JP3335875B2 - 処理装置及び処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，例えばＬＣＤ基板
や半導体ウェハのような基板の現像処理などを行う装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば，半導体の製造においては，被処
理体，例えば半導体ウェハやＬＣＤ基板などの表面にレ
ジストパターンを形成させるために，いわゆるリソグラ
フィ工程が行われている。このリソグラフィ工程は，被
処理体の洗浄，被処理体の表面へのレジスト膜の塗布，
そのレジスト膜の露光，現像など，種々の工程を含んで
いる。

【０００３】これらの処理工程において，レジスト膜の
現像処理を行う工程はリソグラフィ処理の中でも最も厳
密な制御を必要とする工程の一つである。レジスト膜の
現像を行うに際しては基板上にむらなく現像液が供給さ
れ，基板の全面にわたってレジストが均一に現像される
ことが重要である。基板上に現像液を供給する方法とし
ては，従来よりスキャニング方式，スピン方式，ディッ
プ方式，スプレー方式等が知られている。スキャニング
方式は，載置台に載置された基板上に多数の吐出孔を備
えた供給ノズルをスキャンさせて基板表面全体に現像液
を供給する方式である。スピン方式は，カップ内におい
てスピンチャック上に吸着した基板を回転させることに
よって現像液を遠心力で拡散させる方式である。ディッ
プ方式は，現像液中に基板を浸漬させる方式である。ス
プレー方式は，ポンプ等で加圧した現像液を噴霧状にし
て基板上に吹き付ける方式である。そして，これら各方
式により現像液を供給して現像処理を終了した後，リン
ス液を用いて基板をリンス洗浄している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで，スキャニン
グ方式によって基板表面に現像液を供給した場合，供給
ノズルの内部に形成されている液溜め部に次第に空気が
溜まっていく傾向にある。これは，現像液中に微量に混
入している空気が液溜め部に徐々に溜まっていくことに
起因する。

【０００５】このように供給ノズル内部の液溜め部に空
気が溜まった状態を放置すると，供給ノズルの下面に設
けられている多数の吐出孔から充分な量の現像液を均等
に吐き出すことが困難となる。そして基板の表面に現像
液を十分に供給できないと，現像が不十分になり，いわ
ゆる現像の欠陥が発生する。また，現像液の供給が不均
一となってレジスト膜上に現像液の多い部分と少ない部
分ができると，現像むらが生じてしまう。

【０００６】また，供給ノズル内部の液溜め部に空気が
溜まった状態で現像液の供給を続けると，基板の表面に
供給した現像液中に気泡が混入してしまうことがある。
このように基板表面の現像液中に気泡が混入した場合
は，その部分においては現像が十分に行われなくなって
しまい，いわゆる現像の欠陥が発生する。

【０００７】従って，本発明の目的とするところは供給
ノズル内部の液溜め部に空気が溜まる心配のない処理装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は，処理
装置において，基板を処理する処理部と，該処理部に収
納された基板の上方に配置される処理液の供給ノズル
と，該供給ノズルの内部に形成されている処理液の液溜
め部と，液溜め部内に処理液を供給する供給路と，供給
ノズルの下面に形成され，液溜め部内の処理液を吐き出
すため吐出孔と，液溜め部内の空気を外部に排気させる
排気孔と，供給路から液溜め部内に供給される処理液の
流れを分散させるガイド部材と，を具備することを特徴
とする処理装置を提供する。

【０００９】内部に液溜め部が形成されている供給ノズ
ルを用いて，例えば現像液などの処理液を供給した場
合，処理液中に微量に混入している空気が液溜め部に次
第に溜まっていく傾向にある。この請求項１の処理装置
によれば，液溜め部に溜まっている空気を浮上させて排
気孔から供給ノズル外に排出することにより，供給ノズ
ルの液溜め部内に溜まった空気を除去することが可能と
なる。またガイド部材を設けることにより，供給ノズル
の下面の複数の吐出孔から均一に処理液を吐き出すこと
ができるようになる。

【００１０】この請求項１の処理装置においては，ガイ
ド部材の吐出孔側の面がその中央で低くかつその両側で
高くなるように形成したり，ガイド部材の吐出孔側の面
がその中央からその両側に向かって低所から高所へ傾斜
する傾斜面で構成されているのが好ましい。例えば，ガ
イド部材の吐出孔側の面の断面形状が略逆Ｖ字型である
ように構成してもよい。このガイド部材によって供給ノ
ズルの下面の複数の吐出孔から均一に処理液を吐き出す
ことができるようになるが，ガイド部材の下面が傾斜面
に形成されているので，ガイド部材の下面に空気が溜ま
ることを防ぐことができる。また本発明の処理装置にお
いて，液溜め部が少なくとも二段以上積み重ねられてい
るようにしても良い。そうすれば多段に構成された液溜
め部によりきめ細かな気泡の除去が可能となる。

【００１１】また，請求項５に記載したように，排気孔
に液溜め部から空気を排気させる排気手段が接続された
り，この排気手段が排気孔に接続された排気管と前記排
気管に接続された吸引ポンプで構成されているのが良
い。そして，さらに排気孔が複数あり，これら複数の排
気孔にそれぞれ接続された複数の排気管が供給ノズルの
近傍にて集合された後吸引ポンプに接続されているのが
良い。そうすれば排気手段にかかる構成要素を簡略化す
ることができるようになる。

【００１２】また，請求項６に記載したように，液溜め
部の上面が一または二以上の傾斜面で構成し，請求項７
に記載したように，液溜め部の傾斜面の断面形状が略逆
Ｖ字型であるように構成することが好ましい。さらに，
請求項８に記載したように，排気孔が液溜め部の傾斜面
の高所に設けられているのが良い。そうすれば液溜め部
の傾斜面に沿って，液溜め部に溜まっていく空気を浮上
させ傾斜面の高所に移動させることができる。そして，
傾斜面の高所に移動させた空気を排気孔から供給ノズル
外に排出し，供給ノズルの液溜め部内に溜まった空気を
効率良く除去することが可能となる。

【００１３】また，請求項９に記載したように，処理装
置に，供給ノズルの幅が基板の幅と同じかもしくはそれ
よりも長く形成されており，かつ，供給ノズルと基板を
供給ノズルの幅方向に対して直交する方向に相対移動さ
せる移動機構を備えさせ，請求項１０に記載したよう
に，供給ノズルがシャワーヘッドまたはスリットノズル
であるように構成するのが良い。そうすれば，供給ノズ
ルと基板を相対移動させるだけで基板の表面全体に処理
液を供給することができるようになる。

【００１４】

【００１５】請求項１１の発明は，基板の表面に処理液
を供給して基板に対して処理を施す処理方法であって，
供給ノズル内に形成された液溜め部に処理液を供給する
供給路から液溜め部内に供給される処理液の流れを分散
させるガイド部材を設けるとともに，前記液溜め部に処
理液を供給し，供給ノズルの下面に形成された吐出孔か
ら液溜め部内の処理液を吐出させることにより，基板の
表面に処理液を供給する工程と，供給ノズルに形成され
た排気孔から液溜め部内の空気を排気させる工程とを具
備している。

【００１６】

【００１７】なお，液溜め部内から空気の排気を，基板
の表面へ処理液を供給する前に行うようにしても良い。
また液溜め部内から空気の排気を，基板の表面への処理
液の供給を複数回繰り返した後に行うようにしても良
い。さらに液溜め部内から空気の排気を，１ロット分の
複数の基板に対して処理液を行った後に行うようにして
も良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下，添付の図面を参照しながら
本発明の好ましい実施の形態について説明する。

【００１９】図１に示すレジスト処理システム１は，そ
の一端側にカセットステーション３を備えている。この
カセットステーション３にはＬＣＤ用基板Ｓ（以下，
「基板Ｓ」という）を収容した複数のカセット２が載置
されている。カセットステーション３のカセット２の正
面側には基板Ｓの搬送および位置決めを行うと共に，基
板Ｓを保持してメインアーム４との間で受け渡しを行う
ための補助アーム５が設けられている。メインアーム４
は，処理システム１の中央部を長手方向に移動可能に，
二基直列に配置されており，その移送路の両側には，現
像装置６その他の各種処理装置が配置されている。

【００２０】図示の処理システム１にあっては，カセッ
トステーション３側の側方には，基板Ｓをブラシ洗浄す
るためのブラシスクラバ７および高圧ジェット水により
洗浄を施すための高圧ジェット洗浄機８等が並設されて
いる。また，メインアーム４の移送路を挟んで反対側に
現像装置６が二基並設され，その隣りに二基の加熱装置
９が積み重ねて設けられている。

【００２１】これら各機器の側方には，接続用インター
フェースユニット１０を介して，基板Ｓにレジスト膜を
塗布する前に基板Ｓを疎水処理するアドヒージョン装置
１１が設けられ，このアドヒージョン装置１１の下方に
は冷却用クーリング装置１２が配置されている。また，
これらアドヒージョン装置１１およびクーリング装置１
２の側方に加熱装置１３が二列に二個づつ積み重ねて配
置される。メインアーム４の移送路を挟んで反対側には
基板Ｓにレジスト液を塗布することによって基板Ｓの表
面にレジスト膜（感光膜）を形成するレジスト膜塗布装
置１４が二台並設されている。図示はしないが，これら
レジスト膜塗布装置１４の側部には，基板Ｓ上に形成さ
れたレジスト膜に所定の微細パターンを露光するための
露光装置等が設けられる。

【００２２】メインアーム４はＸ軸駆動機構，Ｙ軸駆動
機構，およびＺ軸駆動機構を備えており（Ｘ軸，Ｙ軸，
Ｚ軸の各方向は図１に示す），更に，Ｚ軸を中心に回転
するθ回転駆動機構をそれぞれ備えている。このメイン
アーム４がレジスト処理システム１の中央通路に沿って
適宜走行して，各処理装置６，９，１１〜１３の間で基
板Ｓを搬送する。そして，メインアーム４は，各処理装
置６，９，１１〜１３内に処理前の基板Ｓを搬入し，ま
た，各処理装置６，９，１１〜１３内から処理後の基板
Ｓを搬出する。

【００２３】以上のように構成された処理システム１に
組み込まれる現像装置６の中心部には，図２，３に示す
ように，駆動モータ２０によって回転可能でかつ上下動
可能に構成されたスピンチャック２１が設けられてい
る。このスピンチャック２１の上面に，真空吸着等によ
って基板Ｓを水平状態に吸着保持するように構成されて
いる。このスピンチャック２１の周囲を囲うようにし
て，現像液やリンス液の飛散を防止するための樹脂また
は金属からなる環状のカップ２２が設けられている。こ
のカップ２２は上にいくに従って狭くなるように内側に
傾斜して設けられており，その上端開口部２３の直径は
基板Ｓを水平状態にしたままでカップ２２内に下降させ
て収納できる大きさに形成されている。また，カップ２
２の底面２５は水平よりも若干傾斜して設けられ，底面
２５の最下部には廃液配管２６が接続されると共に，そ
の反対側にはカップ２２内の雰囲気を排気するための排
気配管２７が接続されている。この底面２５には基板Ｓ
よりも小さい直径の環状壁２８が立設してあり，この環
状壁２８の上端には，上記スピンチャック２１によって
吸着保持された基板Ｓの裏面に近接する整流板３０が配
設されている。整流板３０の周辺部は外側に向かって下
方に傾斜するように構成されている。

【００２４】カップ２２の上部側方には，基板Ｓ上に現
像液を供給するための現像液供給装置３５が配置されて
いる。この現像液供給装置３５は，図４，５にも示すよ
うに，基板Ｓの幅ｂよりも僅かに長い長さｌに形成され
た現像液供給ノズル３６を有している。

【００２５】図６に示すように，現像液供給ノズル３６
の内部には現像液の液溜め部３７が形成されており，現
像液供給ノズル３６の上面の中央と左右に接続された三
本の供給路３８，３９，４０のそれぞれからこの液溜め
部３７内に現像液が供給されている。また，供給ノズル
３６の下面にはこの液溜め部３７内に溜められた現像液
を吐き出すための吐出孔４２が，現像液供給ノズル３６
の全幅に渡って多数穿設されている。

【００２６】図６に示す例では，液溜め部３７の上面は
全部で四つの傾斜面４５，４６，４７，４８で構成され
ている。傾斜面４５と傾斜面４７は図６において右上が
りに傾斜し，傾斜面４６と傾斜面４８は図６において左
上がりに傾斜するように設けられている。そして，前述
の供給路３８は傾斜面４５の途中に開口し，供給路４０
は傾斜面４８の途中に開口している。一方，前述の供給
路３９は傾斜面４６と傾斜面４７の最も低所の間に開口
している。

【００２７】また，傾斜面４５と傾斜面４６の最も高所
となる位置と，傾斜面４７と傾斜面４８の最も高所とな
る位置とには，排気孔５０と排気孔５１が接続されてい
る。言い換えれば，傾斜面４５および傾斜面４６を隣り
合う二辺とする三角形の頂点に排気口５０が形成されて
いる。同様に，傾斜面４７および傾斜面４８を隣り合う
二辺とする三角形の頂点に排気口５１が形成されてい
る。ここで，「傾斜面の高所」とは，傾斜面４５，４
６，４７，４８内であって，これら傾斜面が傾斜する方
向の下端部よりも高い位置であり，好ましくは傾斜面４
５，４６，４７の上端部の近傍である。

【００２８】このように図示の現像液供給ノズル３６
は，液溜め部３７の上面を傾斜面４５〜４８で構成して
いるので，液溜め部３７内に空気が溜まった場合には，
その空気を傾斜面４５〜４８に沿って浮上させて傾斜面
４５〜４８の高所に移動させることができる。そして，
このように傾斜面４５〜４８の高所に移動させた空気を
排気孔５０，５１から供給ノズル３６外に排出すること
により，供給ノズル３６の液溜め部３７内に溜まった空
気を除去することが可能である。なお，このような液溜
め部３７内における空気の浮上を容易にさせるために，
傾斜面４５，４６，４７，４８の断面形状は，図７に示
すようなＶ字形状（正確には逆Ｖ字形状）に形成されて
いる。

【００２９】液溜め部３７内において供給路３８，３
９，４０の開口位置の下方には，ガイド部材５５，５
６，５７がそれぞれ設けられている。これらガイド部材
５５，５６，５７の存在によって，供給路３８，３９，
４０から液溜め部３７内に供給された現像液の流れが供
給ノズル３６下面の吐出孔４２に直線的になるのを妨げ
ている。このように供給路３８，３９，４０の開口位置
下方にガイド部材５５，５６，５７をそれぞれ配置した
ことにより，供給路３８，３９，４０から液溜め部３７
内に流れ込んだ現像液の勢いが止められて流れが分散す
るので，供給ノズル３６下面の複数の吐出孔４２から均
一に現像液を吐き出すことができるようになる。

【００３０】図６に示す例では，これらガイド部材５
５，５６，５７の下面が，何れも中央が低く両端が高い
傾斜面にて構成されている。即ち，代表してガイド部材
５５について説明すると，ガイド部材５５の下面中央５
５ａが最も低くなっており，この下面中央５５ａの両側
に，端部にいくにしたがって次第に高くなるような傾斜
面５５ｂ，５５ｂが形成されている。そして，その他の
ガイド部材５６，５７も同様に，その下面中央５６ａ，
５７ａが最も低く，それら下面中央５６ａ，５７ａの両
側に同様の傾斜面５６ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５７ｂがそ
れぞれ形成されている。ここでガイド部材５６，５６，
５７の下面が高いまたは低いとは，下面が吐出孔４２か
ら遠いまたは近いことと同じ意味である。

【００３１】このようにガイド部材５５，５６，５７の
下面を傾斜面５５ｂ，５６ｂ，５７ｂで構成しているの
で，これらガイド部材５５，５６，５７の下面付近に存
在する空気を傾斜面５５ｂ，５６ｂ，５７ｂに沿って浮
上させることができる。こうして浮上した空気は，更に
液溜め部３７内を浮上し，傾斜面４５〜４８に沿って浮
上することにより傾斜面４５〜４８の高所に移動して，
排気孔５０，５１から供給ノズル３６外に排出されるこ
とになる。

【００３２】図８は，供給ノズル３６の変形例を示す断
面図である。この変形例に係る供給ノズル３６’は，内
部に液溜め部３７が形成されかつ上端部が開放された供
給ノズル８１と，この供給ノズル本体８２の開放された
上端部を塞ぐ蓋部８３とを具備する。蓋部８３の内面に
は，図６に示すのと同様に傾斜面４５，４６，４７，４
８が形成されている。さらに供給ノズル本体８１には，
図９に示すように，ガイド部材５５，５６，５７をはめ
込むためにクリアランス部８４が設けられている。この
クリアランス部８４では，図８に示すように，図１０に
示すガイド部材５５，５６，５７の下方両側縁部が係止
される係止部８５が形成されている。この例では，ガイ
ド部材５５，５６，５７は，図１０に示すように，下面
側に傾斜面５５ｂ，５６ｂ，５７ｂを設けるための凹部
８６が形成されている。また，図１１に示すように，こ
のガイド部材５５，５６，５７の傾斜面５５ｂ，５６
ｂ，５７ｂは，空気の浮上を容易にさせるために，逆Ｖ
形状に形成することもできる。

【００３３】図１２は，供給ノズル３６の他の変形例を
示す斜視図である。この変形例に係る供給ノズル３６”
は縦に２分割された２つのブロック９１，９２からな
る。一方のブロック９１には，液溜め部３７，供給路３
８，３９，４０および吐出孔４２を形成するための凹部
９３が形成されている。従って，２つのブロック９１，
９２を組み合わせることにより，凹部９３および他方の
ブロック９２の壁面により，液溜め部３７，供給路３
８，３９，４０および吐出孔４２が規定されている。

【００３４】以上，図７，８および図１２に示すよう
に，複数の吐出孔４２を備えたシャワーヘッドタイプの
供給ノズル３６について説明した。しかし，供給ノズル
は，図１３に示すように，スリットタイプの供給ノズル
３６’”であっても良い。この供給ノズル３６’”は，
その長手方向に沿って連続して設けられたスリット４
２’を具備する。スリット４２’は例えば数ｕｍ〜数十
ｕｍの幅αで形成され，現像液はこのスリット４２’を
経てしみ出すようにして吐出されるようになっている。
このようなスリットタイプの供給ノズル３６’”は，シ
ャワーヘッドタイプのものに比べて製造が容易である点
で優れている。

【００３５】上述の供給ノズル３６には，図１４に示す
ように，現像液供給系１００および排気系１１０が接続
されている。すなわち，供給ノズル３６の供給路３８，
３９，４０には，現像液供給管１０１の一端部が接続さ
れている。この現像液供給管１０１の他端部は，内部に
現像液１０２が収納された現像液タンク１０３内に，現
像液１０２中に埋没するように設けられている。現像液
供給管１０１には，供給ノズル３６側から順次，開閉バ
ルブ１０４，フローメータ１０５およびウォータジャケ
ット１０６が介設されている。現像液タンク１０３に
は，圧送ガス例えばＮ₂ガスをガス源１０７から圧送ガ
ス供給管１０８を介して吹き込むことにより，現像液１
０２が１〜２ｋｇ／ｃｍ²に加圧される。この加圧によ
り現像液１０２は，現像供給１０１を通して現像液供給
ノズル３６へ圧送され，この現像液供給ノズル３６に形
成された吐出孔４２から吐出される。現像液供給管１０
１に介設されたウォータジャケット１０６により，現像
液の温調調節が行われる。現像液の吐出の開始／停止
は，開閉弁１０４により行われる。

【００３６】一方，現像液供給ノズル３６の排気孔５
０，５１には，排気管１１１の一端が接続されている。
この排気管１１１の他端部は，吸引ポンプ１１２に接続
されている。排気管１１１には，開閉弁１１３が介設さ
れている。かかる構成の排気系１１０では，吸引ポンプ
１１２により，現像液供給ノズル３６内の空気が排気孔
５０，５１および排気管１１１を介して吸引される。こ
の吸引の開始／停止は，開閉弁１１３により行われる。

【００３７】ここで，図１５で示すように，現像液供給
ノズル３６の排気孔５０，５１にそれぞれ接続された排
気管１１１ａ，１１１ｂを，排気管本体１１１ｃに集合
させ，この排気管本体１１１ｃを吸引ポンプ１１２に接
続することが好ましい。後述するように供給ノズル３６
を把持アーム６１で把持し，基板Ｓ上において往復させ
る場合に，排気管１１１ａ，１１１ｂを供給ノズル３６
の近傍に集合させることにより，一本の排気管本体１１
１ｃのみを把持アーム６１を添えて取り付けるだけで足
りるため，取り付けスペースを減少させることができる
と共に，排気管の取り付け作業の手間を低減できる。

【００３８】図３に示すように，現像装置６においてカ
ップ２２の前方には，現像液供給ノズル３６を基板Ｓの
上方において左右に往復動させるための搬送レール６０
が設けられており，このレール６０に沿って把持アーム
６１が移動自在に装着されている。把持アーム６１はエ
アーシリンダやステッピングモーター等の動力によって
駆動されるボールスクリュー，ベルト式の移動機構によ
って移動し，先に説明した現像液供給ノズル３６を把持
して基板Ｓ上において往復移動させるように構成されて
いる。なお，把持アーム６１は，エアーシリンダー等を
使用したメカニカルチャック機構や，真空吸着式，電磁
石式のチャック等により構成されており，現像液供給ノ
ズル３６を把持，挟持，吸着することが可能である。

【００３９】現像液ノズル３６のホーム位置には，図３
に示すように，ドレイントレイ９４が設けられ，後述す
るダミーディスペンスの際に吐出される現像液や現像液
供給ノズル３６から垂れる現像液を受け止め，図示しな
い排液系に排出するようになっている。

【００４０】また図２に示すように，スピンチャック２
１を挟んで現像液供給ノズル３６の反対側には，リンス
液として例えば純水を供給するためのリンス液供給ノズ
ル７０が設けられている。図５に示されるように，この
リンス液供給ノズル７０の下方に二つのノズル本体７
１，７１が垂設されている。先に説明した現像液供給ノ
ズル３６と同様，このリンス液供給ノズル７０も上記搬
送レール６０に設けられた把持アーム６１により把持さ
れて，基板Ｓの上方を往復動するように構成されてお
り，現像後において図２に示すリンス液供給装置７２か
ら供給されるリンス液をノズル本体７１から吐出して基
板Ｓ上に供給し，リンス洗浄を行う。

【００４１】リンス液供給ノズル７０のホーム位置に
は，図３に示すように，ドレイントレイ９５が設けら
れ，リンス液供給ノズル７０から垂れる現像液を受け止
め，図示しない排液系に排出するようになっている。

【００４２】また，図２，３に示すように，スピンチャ
ック２１に保持された基板Ｓの下側には基板Ｓの裏面に
対して洗浄水を噴出するための洗浄水噴射ノズル７５が
設けられている。この洗浄水噴射ノズル７５には洗浄水
供給管７６を介して洗浄水源７７からの洗浄水を供給で
きるように構成されている。

【００４３】さらに，図２，３に示すように，スピンチ
ャック２１の上方には，蓋６２が例えばエアシリンダか
らなる昇降手段６３により昇降自在に設けられている。
この蓋６２は，最も下に下りた場合に，スピンチャック
２１の上側およびカップ２２の外側を取り囲み，スピン
チャック２１により基板Ｓが回転した場合に，現像液や
リンス液が外部に飛散するの防止することができる。

【００４４】そして，以上に説明した駆動モータ２０，
現像液供給装置３５，リンス液供給装置７２，洗浄水源
７７および開閉弁１０４，１１３を含む現像装置６の全
体の制御は，例えばマイクロコンピュータ等よりなる制
御部７８により行われる。

【００４５】次に，以上のように構成された図示のシス
テム全体の動作について説明する。まず，基板Ｓは図１
に示すキャリアステーション３のカセット２内から補助
アーム５を介して搬出・搬送されてメインアーム４に受
け渡され，これをブラシスクラバ７内に搬入する。この
ブラシスクラバ７内にてブラシ洗浄された基板Ｓは引続
いて乾燥される。なお，プロセスに応じて高圧ジェット
洗浄機８内にて高圧ジェット水により洗浄するようにし
てもよい。その後，基板Ｓはアドヒージョン処理装置１
１にて疎水化処理が施され，クーリング装置１２にて冷
却された後，レジスト塗布装置１４にてレジスト膜すな
わち感光膜が基板Ｓの表面に塗布形成される。そして，
このレジスト膜が加熱装置９にて加熱されてベーキング
処理が施された後，図示しない露光装置にて所定のパタ
ーンが露光される。そして，露光後の基板Ｓが本発明の
実施の形態に係る現像装置６内へ搬入される。

【００４６】現像装置６での現像処理について，図１６
で示すフローチャートに従って説明する。１ロットすな
わち一つのキャリアに収納された複数例えば２０枚の基
板Ｓについて現像処理を行う前に，まず，ホーム位置に
おいて，所定量の現像液を現像液供給ノズル３６より吐
出させ，いわゆるダミーディスペンスを行う（図１６中
Ｓ１）。このダミーディスペンスにより，現像液の温
度，ムラおよび現像液の劣化，現像ノズルの泡ガミが防
止される。次に，排気系１１０により現像液供給ノズル
３６内の液溜め部３７から例えば２〜３秒間ガス抜きを
行う（図１６中Ｓ２）。これにより，作業開始前に液溜
め部３７内に存在する空気を外部に排気する。

【００４７】次いで，基板Ｓを現像装置６内へ搬入する
（図１６中Ｓ３）。具体的には，現像装置６内において
は，先ず，スピンチャック２１が上昇してメインアーム
４から基板Ｓが受け渡され，これを吸着保持してスピン
チャック２１は下降する。こうしてスピンチャック２１
によって吸着保持した基板Ｓをカップ２２の内部に収納
し終える。

【００４８】次に，基板Ｓの表面上に現像液を供給し，
現像液の膜を形成する（図１６中Ｓ４）。具体的には，
図３で説明した把持アーム６１が稼働し，現像液供給ノ
ズル３６を把持して基板Ｓの上方において往復動させつ
つ，現像液供給ノズル３６下面の吐出孔４２から現像液
が吐出され，基板Ｓの表面に現像液が液盛りされる。な
お，この現像液供給ノズル３６の往復動作は１回でも，
複数回でもよい。

【００４９】この場合，現像液供給装置３５から供給さ
れた現像液は供給路３８，３９，４０を通って液溜め部
３７内に入り，一旦，液溜め部３７内に溜められた後，
小径の多数の吐出孔４２から均一に吐出される。このよ
うに，現像液を液溜め部３７内に一旦溜めて吐出孔４２
から吐き出しているので，基板Ｓの幅ｂよりも僅かに長
い長さｌに形成された現像液供給ノズル３６の下面全体
から均一に現像液を吐き出すことができる。そして，こ
の現像液供給ノズル３６を把持アーム６１で把持して基
板Ｓの上方において往復動させることにより，基板Ｓの
表面全体に現像液を均一に液盛りできるようになる。

【００５０】なお，先に図６で説明したように，液溜め
部３７内において供給路３８，３９，４０の開口位置の
下方にガイド部材５５，５６，５７を設けているので，
供給路３８，３９，４０から液溜め部３７内に流れ込ん
だ現像液の流れを分散させることができ，より確実に現
像液供給ノズル３６全体の吐出孔４２から均一に現像液
を吐き出すことができる。

【００５１】そして，現像液供給装置３５の液溜め部３
７内にて発生した泡或いは現像液中に含まれていた泡
は，液溜め部３７上面の傾斜面４５〜４８に沿って浮上
して高所に移動し，図１３に示す排気系１１０により，
排気孔５０，５１から供給ノズル３６外に排出されるの
で，現像液供給ノズル３６下面の吐出孔４２からは，気
泡の混入のない現像液を吐き出すことが可能となり，現
像不良の発生を防止することができる。また同様に，ガ
イド部材５５，５６，５７の下面も傾斜面５５ｂ，５６
ｂ，５７ｂに形成しているので，これらガイド部材５
５，５６，５７の下面付近に存在する空気も液溜め部３
７内を浮上させて，傾斜面４５〜４８の高所に配置され
た排気孔５０，５１から供給ノズル３６外に排出するこ
とができる。

【００５２】このように基板Ｓの表面に現像液を均一に
液盛りすることにより，欠陥の発生が少ない良好な現像
処理を終了する。通常，ＬＣＤ基板のような比較的面積
が大きい基板Ｓへの現像液の供給は，現像ムラを防止す
るために現像液供給ノズル３６のスキャンスピードを高
速に維持する必要がある。現像液供給ノズル３６のスキ
ャンスピードが速い場合，現像液の供給量を多くして基
板Ｓの上に十分な量の現像液を供給することが必要であ
る。このため，通常，現像液を例えば１〜２ｋｇ／ｃｍ
²の比較的高い供給圧で現像液供給ノズル３６に供給す
る。このような高い供給圧では，現像液中に泡が発生す
るのは避けがたい。この傾向は，近年のＬＣＤ基板の大
型化に伴いより顕著になっている。本発明の現像処理装
置６は，このように現像液の供給圧を下げられない現在
および将来の状況下でも，欠陥の発生が少ない良好な現
像処理を提供することが可能である。

【００５３】なお，この例では，現像液供給ノズル３６
の排気孔５０，５１に排気系１１０を接続し，液溜め部
３７からの排気を強制的に行っている。しかし，排気系
５０，５１を単に周囲雰囲気に開放させて，液溜め部３
７から空気を外部に自然に排気させても良い。

【００５４】次に，昇降手段６３の稼働により，蓋６２
を下降させ，スピンチャック２１の上方およびカップ２
２の外周を覆う（図１６中Ｓ５）。

【００５５】その後，基板Ｓのリンス処理を行う（図１
６中Ｓ６）。具体的には，駆動モータ２０の稼働により
スピンチャック２１および基板Ｓが回転を開始する。そ
して，その遠心力により基板Ｓ上の現像液が振り切られ
る。また，これと同時にリンス液供給ノズル７０が基板
Ｓの回転中心に移動して基板Ｓの上部中央からノズル本
体７１を介して純水のごときリンス液を基板Ｓに供給
し，残留する現像液などを洗い流す。また，このリンス
液の供給と同時に，基板Ｓの下方に配置された洗浄水噴
射ノズル７５から基板Ｓの裏面に向かって洗浄水が噴き
付けられ，基板Ｓの裏面に付着しているパーティクルの
原因となる現像液等を洗い流す。一方，このように遠心
力によって振り切られた廃液は，カップ２２の内面で受
けられ，その底面２５の傾斜に従って流れて排液配管２
６より排出され，ミストを含むカップ２２内の雰囲気は
排気配管２６を介して吸引排気されて図示しないミスト
トラップを介して系外へ排出される。

【００５６】さらに，リンス液の供給を停止した状態で
基板Ｓを回転させることにより，基板Ｓのスピンドライ
を行う（図１６中Ｓ７）。

【００５７】こうして，リンス操作およびスピンドライ
が完了した後，蓋６２を昇降手段６２により上昇させる
（図１６中Ｓ８）。次いで，処理済みの基板Ｓはキャリ
アステーション３のカセット２内に収納され，その後排
出されて次の処理工程に向けて移送される（図１６中Ｓ
９）。

【００５８】上述の工程Ｓ３〜Ｓ９の操作を各基板Ｓに
ついて繰り返して行う。１ロット分の複数の基板Ｓにつ
いて工程Ｓ３〜Ｓ９の操作を繰り返した後，別のロット
について操作を行う前には，工程Ｓ１のダミーディスペ
ンスおよび工程Ｓ２のガス抜きを行う。

【００５９】以上，単一の現像液溜め部を備えた供給ノ
ズルについて説明したが，液溜め部は多段になっても良
い。具体的には，図１７に示すように，一段目の液溜め
部３７’と二段目の液溜め部３７”の間を連結管２００
で連結した，例えば二段構造の現像液供給ノズル３
６””であっても良い。一段目および二段目の液溜め部
３７’，３７”の上面は，図６に示す第１の実施形態と
同様に，傾斜面４５’，４５”，４６’，４６”がそれ
ぞれ設けられ，これら傾斜面４５’，４５”，４６’，
４６”の高所には，排気孔５０’，５０”が設けられて
いる。また，一段目および二段目の液溜め部３７’，３
７”の内部であって，供給路３８’および連結管２００
の開口位置の下方は，ガイド部５５’，５５”が設けら
れている。ガイド部５５’，５５”の下面は，中央が低
く両側が高い傾斜面５５ａ，５５ｂで構成されている。
連結管２００は，例えば，複数（例えば３つ）の供給路
３８’の開口位置の下方にそれぞれ設けれている。

【００６０】このような多段構造の現像液供給ノズル３
６””では，一段目の液溜め部３７’で比較的大きな気
泡を中心として大部分の気泡が除去される。一段目の液
溜め部３７’から二段目の液溜め部３７”へ連結管２０
０を介して供給された現像液中に残された気泡は，二段
目の液溜め部３７”で除去される。この結果，図６に示
す単段構造の現像液供給ノズル３６に比べて，より確実
に細かな気泡を除去でき，より高精度な現像処理まで対
応できる。この例では，二段の液溜め部が積み重ねられ
ているが，液溜め部は三段以上であっても良い。

【００６１】以上，本発明の実施の形態の一例を現像装
置について説明したが，本発明はこれに限定されるもの
ではなく，種々の態様を採り得るものである。ここで，
図１８，１９は，各現像装置６ａ，６ｂ，６ｃの排液配
管２６（図２中２６）より排出された排液を流すための
ドレインラインの改良に関するものである。即ち，従来
一般的に採用されているドレインラインは，図１８に示
すように，各現像装置６ａ，６ｂ，６ｃの排液配管２６
より排出された排液を一本のドレインパイプ１２０に集
合させて廃棄している。またこの場合，図２０に示すよ
うに，各現像装置６ａ，６ｂ，６ｃの排液配管２６の下
端にはマニホールド１２１が設けられており，排液配管
２６から排出された現像排液はこのマニホールド１２１
を介してドレインパイプ１２０に廃棄されている。

【００６２】ところが，このように一本のドレインパイ
プ１２０に集合させて廃棄する方法によると，中継点が
多く，またドレインパイプを各現像装置６ａ，６ｂ，６
ｃの下方に迂回させなければならないため，長さがどう
しても長くなり現像排液が円滑に流れ出なくなる心配が
ある。また，従来一般に採用されているマニホールド１
２１は比較的横に長い形状であるために，ドレインパイ
プ１２０の接続位置を高くし難く，ドレインパイプ１２
０が長いこともあってドレインパイプ１２０がほぼ水平
に近い傾斜となるため，現像排液の流れを更に劣化させ
てしまう。

【００６３】そこで図１９に示すように，各現像装置６
ａ，６ｂ，６ｃの排液配管２６（図２中２６）から排出
された排液を，それぞれ別のドレインパイプ１２２，１
２３，１２４によってシステム外へ廃棄することが好ま
しい。そうすれば中継点が減り，またドレインパイプの
長さを短くできるので，現像排液の廃棄を円滑すること
ができる。また，この場合各現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ
の排液配管２６の下端には，図２１に示すような比較的
縦長形状のマニホールド１２５を取り付けるのがよい。
そうすれば，ドレインパイプ１２０の接続位置を高くし
易くなるので，ドレインパイプ１２０の傾斜を比較的大
きくすることができ，現像排液の流れを良好にすること
が可能となる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば，気泡の混入のない現像
液を基板表面全体に均一に供給することができるので，
現像の欠陥の発生を著しく抑制できるといった効果があ
る。本発明によれば，現像の均一性を維持することがで
き，性状の良い製品を提供できるようになる。また，必
要以上に多量の現像液を供給しなくて済むので，ランニ
ングコストも低減でき，経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】現像装置が配置された処理システムの全体構成
を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る現像装置の断面図で
ある。

【図３】本発明の実施例の形態に係る現像装置の平面図
である。

【図４】現像液供給ノズルの斜視図である。

【図５】現像液供給ノズルの動作説明図である。

【図６】図４におけるＡ−Ａ断面矢視拡大図である。

【図７】図６におけるＢ−Ｂ断面矢視拡大図である。

【図８】現像液供給ノズルの変形例を示す断面図であ
る。

【図９】現像液供給ノズルの変形例の要部を示す断面図
である。

【図１０】図８に示す現像液供給ノズルのガイド部材を
示す斜視図である。

【図１１】図１０に示すガイド部材の変形例を示す正面
図である。

【図１２】現像液供給ノズルの他の変形例を示す断面図
である。

【図１３】現像液供給ノズルのスリットタイプの変形例
を示す断面図である。

【図１４】現像液供給ノズルに対する現像液供給系およ
び排気系を示す概略図である。

【図１５】現像液供給ノズルの排気孔に排気管を接続し
た場合の例を示す斜視図である。

【図１６】本発明に係る現像処理方法のフローを示すフ
ローチャート図である。

【図１７】現像液供給ノズルの多段式の変形例を示す断
面図である。

【図１８】レジスト処理システムにおける従来のドレイ
ンラインの説明図である。

【図１９】レジスト処理システムにおける改良したドレ
インラインの説明図である。

【図２０】レジスト処理システムにおける従来のマニホ
ールドの斜視図である。

【図２１】レジスト処理システムにおける改良したマニ
ホールドの斜視図である。

【符号の説明】

Ｓ 基板 １ レジスト処理システム ６ 現像装置 ２１ スピンチャック ２２ カップ ３６ 現像液供給ノズル ３７ 液溜め部 ３８，３９，４０ 供給路 ４２ 吐出孔 ４５，４６，４７，４８ 傾斜面 ５０，５１ 排気孔 ５５，５６，５７ ガイド部材 ５５ｂ，５６ｃ，５７ｃ 傾斜面 ６１ 把持アーム １１０ 排気系 １１１ａ，１１１ｂ 排気管 １１１ｃ 排気管本体 １１２ 吸引ポンプ

フロントページの続き (72)発明者 角田 和明 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東 京エレクトロン九州株式会社 熊本事業 所内 (56)参考文献 特開 平８−78321（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−22467（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を処理する処理部と， 該処理部に収納された基板の上方に配置される処理液の
   供給ノズルと， 該供給ノズルの内部に形成されている処理液の液溜め部
   と， 液溜め部内に処理液を供給する供給路と， 供給ノズルの下面に形成され，液溜め部内の処理液を吐
   き出すための吐出孔と，液溜め部内の空気を外部に排気
   させる排気孔と， 供給路から液溜め部内に供給される処理液の流れを分散
   させるガイド部材と， を具備することを特徴とする処理装置。
2. 【請求項２】 ガイド部材の吐出孔側の面がその中央で
   低くかつその両側で高いことを特徴とする，請求項１に
   記載の処理装置。
3. 【請求項３】 ガイド部材の吐出孔側の面がその中央か
   らその両側に向かって低所から高所へ傾斜する傾斜面で
   構成されていることを特徴とする，請求項１又は２に記
   載の処理装置。
4. 【請求項４】 基板を処理する処理部と， 該処理部に収納された基板の上方に配置される処理液の
   供給ノズルと， 該供給ノズルの内部に形成されている処理液の液溜め部
   と， 液溜め部内に処理液を供給する供給路と， 供給ノズルの下面に形成され，液溜め部内の処理液を吐
   き出すための吐出孔と，液溜め部内の空気を外部に排気
   させる排気孔とを具備し， 前記液溜め部が少なくとも二段以上積み重ねられている
   ことを特徴とする，処理装置。
5. 【請求項５】 基板を処理する処理部と， 該処理部に収納された基板の上方に配置される処理液の
   供給ノズルと， 該供給ノズルの内部に形成されている処理液の液溜め部
   と， 液溜め部内に処理液を供給する供給路と， 供給ノズルの下面に形成され，液溜め部内の処理液を吐
   き出すための吐出孔と，液溜め部内の空気を外部に排気
   させる排気孔とを具備し， 前記排気孔に液溜め部から空気を排気させる排気手段が
   接続され，前記排気孔が複数あり，これら複数の排気孔にそれぞれ
   接続された複数の排気管が供給ノズルの近傍にて集合さ
   れた後吸引ポンプに接続されている ことを特徴とする，
   処理装置。
6. 【請求項６】 液溜め部の上面が一または二以上の傾斜
   面で構成されてい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処理装置。
7. 【請求項７】 液溜め部の傾斜面の断面形状が略逆Ｖ字
   型であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５
   又は６のいずれかに記載の処理装置。
8. 【請求項８】 排気孔が液溜め部の傾斜面の高所に設け
   られていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，
   ５，６又は７のいずれかに記載の処理装置。
9. 【請求項９】 供給ノズルの幅が基板の幅と同じかもし
   くはそれよりも長く形成されており，かつ，供給ノズル
   と基板を供給ノズルの幅方向に対して直交する方向に相
   対移動させる移動機構を備えていることを特徴とする，
   請求項１，２，３，４，５，６，７又は８のいずれかに
   記載の処理装置。
10. 【請求項１０】 供給ノズルがシャワーヘッドまたはス
    リットノズルであることを特徴とする，請求項１，２，
    ３，４，５，６，７，８又は９のいずれかに記載の処理
    装置。
11. 【請求項１１】 基板の表面に処理液を供給して基板に
    対して処理を施す処理方法であって， 供給ノズル内に形成された液溜め部に，処理液を供給す
    る供給路から液溜め部内に供給される処理液の流れを分
    散させるガイド部材を設けるとともに，前記液溜め部に
    処理液を供給して，供給ノズルの下面に形成された吐出
    孔から液溜め部内の処理液を吐出させることにより，基
    板の表面に処理液を供給する工程と， 供給ノズルに形成された排気孔から液溜め部内の空気を
    排気させる工程と， を具備していることを特徴とする，処理方法。