カップ３４の後方側近傍には、先端の吐出口から純水を基板Ｗ上へ吐出する純水吐出ノズル４６が配設されている。純水吐出ノズル４６は、図示しない純水供給管を通して純水供給源に流路接続されている。この純水吐出ノズル４６は、矢印Ｄで示す方向へ水平面内で回動可能にノズル保持部４８に保持されており、図３に示した待機位置と先端の吐出口が基板Ｗの中心部直上に配置される吐出位置との間で往復移動するような構成となっている。

図３および図４に示した現像処理装置による処理動作の１例について説明する。
表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Ｗが現像処理装置内へ搬入されて、スピンチャック２６に基板Ｗが保持されると、現像液吐出ノズル４４のスリット状吐出口から現像液を吐出させつつ、アーム駆動部４０によって現像液吐出ノズル４４を矢印Ｃで示す方向に走査する。これにより、基板Ｗ上に現像液が供給されて液盛りされる。現像液吐出ノズル４４が右側の待機ポット３６の位置まで移動すると、現像液の吐出を停止させて、アーム駆動部４０により現像液吐出ノズル４４を矢印Ｃで示す方向と逆方向へ移動させ、現像液吐出ノズル４４を元の左側の待機ポット３６の位置まで戻す。この後、図１および図２に示した装置における場合と同様に、基板Ｗは、スピンチャック２６上から取り去られて現像処理装置内から搬出され、熱処理部（図５に示した現像処理ブロック４の熱処理部６８）において加熱処理される。

基板Ｗの加熱処理が終わると、基板Ｗは、再び現像処理装置内へ搬入される。そして、スピンチャック２６に基板Ｗが保持されると、純水吐出ノズル４６を回動させて、純水吐出ノズル４６の先端吐出口を基板Ｗの中心部直上位置へ移動させ、純水吐出ノズル４６の先端吐出口から純水を基板Ｗの中心部へ供給する。これにより、基板Ｗの表面上のレジスト膜の現像反応が停止する。純水吐出ノズル４６は、純水の吐出が終わると、再び図３に示した元の位置へ回動して戻される。そして、純水の吐出後に、基板Ｗを回転させて、遠心力により基板Ｗ上から純水を飛散させて除去し、基板Ｗを乾燥させる。この際、内側カップ３２を上昇させておく。基板Ｗの乾燥処理が終了すると、基板Ｗは、スピンチャック２６上から取り去られて現像処理装置内から搬出される。

この発明に係る現像処理方法では、上記したように現像液中に水溶性樹脂が含まれているので、基板表面のレジスト膜上に現像液を塗布して現像処理したときに、現像液中に含まれている水溶性樹脂により、現像によってレジストから溶出した成分が現像液中で拡散することが抑制される。このため、レジストの溶出成分が現像液中で拡散して現像処理が不均一になる、といったことが防止され、パターン寸法の均一性が向上することとなる。

上記した各構成による処理動作においては、現像液を基板Ｗ上に塗布した後、熱処理部６８にて加熱処理を行うようにしているが、これに限られるものではなく、基板Ｗ上への現像液の塗布後に特に加熱処理を行わず、スピンチャック１０、２６上に基板Ｗをそのまま所定時間静止状態で保持してＴＭＡＨの拡散を生じさせ、続いて上記各構成による処理動作と同様に、純水吐出ノズル２２、４６の先端吐出口から基板Ｗの中心部へ純水を供給して現像反応を停止させ、その後に基板Ｗを回転させて乾燥させるようにしてもよい。

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現像処理装置の構成の１例を示す概略平面図である。 図１に示した現像処理装置の概略縦断面図である。 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現像処理装置の別の構成例を示す概略平面図である。 図３のIV−IV矢視断面図である。 図１ないし図４に示した基板の現像処理装置を含む基板処理装置の全体構成の１例を示す平面配置図である。 従来の基板の現像処理方法における問題点を説明するための図であって、現像前の基板の模式的平面図である。 同じく従来の基板の現像処理方法における問題点を説明するための図であって、現像後の基板の部分拡大縦断面図である。

符号の説明

１０、２６ スピンチャック
１２、２８ 回転支軸
１４、３０ 回転モータ
１６ カップ
１８、４４ 現像液吐出ノズル
２０ 現像液吐出ノズルのノズル保持部
２２、４６ 純水吐出ノズル
２４、４８ 純水吐出ノズルのノズル保持部
３２ 内側カップ
３４ 外側カップ
３６ 待機ポット
３８ ガイドレール
４０ アーム駆動部
４２ ノズルアーム
Ｗ 基板

Claims (7)

1. 基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を塗布してレジスト膜を現像処理する基板の現像処理方法において、
   前記現像液として、水溶性樹脂を含む混合薬液を使用することを特徴とする基板の現像処理方法。
2. 前記水溶性樹脂は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリアクリル酸、ポリアクリルイミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオールからなる群より選ばれた樹脂である請求項１に記載の基板の現像処理方法。
3. 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よって保持された基板を鉛直軸回りに回転させる基板回転手段と、
   前記基板保持手段によって保持された基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を吐出する吐出ノズルと、
   この吐出ノズルへ現像液を供給する現像液供給手段と、
   を備えた基板の現像処理装置において、
   前記現像液供給手段により前記吐出ノズルへ水溶性樹脂を含む混合薬液からなる現像液を供給するようにしたことを特徴とする基板の現像処理装置。
4. 前記基板保持手段によって保持された基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ純水を吐出する純水吐出ノズルを備えた請求項３に記載の基板の現像処理装置。
5. 基板を水平姿勢に保持する基板保持手段と、
   下端部にスリット状吐出口を有し、前記基板保持手段によって保持された基板に対して相対的に水平方向へ移動しつつ前記スリット状吐出口から基板表面に形成された露光後のレジスト膜上へ現像液を吐出する吐出ノズルと、
   前記基板保持手段によって保持された基板に対して前記吐出ノズルを相対的に水平方向へ移動させる水平移動手段と、
   前記吐出ノズルへ現像液を供給する現像液供給手段と、
   を備えた基板の現像処理装置において、
   前記現像液供給手段により前記吐出ノズルへ水溶性樹脂を含む混合薬液からなる現像液を供給するようにしたことを特徴とする基板の現像処理装置。
6. 前記基板保持手段によって保持された基板の表面に形成された露光後のレジスト膜上へ純水を吐出する純水吐出ノズル、および、前記基板保持手段によって保持された基板を鉛直軸回りに回転させる基板回転手段を備えた請求項５に記載の基板の現像処理装置。
7. 前記水溶性樹脂は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリアクリル酸、ポリアクリルイミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオールからなる群より選ばれた樹脂である請求項３ないし請求項６のいずれかに記載の基板の現像処理装置。

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