JP2009047740A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出供給および噴霧供給のいずれによっても基板に現像液を供給することができる現像装置を提供する。
【解決手段】基板Ｗに現像液を吐出する吐出供給が可能で、かつ、現像液の液滴を窒素ガスとともに基板Ｗに噴射する噴霧供給が可能なノズル５と、ノズル５に現像液を供給する現像液配管１１と、ノズル５に窒素ガスを供給するガス配管２１と、各配管１１、２１に設けられる開閉弁１５、２５と、各開閉弁１５、２５を開閉させる制御部４１を備えている。制御部４１は各開閉弁１５、２５を開閉させることで、吐出供給と噴霧供給を切り換えて基板Ｗに現像液を供給できる。これにより、、多様なバリエーションで基板を現像することができので、種々の基板に対してそれぞれ適切に現像することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体基板、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（以下、単に「基板」と称する）を現像する現像装置に関する。

現像装置は、基板を回転可能に保持するスピンチャックと基板に現像液を供給するノズル等を備えているものがある。この装置では、スピンチャックに保持された基板に現像液を供給して、基板の表面に形成されたレジスト膜のうちパターン部以外を溶解する。引き続いて基板に洗浄処理と乾燥処理を行って、溶解したレジスト膜を除去する（例えば、特許文献１参照）。

ここで、現像装置は、現像液の供給態様によって主に２つの種類に分けられる。すなわち、現像液を吐出（滴下）する（以下、吐出供給という）ノズルを備えた装置と、現像液の液滴をキャリアガスとともに噴射する（以下、噴霧供給という）ノズルを備えた装置である。

噴霧供給では、基板に比較的大きな物理力を与えつつ、現像液を供給できる一方、吐出供給では比較的静かに基板に現像液を着液させることができる。このため、例えば、溶解速度の遅いレジスト膜に対しては噴霧供給可能な現像装置で基板を現像するといったように、レジスト膜の特性や処理の要求精度（ファインな工程であるか、または、ラフな工程であるか）等に応じて、供給態様の異なる２以上の現像装置が使い分けられている。

特開２０００−３１５６４３号公報

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、露光装置の光源の変化に応じてレジスト膜の材料も変化し、近年その種類も増加している。このため、数十種類のレジスト膜材料の中から適宜に選択して基板に塗布可能に構成されている塗布装置もある。このように現像する基板が多様となるに従って、現像装置の構成や現像処理レシピも多様化してきている。その中で吐出供給専用と噴霧供給専用とでさらに現像装置を異にしているので、現像装置の種類が増大してしまい、現像装置が多種多様な処理に対応できないという不都合が顕著になる。また、現像装置の種類が増えると、生産面でコストがかかるという不都合がある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吐出供給および噴霧供給のいずれによっても基板に現像液を供給することができる現像装置を提供することを目的とする。

この発明は、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、基板を現像する現像装置において、基板に現像液を吐出する吐出供給が可能で、かつ、現像液の液滴をキャリアガスとともに基板に噴射する噴霧供給が可能なノズルと、前記ノズルに現像液を供給する現像液供給手段と、前記ノズルにキャリアガスを供給するガス供給手段と、前記吐出供給及び前記噴霧供給のいずれかに切り換える制御手段と、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、現像液を吐出供給可能かつ噴霧供給可能な単一のノズルを備え、制御手段がこれを切り換えるので、単一のノズルで吐出供給、噴霧供給、または、吐出供給及び噴霧供給によって基板に現像液を供給することができる。よって、基板を現像する処理のバリエーションが多く、種々の基板に対してそれぞれ適切に現像することができる。

本発明において、前記制御手段は、基板の処理情報に応じて、前記吐出供給及び前記噴霧供給のいずれかに切り換えつつ、現像液を基板に供給させることが好ましい（請求項２）。各基板をそれぞれ好適に現像処理することができる。

また、本発明において、前記ノズルは、現像液を吐出するための現像液吐出孔と、前記現像液吐出孔から吐出される現像液に向けてキャリアガスを噴出させるためのガス噴出孔と、を備え、吐出された現像液にキャリアガスを吹き付けて現像液の液滴を生成し、この液滴を基板に噴射することが好ましい（請求項３）。単一のノズルで吐出供給及び噴霧供給の双方を好適に行うことができる。

また、本発明において、前記ガス供給手段は、前記ノズルにキャリアガスを供給するガス配管と、前記ガス配管のキャリアガスの流路を開閉する第１開閉手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１開閉手段を操作して、前記吐出供給または前記噴霧供給に切り換えることが好ましい（請求項４）。吐出供給と噴霧供給とを好適に切り換えることができる。

また、本発明において、前記現像液供給手段は、前記ノズルに現像液を供給する現像液配管と、前記現像液配管の現像液の流路を開閉する第２開閉手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２開閉手段を操作して、現像液の供給及びその停止を切り換えることが好ましい（請求項５）。好適に基板を現像することができる。

また、本発明において、前記現像液供給手段は、少なくとも２以上の異なる流量で現像液を前記ノズルに供給可能であり、前記制御手段は、前記吐出供給では、前記ノズルに供給する現像液の流量を前記噴霧供給に比べて大きくすることが好ましい（請求項６）。吐出供給及び噴霧供給をそれぞれ適切に行うことができる。

また、本発明において、前記ノズルに純水を供給する純水供給手段を備え、前記制御手段は、前記純水供給手段から供給される純水によって、基板上の現像液の濃度を調整することが好ましい（請求項７）。より適切に基板を現像することができる。

なお、本明細書は、次のような現像装置に係る発明も開示している。

（１）請求項２に記載の現像装置において、前記基板の処理情報は、基板に被着したレジスト膜の特性を含むことを特徴とする現像装置。

前記（１）に記載の発明によれば、好適に基板を現像することができる。

（２）請求項１または請求項２に記載の現像装置において、前記ノズルは、現像液にキャリアガスを混合させて現像液の液滴を生成可能な混合室を備え、生成した現像液の液滴を噴射することを特徴とする現像装置。

前記（２）に記載の発明によれば、単一のノズルで吐出供給及び噴霧供給をそれぞれ好適に行うことができる。

（３）前記（２）に記載の現像装置において、前記ノズルの吐出孔は、スリットまたは小孔列であることを特徴とする現像装置。

前記（３）に記載の発明によれば、基板に均一に現像液を供給することができる。

（４）前記（２）に記載の現像装置において、前記ノズルの吐出孔の縁部には、テーパー形状を呈する側壁が形成されていることを特徴とする現像装置。

前記（４）に記載の発明によれば、吐出供給及び噴霧供給を安定して行うことができる。

（５）請求項３に記載の現像装置において、前記ガス噴出孔は、キャリアガスを鉛直下方に噴出させることを特徴とする現像装置。

前記（５）に記載の発明によれば、噴霧供給の際に基板に現像液の適切に供給することができる。

（６）請求項３に記載の現像装置において、前記現像液吐出孔およびガス噴出孔は、それぞれスリットまたは小孔列であることを特徴とする現像装置。

前記（６）に記載の発明によれば、基板に均一に現像液を供給することができる。

（７）請求項３に記載の現像装置において、前記ノズルは、現像液用の内管とキャリアガス用の外管とからなる二重管構造を有することを特徴とする現像装置。

（８）請求項３に記載の現像装置において、前記現像液吐出孔の縁部には、テーパー形状を呈する側壁が形成されていることを特徴とする現像装置。

前記（８）に記載の発明によれば、現像液の吐出を安定して行うことができる。

（９）請求項１から請求項３のいずれかに記載の現像装置において、前記ノズルは、前記ノズル内のキャリアガスの流路を開閉するノズル内ガス開閉手段を備え、前記制御手段は、前記ノズル内ガス開閉手段を操作して、前記吐出供給または前記噴霧供給に切り換えることを特徴とする現像装置。

前記（９）に記載の発明によれば、吐出供給及び噴霧供給を好適に切り換えることができる

（１０）請求項１から請求項４のいずれかに記載の現像装置において、前記ノズルは、前記ノズル内の現像液の流路を開閉するノズル内現像液開閉手段を備え、前記制御手段は、前記ノズル内現像液開閉手段を操作して、現像液の供給及びその停止を切り換えることを特徴とする現像装置。

前記（１０）に記載の発明によれば、好適に基板を現像することができる。

（１１）請求項６に記載の現像装置において、前記現像液配管は、第１配管と、この第１配管に並列に設けられ、前記第１配管より小さい流量で現像液を供給する第２配管とを有し、前記制御手段は、前記吐出供給のときは第１配管から現像液を供給させ、かつ、前記噴霧供給のときは前記第２配管から現像液を供給させることを特徴とする現像装置。

前記（１１）に記載の発明によれば、吐出供給及び噴霧供給をより適切に行うことができる。

（１２）請求項６に記載の現像装置において、前記第２開閉手段は、前記現像液配管に流れる現像液の流量を調節可能であり、前記制御手段は、前記第２開閉手段を操作して、前記吐出供給では、前記噴霧供給に比べて現像液の流量を大きくすることを特徴とする現像装置。

前記（１２）に記載の発明によれば、吐出供給及び噴霧供給をより適切に行うことができる。

（１３）請求項７に記載の現像装置において、前記ノズルは、専ら純水を吐出するための純水吐出孔を備えて、現像液及び純水を同時に基板に供給可能であることを特徴とする現像装置。

前記（１３）に記載の発明によれば、好適に基板を現像することができる。

（１４）請求項７に記載の現像装置において、前記ノズル内の現像液の流路は、前記純水供給手段から供給された純水も流入可能に形成されており、前記ノズルは、純水と現像液の混合液を基板に供給可能であることを特徴とすることを特徴とする現像装置。

前記（１４）に記載の発明によれば、好適に濃度を調整できる。

（１５）請求項７に記載の現像装置において、前記ノズルは、前記ノズル内の純水の流路を開閉するノズル内純水開閉手段を備え、前記制御手段は、前記ノズル内純水開閉手段を操作して、基板上の現像液の濃度を調整することを特徴とする現像装置。

前記（１５）に記載の発明によれば、好適に濃度を調整できる。

（１６）請求項７に記載の現像装置において、前記純水供給手段は、前記ノズルに純水を供給する純水配管と、前記純水配管の純水の流路を開閉する第３開閉手段と、を備え、前記制御手段は、前記第３開閉手段を操作して、基板上の現像液の濃度を調整することを特徴とする現像装置。

前記（１６）に記載の発明によれば、好適に濃度を調整できる。

（１７）請求項１から請求項７のいずれかに記載の現像装置において、前記キャリアガスは、不活性ガス、反応性ガス、クリーンエア及び圧縮空気のいずれかであることを特徴とする現像装置。

（１８）請求項１から請求項７のいずれかに記載の現像装置において、基板を回転可能に保持する回転保持手段を備え、前記制御手段は、現像液を基板に供給させる際に基板の回転速度を制御することを特徴とする現像装置。

前記（１８）に記載の発明によれば、好適に基板を現像することができる。

この発明に係る現像装置によれば、現像液を吐出供給可能かつ噴霧供給可能な単一のノズルを備え、制御手段がこれを切り換えるので、単一のノズルで吐出供給、噴霧供給、または、吐出供給及び噴霧供給によって基板に現像液を供給することができる。よって、基板を現像する処理のバリエーションが多く、種々の基板に対してそれぞれ適切に現像することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。図１は、実施例１に係る現像装置の概略構成を示すブロック図である。

本実施例に係る現像装置は、基板Ｗの下面を吸着して、基板Ｗを水平姿勢で保持するスピンチャック１を備えている。スピンチャック１にはモータ３の出力軸３ａが連結されており、モータ３は基板Ｗを鉛直軸周りに回転させる。スピンチャック１及びモータ３は、この発明における回転保持手段に相当する。なお、回転保持手段は、上記の例に限らず、基板Ｗの端縁を保持する複数のピンが設けられた回転板で構成してもよい。

また、本装置は、基板Ｗに現像液を供給するノズル５を備えている。ノズル５は、平面視略矩形形状を呈しており、その長手方向の長さは基板Ｗの半径よりも短い。また、ノズル５の下端部にかけて先細りのテーパー形状を呈している。ノズル５は移動機構７に支持されている。移動機構７は、モータ、スライド機構、支持アームなど（図示省略）で構成されている。そして、平面視で基板Ｗの中心と周縁との間を半径方向にノズル５を前後移動させるとともに、基板Ｗの上方から外れた待機位置にノズル５を退避させる。

ノズル５の一方側には現像液配管１１が連通接続され、ノズル５の他方側にはガス配管２１が連通接続されている。現像液配管１１の他端は、現像液供給源１３に連通接続されており、ガス配管２１の他端は窒素ガス供給源２３に連通接続されている。現像液配管１１には現像液の流路を開閉する開閉弁１５が設けられており、ガス配管２１には窒素ガスの流路を開閉する開閉弁２５が設けられている。開閉弁１５はこの発明における第２開閉手段に相当し、現像液配管１１と現像液供給源１３と開閉弁１５は、この発明における現像液供給手段に相当する。また、窒素ガスはこの発明におけるキャリアガスに相当し、開閉弁２５は、この発明における第１開閉手段に相当し、ガス配管２１と窒素ガス供給源２３と開閉弁２５は、この発明におけるガス供給手段に相当する。

図２を参照して、ノズル５の構造を説明する。図２はノズル５の垂直断面図である。ノズル５の下端部には、現像液吐出孔３１とガス噴出孔３５とが設けられている。現像液吐出孔３１とガス噴出孔３５とは、それぞれノズル５の長手方向に延びるスリット形状を呈し、互いに平行な位置に形成されている。

ノズル５内には、現像液吐出孔３１に通じる現像液の流路３３と、ガス噴出孔３５に通じる窒素ガスの流路３７とが別個に形成されている。窒素ガスの流路３７は、ガス噴出孔３５から鉛直下方に窒素ガスが噴出されるように形成されている。現像液の流路３３は、現像液吐出孔３１から吐出された現像液が、噴出された窒素ガスに吹き付けられるように、斜め下方向に傾斜して形成されている。また、現像液吐出孔３１の縁部には、テーパー形状を呈する側壁５ａが形成されている。なお、現像液吐出孔３１及びガス噴出孔３５をスリットから小孔列に適宜に変更してもよい。

このほかに、本装置は基板Ｗに洗浄液を供給する洗浄液ノズル（図示省略）や、スピンチャック１の周囲に配置され、基板Ｗから振り切られた純水や現像液等を回収するカップ（図示省略）などを備えている。

さらに、本装置は、上述した各構成を操作する制御部４１を備えている。具体的には、モータ３を駆動さえて基板Ｗの回転数を制御し、移動機構７を駆動させてノズル５の位置を制御し、開閉弁１５、２５を開放・閉止させて現像液、窒素の供給量を制御する。この制御部４１には各基板Ｗの表面に被着したレジスト膜の特性や、現像の要求精度等に関する基板Ｗの処理情報がロット単位で入力され、制御部４１は、基板の処理情報に応じて予め設定されている処理レシピ（処理プログラム）を選択して、選択した処理レシピに基づいて各構成を統括的に制御する。制御部４１は、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。

次に、図を参照して現像装置の２つの処理例１、２を例示する。ここで、スピンチャック１には、外部装置において露光等の処理が行われた基板Ｗが既に吸着されているものとする。そして、この基板Ｗの処理情報に応じて選択された処理レシピに基づいて、以下の処理例１、２を行うものとする。

＜処理例１＞
図３は、基板に現像を行う処理例１の手順を示すタイミングチャートであり、（ａ）はノズルから吐出される現像液の流量、（ｂ）はノズルから噴出される窒素ガスの流量、（ｃ）は基板の回転数（回転速度）についてのものである。この処理例１は、基板Ｗを回転させつつ、噴霧供給によって現像液を基板Ｗに供給する現像過程と、基板Ｗを回転させつつ、基板Ｗに洗浄液を供給する洗浄過程と、基板Ｗを回転させつつ、基板Ｗに窒素ガスを供給する乾燥過程とを備えている。以下、各過程について説明する。

＜現像過程 時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２＞
制御部４１はモータ３を駆動させて基板Ｗを回転させつつ、移動機構７を駆動させて待機位置にあったノズル５を基板Ｗの傍らまで移動させる。そして、開閉弁１５、２５をそれぞれ開放させる。これにより、現像液配管１１からノズル５に現像液が供給されるとともに、ガス配管２１からノズル５に窒素ガスが供給される。ノズル５は、ノズル５内の現像液の流路３３を通じた現像液を現像液吐出孔３１から斜め下方向に吐出するとともに、ノズル５内の窒素ガスの流路３７を通じた窒素ガスをガス噴出孔３５から鉛直下方に噴出する。吐出された現像液は噴出する窒素ガスに吹き付けられて液滴状になり、この現像液の液滴が窒素ガスとともに鉛直下方に向けて噴射される。以下では、現像液の液滴を窒素ガスとともに基板Ｗに噴射することを噴霧供給という。

このようにノズル５が現像液を鉛直下方に噴霧供給した状態で、制御部４１はさらに移動機構７を駆動させてノズル５を平面視で基板Ｗの周縁から中心まで前進移動させる。これにより、現像液を基板Ｗの全面に供給し、基板Ｗの周縁から振り切った現像液を基板Ｗ外に捨てる。本明細書では、基板Ｗ上に現像液のパドルを形成することなく、基板Ｗを回転させた状態で現像液を供給し続けて基板Ｗを現像することを回転現像と呼び、現像液の供給が噴霧供給である場合には、特に噴霧供給による回転現像と呼ぶ。ノズル５が基板Ｗの中心まで移動すると、制御部４１は開閉弁１５、２５をそれぞれ閉止させる。これにより、ノズル５による噴霧供給が停止され、回転現像が終了する（時刻ｔ１２）。

＜洗浄過程 時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３＞
制御部４１は、基板Ｗを回転させたままで、図示省略の洗浄液ノズルから基板Ｗに洗浄液を供給させる（時刻ｔ１２）。これにより、基板Ｗに洗浄処理を行う。所定の時間が経過すると、制御部４１は洗浄液の供給を停止させ、洗浄処理を終了する（時刻ｔ１３）。

＜乾燥過程 時刻ｔ１３〜時刻ｔ１４＞
制御部４１は基板Ｗをより高速に回転させる。また、移動機構７を駆動して平面視で基板Ｗの中心から基板Ｗの周縁までノズル５を移動させつつ、開閉弁２５を開放させる。これにより、ノズル５から窒素ガスのみを基板Ｗに向けて噴出させて、基板Ｗに乾燥処理を行う。

このような処理例１によれば、現像過程で現像液を噴霧供給するため、現像液を供給する際に基板Ｗに物理的エネルギーを加味することができ、現像効率を向上させることができる。また、基板Ｗ上にパドルを形成することなく、基板Ｗを回転させつつ現像液の供給を継続するので、パドルを形成する場合に比べて現像時間を短縮することができる。

また、乾燥過程では窒素ガスを基板Ｗに噴出するため、基板Ｗの乾燥を促進することができる。同時に、ノズル５自体も乾燥させることができるので、動作時にノズル５から現像液がぼた落ちするおそれがない。

＜処理例２＞
図４は、基板に現像を行う処理例２の手順を示すタイミングチャートであり、（ａ）はノズルから吐出される現像液の流量、（ｂ）はノズルから噴出される窒素ガスの流量、（ｃ）は基板Ｗの回転数についてのものである。この処理例２は、噴霧供給によって基板Ｗ上に現像液のパドルを形成し、この状態を維持する第１過程と、基板Ｗを回転させつつ、吐出供給によって基板Ｗに現像液を供給する第２過程とを有する現像過程と、基板Ｗを回転させつつ、基板Ｗに洗浄液を供給する洗浄過程と、基板Ｗを回転させつつ、基板Ｗに窒素ガスを供給する乾燥過程とに分けられる。なお、洗浄過程（ｔ２３〜ｔ２４）と乾燥過程（ｔ２４〜ｔ２５）は処理例１と同様であるので、以下では現像過程について説明する。

＜第１過程 時刻ｔ２１〜時刻ｔ２２＞
制御部４１はモータ３を駆動して基板Ｗを低速で回転させつつ、移動機構７を駆動させて待機位置にあったノズル５を基板Ｗの傍らまで移動させる。そして、開閉弁１５、２５をそれぞれ開放させてから、ノズル５を基板Ｗの周縁から中心まで前進移動させる。これにより、ノズル５からの噴霧供給によって基板Ｗの全面に現像液を供給する。

続いて、制御部４１は開閉弁１５、２５および移動機構７を操作して、ノズル５からの噴霧供給を停止させるとともに基板Ｗを静止させる。これにより、基板Ｗ上に噴霧供給による現像液のパドルを形成する。そして、この状態を所定の期間が経過するとき（時刻ｔ２２）まで維持する。本明細書では、基板Ｗ上に形成された現像液のパドルによって基板Ｗを現像することをパドル現像と呼び、そのパドルが噴霧供給によって形成された場合には、特に噴霧供給によるパドル現像と呼ぶこととする。

＜第２過程 時刻ｔ２２〜時刻ｔ２３＞
噴霧供給によるパドル現像が終了すると、制御部４１は基板Ｗを再び回転させ始めるとともに、開閉弁１５のみを開放させる。これにより、現像液のみをノズル５から基板Ｗの略中心に向けて吐出（滴下）する。以下では、基板Ｗに現像液を吐出することを吐出供給という。回転する基板Ｗの略中心に着液した現像液は基板Ｗの全面に広がり、基板Ｗの周縁から基板Ｗ外に捨てられる。現像液の吐出供給は所定の期間が経過するとき（時刻ｔ２３）まで継続するので、第２過程では、基板Ｗに対して吐出供給による回転現像が行われる。

このような処理例２によれば、現像過程において噴霧供給によるパドル現像と吐出供給による回転現像とを行うことができる。

このように、実施例１に係る現像装置によれば、基板Ｗに現像液を吐出する吐出供給と噴霧供給とのいずれによっても基板Ｗに現像液を供給することができる単一のノズル５と、吐出供給及び噴霧供給のいずれかに切り換える制御部４１とを備えているので、現像過程において吐出供給、噴霧供給、または、吐出供給及び噴霧供給によって基板Ｗに現像液を供給することができ、基板Ｗを現像する処理のバリエーションが多い。また、制御部４１は、基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜の特性や、現像の要求精度等の基板Ｗの処理情報に応じた処理レシピを選択し、選択した処理レシピに基づいて基板Ｗを現像するので、各種の基板Ｗに対してそれぞれ適切に現像することができる。よって、現像欠陥等が生じることを好適に防ぐことができる。

また、現像液の吐出と窒素ガスの噴射とを単一のノズル５で行うように構成したので、安定したノズル５の性能を発揮させることができ、かつ、製造時の組み立て工数も削減できる。

また、窒素ガス配管２１と開閉弁２５を備え、制御部４１が開閉弁２５を開閉させることで、噴霧供給と吐出供給との切り換えを容易かつ迅速に行うことができる。また、現像液配管１１と開閉弁１５を備え、制御部４１が開閉弁１５を開閉させることで、現像液の供給及びその停止を容易かつ迅速に切り換えることができる。

また、現像液の流路３３を斜め下方向に傾斜させて形成しているので、現像液吐出孔３１から吐出された現像液に窒素ガスを吹き付けること、これにより現像液の液滴を生成することを簡易な構成で実現できる。

また、ノズル５は窒素ガスを鉛直下方に噴出するように構成されているので、ノズル５から鉛直下方に向けて噴霧供給することができる。

また、現像液吐出孔３１はスリット形状を呈するので、基板Ｗの全体に均一に現像液を供給することができる。また、ガス噴出孔３５もスリット形状を呈するので乾燥処理において、エアナイフとして使用できる。

また、側壁５ａによって現像液吐出孔３１の縁部をテーパー形状としているので、現像液の吐出時に表面張力によって吐出が不安定になることやノズル５の下端に現像液が付着することを防止できる。

ノズル５の長手方向の長さは基板Ｗの半径よりも短いので、現像液及び窒素ガスの使用量を抑制することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。図５は、実施例２に係る現像装置の概略構成を示すブロック図である。なお、実施例１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。

本装置は、現像液および純水を吐出可能、かつ、窒素ガスを噴出可能なノズル６を備えている。ノズル６の一方側には共通配管１８が連通接続され、ノズル６の他方側には純水配管５１が連通接続されており、ノズル６の上端中央にガス配管２１が連通接続されている。

共通配管１８の他端側は、第１配管１２ａと第２配管１２ｂとに分岐されている。各第１、第２配管１２ａ、１２ｂの他端側はそれぞれ現像液供給源１３に連通接続されている。第１配管１２ａには開閉弁１６ａと流量計１７ａが設けられており、第２配管１２ｂには開閉弁１６ｂと流量計１７ｂが設けられている。流量計１７ａ、流量計１７ｂは、それぞれ第１、第２配管１２ａ、１２ｂ内を流れる現像液の流量を制限する手段として機能する。本実施例では、流量計１７ａは流量計１７ｂに比べて大きな流量まで許容するように設定されており、第１配管１２ａは比較的大きな流量で、第２配管１２ｂは比較的小さい流量で、それぞれノズル６に現像液を供給可能に構成されている。共通配管１８と第１、第２配管１２ａ、１２ｂとは、この発明における現像液配管に相当する。また、開閉弁１６ａ、１６ｂは、それぞれこの発明における第２開閉手段に相当する。さらに、これら現像液配管および第２開閉手段に相当する各構成と現像液供給源１３と流量計１７ａ、１７ｂは、この発明における現像液供給手段に相当する。

純水配管５１の他端は純水供給源５３に連通接続されて、ノズル６に純水を供給可能に構成されている。純水配管５１には開閉弁５５が設けられている。開閉弁５５は、この発明における第３開閉手段に相当し、純水配管５１、純水供給源５３及び開閉弁５５は、この発明における純水供給手段に相当する。

図６を参照して、ノズル６の構造を説明する。図６はノズル６の垂直断面図である。ノズル６の下端部には、現像液吐出孔３１とガス噴出孔３５と純水吐出孔３８が設けられている。ガス噴出孔３５は下端部の略中央に配置され、このガス噴出孔３５の両側にそれぞれ現像液吐出孔３１と純水吐出孔３８とが配置されている。各吐出孔３１、３８と噴出孔３５はそれぞれノズル６の長手方向に延びるスリット形状を呈し、互いに平行な位置に形成されている。

ノズル６内には純水吐出孔３８に通じる純水の流路３９が、現像液の流路３３および窒素ガスの流路３７とは別個に形成されている。この純水の流路３９は、純水吐出孔３８から吐出された純水が窒素ガスに吹き付けられるように、斜め下方向に傾斜して形成されている。なお、純水吐出孔３８についてもスリットから小孔列に適宜に変更してもよい。

制御部４２は、処理する基板Ｗの処理情報に対応する処理レシピを選択して、この処理レシピに従ってモータ３、移動機構７、開閉弁１６ａ、１６ｂ、２５、５５などを統括的に制御して各基板Ｗを処理する。

次に、図を参照して現像装置の処理例について説明する。ここで、スピンチャック１には基板Ｗが既に吸着されているものとする。そして、この基板Ｗの処理情報に応じて選択された処理レシピに基づいて、以下の処理例３を行うものとする。

＜処理例３＞
図７は、基板に現像を行う処理例３の手順を示すタイミングチャートであり、（ａ）はノズルから吐出される現像液の流量、（ｂ）はノズルから噴出される窒素ガスの流量、（ｃ）は基板の回転数についてのものである。この処理例３は、基板Ｗを回転させつつ、吐出供給によって基板Ｗに現像液を供給する第３過程と、基板Ｗを回転させつつ、噴霧供給によって基板Ｗに現像液を供給する第４過程とを有する現像過程と、基板Ｗを回転させつつ、基板Ｗに純水を供給する洗浄過程と、基板Ｗを回転させる乾燥過程とに分けられる。以下、各過程について説明する。

＜第３過程 時刻ｔ３１〜時刻ｔ３２＞
制御部４２はモータ３と移動機構７を操作して、基板Ｗを回転させつつ、待機位置にあったノズル６を基板Ｗの傍らまで移動させる。そして、開閉弁１６ｂ、５５をそれぞれ開放させる。これにより、第２配管１２ｂを通じてノズル６に現像液が供給されるとともに、純水配管５１からノズル６に純水が供給される。ノズル６は、現像液吐出孔３１と純水吐出孔３８からそれぞれ現像液と純水を同時に吐出する。

制御部４２は、ノズル６が現像液と純水を下方に吐出供給している状態で、ノズル６を平面視で基板Ｗの周縁から中心まで前進移動させる。これにより、吐出された現像液と純水はそれぞれ基板Ｗに着液して基板Ｗの全面に広がる。このとき、現像液は純水と混合して濃度が低下するとともに、この現像液と純水の混合液は振り切られて基板Ｗ外に捨てられる。

ノズル６が基板Ｗの中心まで移動すると（時刻ｔ３２）、制御部４２は開閉弁１６ｂ、５５を閉止するとともに、開閉弁１６ａを開放させる。これにより、現像液をより大きな流量で吐出供給させるとともに、純水の吐出を停止させる。基板Ｗの略中心に供給された現像液は遠心力によって基板Ｗの全面に広がって基板Ｗの周縁から捨てられる。現像液の吐出供給は所定の期間が経過するまで（時刻ｔ３３まで）継続される。

したがって、時刻ｔ３１から時刻ｔ３３は、吐出供給による回転現像を基板Ｗに対して行っているが、時刻ｔ３１〜ｔ３２の期間は低濃度（現像液を純水で薄めた濃度）で、時刻ｔ３２〜ｔ３３の期間は高濃度（現像液自体の濃度）の現像液で基板Ｗを現像していることになる。

＜第４過程 時刻ｔ３３〜時刻ｔ３４＞
引き続いて、制御部４２は開閉弁１６ａを閉止するとともに、開閉弁１６ｂ、２５を開放させる。これにより、噴霧供給による回転現像を行う。所定の時間が経過すると、制御部４２は開閉弁１６ｂを閉止して回転現像を終了する（時刻ｔ３４）。

＜洗浄過程 時刻ｔ３４〜時刻ｔ３５＞
制御部４２は、開閉弁２５を開放したままで、時刻ｔ３４において開閉弁１６ｂを閉止すると同時に開閉弁５５を開放させて、純水の液滴を窒素ガスとともに基板Ｗに噴射させる。このようなスプレー洗浄によって基板Ｗに洗浄処理を行う。所定の時間が経過すると、制御部４２は開閉弁５５を閉止させて純水の供給を停止させ、洗浄処理を終了する（時刻ｔ３５）。

＜乾燥過程 時刻ｔ３５〜時刻ｔ３６＞
制御部４２はモータ３を駆動させて基板Ｗをより高速に回転させて、基板Ｗに乾燥処理を行う。なお、処理例３では、乾燥過程において窒素ガスを供給しない。

このように、実施例３に係る現像装置によれば、ノズル６は純水吐出孔３８を備えて、基板Ｗ上に現像液と純水を同時に吐出可能であるので、基板Ｗ上で現像液の濃度を低下させるように調整できる。また、ノズル６から純水を単独で吐出することで基板Ｗに洗浄処理を行うことができるので、実施例１で説明した洗浄液ノズル（不図示）を省略できる。また、純水を吐出することでノズル６自体も洗浄することができる。

また、吐出供給のときは第１配管１２ａから現像液を供給させ、噴霧供給のときは第２配管１２ｂから現像液を供給させて、吐出供給では噴霧供給に比べてノズル６に供給する現像液の流量が大きくなるように制御部４２が制御するので、吐出供給および噴霧供給をそれぞれ好適に行うことができる。

また、ノズル６内の純水の流路３９を斜め下方向に傾斜させて形成しているので、純水吐出孔３８から吐出された純水に窒素ガスを吹き付けることを簡易な構成で実現できる。これにより、純水の液滴を窒素ガスとともに基板Ｗに噴射させてスプレー洗浄を行うことができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、ノズル５、６を具体的に説明したが、これに限られない。例えば、現像液又は／及び純水に窒素ガスを混合して現像液の液滴を生成可能な混合室を内部に備えたノズルに変更してもよい。このようなノズルによっても、窒素ガスを混合室に供給することで生成した現像液／純水の液滴を噴射（噴霧供給）でき、かつ、窒素ガスを混合室に供給しないときは現像液／純水をそのまま吐出（吐出供給）できる。この場合には、現像液及び窒素ガス、または、現像液、窒素ガス及び純水に対して共通の単一の吐出孔に変更してもよい。

または、現像液用の内管とキャリアガス用の外管とからなる二重管構造を有するノズル、または、これに純水用の管が付設された３重管構造を有するノズルに変更してもよい。

あるいは、ノズル６内の現像液の流路３３と純水の流路３９とは別個に形成されていたが、これに限られない。たとえば、純水が流入可能な現像液の流路をノズル６内に形成して、ノズルから純水と現像液の混合液を吐出可能に変更してもよい。

（２）上述した各実施例では、ノズル５、６は窒素ガスを鉛直下方に噴出するものであったが、これに限られることなく、斜め下方向など適宜な方向に窒素ガスを噴出してもよい。

（３）上述した各実施例では、ノズル５、６の長手方向の長さは基板Ｗの半径よりも短かったが、これに限られない。たとえば、ノズル５、６の長手方向の長さが基板Ｗの直径と同等以上に長いノズルに変更してもよい。これにより、効率よく基板Ｗの全面に現像液を供給することができる。

（４）上述した各実施例では、現像液吐出孔３１、ガス噴出孔３５、純水吐出孔３８はそれぞれスリット形状と説明したが、円形などその他の形状に適宜に変更してもよい。

（５）上述した各実施例では、ノズル５、６は、その現像液、窒素ガス、純水の各流路３３、３７、３９を開閉する手段を備えていなかったが、以下に説明するようにこれらを備えるように変更してもよい。これにより、それぞれ残留する現像液や純水または窒素ガスを少なくすることができる。

たとえば、窒素ガスの流路３７を開閉するノズル内ガス開閉部（たとえば、バルブ）を備えて、制御部４１、４２がこのノズル内ガス開閉部を開閉させて吐出供給と噴霧供給を切り換えるように構成してもよい。これにより、開閉弁２５を省略できる。

同様に、現像液の流路３３を開閉するノズル内現像液開閉部を備えて、制御部４１、４２がこのノズル内現像液開閉部を開閉させて、現像液の供給及びその停止を切り換えるように構成してもよい。これにより、開閉弁１５を省略することができる。

同様に、純水の流路３９を開閉するノズル内純水開閉部を備えて、制御部４１、４２がこのノズル内純水開閉部を開閉して、基板Ｗ上の現像液の濃度を調整するように変更してもよい。これにより、開閉弁５５を省略することができる。

（６）上述した各実施例では、開閉弁１５、１６ａ、１６ｂ、２５、５５を備える構成を説明したが、これに限られず、それぞれ流量調節弁に変更してもよい。たとえば、開閉弁１５を流量調節弁に変更することにより、現像液の流量を任意の値に調節でき、基板Ｗを現像する処理のバリエーションをさらに増やすことができる。また、第１、第２配管１２ａ、１２ｂ及びこれらに設けられる開閉弁１６ａ、１６ｂ等を省略することができる。また、開閉弁２５を流量調節弁に変更することで、窒素ガスの流量を任意の値に調節でき、現像液と純水の液滴の粒径を制御することができる。特に洗浄処理において純水の液滴の粒径を制御することで、基板Ｗにウォータマークが発生することを好適に防止できる。

（７）上述した実施例２では、第１、第２配管１２ａ、１２ｂ内を流れる現像液の流量を制限する手段として流量計１７ａ、１７ｂを例示したが、これに限られない。たとえば、定流量弁に変更してもよい。または、第１、第２配管１２ａ、１２ｂの管径を変えるなどして圧力損失を意図的に異ならせて、互いに異なる流量で現像液をノズル６に供給可能に構成してもよい。

（８）上述した各実施例において、現像液配管１１、第１、第２配管１２ａ、１２ｂ、共通配管１８にフィルタ等を設けてもよい。また、ガス配管２１に圧力計等を設けるように変更してもよい。

（９）上述した各実施例において、処理例１〜３を例示したが、現像過程、洗浄過程、乾燥過程における処理はそれぞれ適宜に変更することができる。特に、現像過程においては、回転現像およびパドル現像をそれぞれ噴霧供給と吐出供給によって行うことができるため、噴霧供給と吐出供給の順番を変えることにより、少なくとも４通りの処理がある。そして、このうち複数の処理を行う場合は適宜に順番や回数を変更してもよい。

（１０）上述した実施例２では、制御部４２は現像液と純水とを同時に吐出させることで、吐出供給における現像液の濃度を調整したが、これに限られない。例えば、現像液と純水とを同時に吐出させるときに窒素ガスも噴出させることで、噴霧供給においても現像液の濃度を調整することができる。

（１１）上述した各実施例では、制御部４１、４２は、現像液を基板Ｗに供給させる際や、洗浄処理あるいは乾燥処理において基板Ｗの回転数を制御することを例示したが、これに限られることなく、適宜に選択、設計可能である。たとえば、ノズル５、６が基板Ｗの周縁から中心にわたって移動する際に、ノズル５、６と対向する基板Ｗの周速度が一定となるように基板Ｗの回転数を制御するように変更してもよい。これにより、各種処理を基板Ｗの全面にわたって均一に行うことができる。洗浄処理および乾燥処理において基板Ｗ上の残滴が発生することを防止できる。

（１２）上述した各実施例では、制御部４１、４２は、現像過程、洗浄過程および乾燥過程で、ノズル５、６と基板Ｗとの相対的な位置を簡単に説明したが、これらは適宜に設計選択される事項である。また、ノズル５、６が移動する速度については説明していないが、これも適宜に設定変更してもよい。たとえば、ノズル５、６と基板Ｗとの相対的な位置関係に応じて、ノズル５、６の移動速度を制御してもよい。

（１３）上述した各実施例では、キャリアガスとして窒素ガスを例示したが、これに限られず、その他の不活性ガスや、反応性ガス、クリーンエアまたは圧縮空気に適宜に変更してもよい。ここで、反応性ガスとは二酸化炭素などが例示され、この場合は基板Ｗの帯電を有効に防止することができる。

実施例１に係る現像装置の概略構成を示すブロック図である。 ノズル５の垂直断面図である。 基板に現像を行う処理例１の手順を示すタイミングチャートであり、（ａ）はノズルから吐出される現像液の流量、（ｂ）はノズルから噴出される窒素ガスの流量、（ｃ）は基板の回転数（回転速度）についてのものである。 基板に現像を行う処理例２の手順を示すタイミングチャートであり、（ａ）はノズルから吐出される現像液の流量、（ｂ）はノズルから噴出される窒素ガスの流量、（ｃ）は基板Ｗの回転数についてのものである。 実施例２に係る現像装置の概略構成を示すブロック図である。 ノズル６の垂直断面図である。 基板に現像を行う処理例３の手順を示すタイミングチャートであり、（ａ）はノズルから吐出される現像液の流量、（ｂ）はノズルから噴出される窒素ガスの流量、（ｃ）は基板の回転数についてのものである。

符号の説明

１ … スピンチャック
３ … モータ
５、６ … ノズル
１１ … 現像液配管
１２ａ … 第１配管
１２ｂ … 第２配管
１３ … 現像液供給源
１５ … 開閉弁
１６ａ、１６ｂ …開閉弁
１８ … 共通配管
２１ … ガス配管
２３ … 窒素ガス供給源
２５ … 開閉弁
３１ … 現像液吐出孔
３５ … ガス噴出孔
３８ … 純水吐出孔
４１、４２ … 制御部
５１ … 純水配管
５３ … 純水供給源
５５ … 開閉弁

Claims (7)

1. 基板を現像する現像装置において、
   基板に現像液を吐出する吐出供給が可能で、かつ、現像液の液滴をキャリアガスとともに基板に噴射する噴霧供給が可能なノズルと、
   前記ノズルに現像液を供給する現像液供給手段と、
   前記ノズルにキャリアガスを供給するガス供給手段と、
   前記吐出供給及び前記噴霧供給のいずれかに切り換える制御手段と、
   を備えていることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において、
   前記制御手段は、基板の処理情報に応じて、前記吐出供給及び前記噴霧供給のいずれかに切り換えつつ、現像液を基板に供給させることを特徴とする現像装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の現像装置において、
   前記ノズルは、現像液を吐出するための現像液吐出孔と、前記現像液吐出孔から吐出される現像液に向けてキャリアガスを噴出させるためのガス噴出孔と、を備え、吐出された現像液にキャリアガスを吹き付けて現像液の液滴を生成し、この液滴を基板に噴射することを特徴とする現像装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の現像装置において、
   前記ガス供給手段は、
   前記ノズルにキャリアガスを供給するガス配管と、
   前記ガス配管のキャリアガスの流路を開閉する第１開閉手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第１開閉手段を操作して、前記吐出供給または前記噴霧供給に切り換えることを特徴とする現像装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の現像装置において、
   前記現像液供給手段は、
   前記ノズルに現像液を供給する現像液配管と、
   前記現像液配管の現像液の流路を開閉する第２開閉手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第２開閉手段を操作して、現像液の供給及びその停止を切り換えることを特徴とする現像装置。
6. 請求項５に記載の現像装置において、
   前記現像液供給手段は、
   少なくとも２以上の異なる流量で現像液を前記ノズルに供給可能であり、
   前記制御手段は、前記吐出供給では、前記ノズルに供給する現像液の流量を前記噴霧供給に比べて大きくすることを特徴とする現像装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の現像装置において、
   前記ノズルに純水を供給する純水供給手段を備え、
   前記制御手段は、前記純水供給手段から供給される純水によって、基板上の現像液の濃度を調整することを特徴とする現像装置。

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