JP3588568B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ等の被処理体に対して現像処理を施す現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体製造プロセスにおけるフォトレジスト処理工程においては、半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という)等の基板の表面にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、所定のパターンで露光した後に現像液で現像処理している。従来からこのような現像処理を実行するために、現像装置が使用されている。
【0003】
一般に、現像装置は、ウェハを吸着保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックの上方の所定位置まで移動自在な現像液供給ノズルとを備えている。この現像液供給ノズルは、ウェハの直径よりも長い長さをもったいわばヘッダ状の構成を有し、現像液供給ノズルの下面には吐出口が一列に整列した状態で形成されている。
【0004】
このような現像液供給ノズルを使用して現像液をウェハ上に供給するには、まずスピンチャックに保持されているウェハの上方所定位置、即ちウェハの直径と重なる位置に現像液供給ノズルを移動させる。次いで現像液供給ノズルに現像液を供給して、吐出口から現像液をウェハに吐出しつつ、ウェハを1/2以上回転させ、ウェハ表面全体にわたり現像液を均一に供給するようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の現像装置では、ウェハ中心付近には反応が進んでいないほぼ純粋な現像液が供給され続けるが、ウェハの外周に行くに従い吐出口から吐出される純粋な現像液にウェハ中心方向から流れ込んでくる反応の進んだ現像液が混合される量が増えるため、現像処理がばらつく、という課題がある。すなわち、ウェハの外周に行くに従い現像処理が進行しなくなるため、線幅の傾向としてウェハ中心付近は細く、ウェハエッジ付近が太くなる、という課題がある。
【0006】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、均一な現像処理を行うことができる現像装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、請求項1に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、隣接する前記エリア間が、被処理体の回転方向に対して一部が重複していることを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記エリア間の高さが異なることを特徴とする。
【0014】
請求項3に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、前記被処理体の直径とほぼ同じ長さを有し、内部が複数のエリアに分割されたノズルと、前記ノズルと一体的に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記吐出量を制御する手段は、前記被処理体の外周に近いエリアから順に前記ノズルの中心部のエリアまでを吐出するタイミングに時間差を設けて前記被処理体に向けて現像液を供給することを特徴とする。
【0017】
請求項4に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の濃度が、他のエリアから吐出される現像液の濃度よりも高いことを特徴とする。
【0020】
請求項5に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の液温が、他のエリアから吐出される現像液の液温よりも高いことを特徴とする。
【0021】
請求項6に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアに形成された吐出口が、該エリア内において回転中心に向かうほど少量の現像液を吐出するような大きさで形成されていることを特徴とする。
【0022】
請求項1、2記載に係る本発明では、ノズルが複数のエリアに分割され、かつ、各エリアのうち被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように構成されているので、被処理体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とがほぼ一致するようになり、現像処理のばらつきが少なくなる。
【0025】
請求項1記載に係る本発明の現像装置は、隣接するエリアが、回転方向に対して一部が重複しているので、隣接するエリア間で生じる吐出口の"空白"部分をなくすことができる。
【0026】
請求項2記載に係る本発明では、エリア間の高さが異なるように構成されているので、現像液が各エリアに対応する被処理体上に到達するタイミング及び衝突する際の液圧を制御でき、現像処理の均一化を図ることができる。
【0027】
請求項3記載に係る本発明では、ノズルが複数のエリアに分割され、かつ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段がノズルと一体的に設けられているので、各エリアから吐出される現像液の吐出時間や吐出量をより正確に制御できる。また、現像液をノズルに送るための配管を減らすことができる。
【0030】
請求項4、5及び6記載に係る本発明では、被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段を有するため、被処理体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とをほぼ一致するように制御することがで、現像処理のばらつきが少なくなる。
【0032】
請求項4記載に係る本発明では、被処理体の外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の濃度が、他のエリアから吐出される現像液の濃度よりも高いため、被処理体の外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【0033】
請求項5記載に係る本発明の現像装置は、被処理体の外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の液温が、他のエリアから吐出される現像液の液温よりも高いため、被処理体の外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【0034】
請求項6記載に係る本発明では、被処理体の回転中心付近に対応するエリアに形成された吐出口が、該エリア内において回転中心に向かうほど少量の現像液を吐出するような大きさで形成されている。このため、この回転中心付近のエリア内における中心付近と外周付近の純粋な現像液の割合を均等化させることができ、当該エリア内における現像処理のばらつきが少なくなる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る塗布現像処理装置の平面図、図2は図1に示した塗布現像処理装置の正面図、図3は図1に示した塗布現像システムの背面図である。
【0036】
図1乃至図3に示すように、この塗布現像処理装置1は、カセットステーション10、処理ステーション11及びインターフェイス部12を一体に接続した構成を有している。カセットステーション10では、ウェハWがカセットC単位で複数枚、例えば25枚単位で、外部から塗布現像処理装置1に搬入され、また塗布現像処理装置1から外部に搬出される。また、カセットCに対してウェハWが搬出・搬入される。処理ステーション11では、塗布現像処理工程の中で1枚ずつウェハWに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットが所定位置に多段に配置されている。インターフェイス部12では、この塗布現像処理装置1に隣接して設けられる露光装置13との間でウェハWが受け渡される。
【0037】
カセットステーション10では、図1に示すように、カセット載置台20上の位置決め突起20aの位置に複数個(例えば4個)のカセットCが、それぞれのウェハW出入口を処理ステーション11側に向けてX方向(図1中の上下方向)一列に載置される。このカセットC配列方向(X方向)及びカセットC内に収容されたウェハWのウェハW配列方向(Z方向;垂直方向)に移動可能なウェハ搬送体21が、搬送路21aに沿って移動自在であり、各カセットCに選択的にアクセスする。
【0038】
ウェハ搬送体21は、θ方向に回転自在に構成されており、後述するように処理ステーション11側の第3の処理ユニット群G3における多段ユニット部に属するアライメントユニット(ALIM)及びエクステンションユニット(EXT)にもアクセスできるようになっている。
【0039】
処理ステーション11では、図1に示すように、その中心部には垂直搬送型の搬送装置22が設けられ、その周りに各種処理ユニットが1組または複数の組に亙って多段集積配置されて処理ユニット群を構成している。かかる塗布現像処理装置1においては、5つの処理ユニット群G1、G2、G3、G4、G5が配置可能な構成であり、第1及び第2の処理ユニット群G1、G2はシステム正面側に配置され、第3の処理ユニット群G3はカセットステーション10に隣接して配置され、第4の処理ユニット群G4はインターフェイス部12に隣接して配置され、さらに破線で示した第5の処理ユニット群G5を背面側に配置することが可能となっている。搬送装置22は、θ方向に回転自在でZ方向に移動可能に構成されており、各処理ユニットとの間でウェハWの受け渡しが可能とされている。
【0040】
第1の処理ユニット群G1では、図2に示すように、カップCP内でウェハWをスピンチャックに載せて所定の処理を行う2台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト液塗布ユニット(COT)及び現像処理ユニット(DEV)が下から順に2段に重ねられている。そして第1の処理ユニット群G1と同様に、第2の処理ユニット群G2においても、2台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト液塗布ユニット(COT)及び現像処理ユニット(DEV)が下から順に2段に重ねられている。
【0041】
図2に示すように、この塗布現像処理装置1の上部には、例えばULPAフィルタなどの高性能フィルタ23が、前記3つのゾーン(カセットステーション10、処理ステーション11、インターフェイス部12)毎に設けられている。この高性能フィルタ23の上流側から供給された空気は、当該高性能フィルタ23を通過する際に、パーティクルや有機成分が捕集、除去される。したがって、この高性能フィルタ23を介して、上記のカセット載置台20、ウェハ搬送体21の搬送路21a、第1〜第2の処理ユニット群G1、G2、後述する第3〜第5の処理ユニット群G3、G4、G5及びインターフェイス部12には、上方からの清浄な空気のダウンフローが、同図の実線矢印または点線矢印の方向に供給されている。
【0042】
第3の処理ユニット群G3では、図3に示すように、ウェハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う冷却処理ユニット(COL)、レジストの定着性を高めるためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユニット(AD)、位置合わせを行うアライメントユニット(ALIM)、エクステンションユニット(EXT)、露光処理前の加熱処理を行う加熱処理ユニットとしてのプリベーキングユニット(PREBAKE)及びポストベーキングユニット(POBAKE)が下から順に、例えば8段に重ねられている。
【0043】
同様に、第4の処理ユニット群G4では、図3に示すように、ウェハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う冷却処理ユニット(COL)、冷却処理も兼ねたエクステンション・冷却処理ユニット(EXTCOL)、エクステンションユニット(EXT)、アドヒージョンユニット(AD)、プリベーキングユニット(PREBAKE)及びポストベーキングユニット(POBAKE)が下から順に、例えば8段に重ねられている。
【0044】
このように処理温度の低い冷却処理ユニット(COL)やエクステンション・冷却処理ユニット(EXTCOL)を下段に配置し、処理温度の高いプリベーキングユニット(PREBAKE)、ポストベーキングユニット(POBAKE)及びアドヒージョンユニット(AD)を上段に配置することで、ユニット間の熱的な相互干渉を少なくすることができる。
【0045】
インターフェイス部12では、図1に示すように、奥行き方向(X方向)については、上記処理ステーション11と同じ寸法を有するが、幅方向についてはより小さなサイズに設定されている。図1及び図2に示すように、このインターフェイス部12の正面側には、可搬性のピックアップカセットCRと、定置型のバッファカセットBRが2段に配置され、他方背面部には周辺露光装置24が配設されている。
【0046】
インターフェイス部12の中央部には、ウェハ搬送装置25が設けられている。ウェハ搬送装置25は、X方向、Z方向(垂直方向)に移動して両カセットCR、BR及び周辺露光装置24にアクセスできるようになっている。ウェハ搬送装置25は、θ方向にも回転自在となるように構成されており、処理ステーション11側の第4の処理ユニット群G4に属するエクステンションユニット(EXT)や、さらには露光装置側の受け渡し台(図示を省略)にもアクセスできるようになっている。
【0047】
図4は上記の現像処理ユニット(DEV)の構成を示す正面図、図5はその平面図である。
図4及び図5に示すように、この現像処理ユニット(DEV)のケーシング31内の中心部には、駆動モータ32が設けられている。駆動モータ32の回転速度は、装置外に別途設けられているコントローラ33によって任意に変更自在である。またこの駆動モータ32の上部には、駆動モータ32によって回転自在で、かつ上下動自在に構成されたスピンチャック34が設けられており、現像処理の対象となるウェハWはこのスピンチャック34の上面に、水平状態で吸着保持されるようになっている。
【0048】
スピンチャック34の周囲には、現像液や洗浄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35が設けられている。このカップ35の側壁は、上部へ行くほど狭くなる内側方向への傾斜を持った形状となっている。なおカップ35の開口部36の直径は、水平にしたウェハWを、そのままカップ35の内部に下降、搬入できる程度の大きさに設定されている。
【0049】
カップ35の底面37は傾斜しており、この底面37の最下部には、廃液管38が接続されている。また駆動モータ32を挟んでこの廃液管38の反対側には、カップ35の内部の雰囲気を排気するための排気管39が接続されている。カップ35の底面37には、環状壁40が立設されている。環状壁40の上端には、スピンチャック34に吸着保持されたウェハWの裏面に近接する整流板41が配設されている。この整流板41の周辺部は、外側に向かって下方に傾斜している。
【0050】
ケーシング31内におけるカップ35の上部側方には、現像液供給ノズル42が配置されている。現像液供給ノズル42は、現像液供給管43を介して現像処理ユニット(DEV)の外部に設けられている現像液供給装置44と接続されている。現像液供給ノズル44は、通常、すなわち処理しないときには図4に示すように、密閉容器45に格納されて待機しており、当該密閉容器45の内部に充満している溶剤などの雰囲気によって、現像液の蒸発および固化が防止されている。またこの現像液供給ノズル42は、図5に示す搬送レール46上を移動自在な把持アーム47により把持され、図5の矢印に示す方向の往復移動が可能となっている。
【0051】
カップ35を挟んで、現像液供給ノズル42の反対側には、洗浄液ヘッダ48が設けられている。洗浄液ヘッダ48の下部には、洗浄ノズル49が設けられている。洗浄液ヘッダ48は、洗浄液供給管50を介して現像処理ユニット(DEV)の外部に設けられている純水供給装置51に接続され、純水供給装置51から供給される純水が洗浄ノズル49から吐出するようになっている。洗浄液ヘッダ48も現像液供給ノズル42と同様に、把持アーム47に把持され、図5の矢印に示す方向の往復移動が可能となっている。
【0052】
図4に示すように、現像処理ユニット(DEV)では、ウェハWの裏面に対して、純水などの洗浄液を供給する洗浄ノズル52が別途配置されている。洗浄ノズル52には、供給管53を介して、洗浄液供給装置54に接続されている。したがって、例えば純水によってウェハWの裏面を洗浄することも可能である。洗浄液供給装置54は、純水供給装置51と共用してもよい。
【0053】
図6は上記の現像液供給ノズル42の構成を示す斜視図、図7はその底面図である。
図6及び図7に示すように、現像液供給ノズル42はウェハWの直径とほぼ一致する長さで、その下面にはウェハWの表面に現像液を吐出する吐出口61が多数列設されている。また、現像液供給ノズル42は、複数のエリア、例えば5つのエリア62a〜62eに分割されている。これらエリア62a〜62eは、ウェハWの回転中心付近に対応するエリア62cを中心として左右対称となっている。即ち、エリア62bと62dとがエリア62cを中心として対称に配置され、エリア62aと62eとがエリア62cを中心として対称に配置されている。
【0054】
また、現像液供給ノズル42内には、ウェハWの直径方向に向けて1本の配管63が配置されている。この配管63は、その一端が図4にも示した配管43に接続され、この配管43を介して現像液供給装置44から現像液が供給されるようになっている。一方、配管63から各エリア62a〜62eに向けて配管64a〜64eが分岐している。分岐した各配管64a〜64eは、それぞれ各エリア62a〜62eの吐出口61に接続されている。
【0055】
また、分岐した各配管64a〜64e上には、それぞれエアーオぺレーションバルプ65a〜65eが介挿されている。即ち、各エリア62a〜62eの吐出口61から吐出される現像液の吐出量を制御する手段としてのエアーオぺレーションバルプ65a〜65eが現像液供給ノズル42と一体的に設けられている。これらエアーオぺレーションバルプ65a〜65eは、図4に示したコントローラ33によって開閉のタイミングや流量の絞りが制御されるようになっている。本実施形態では、以上の構成にすることで、配管数を減らし、エリア毎の0.1秒単位での吐出タイミングの制御が可能となっている。
【0056】
本実施の形態に係る現像処理ユニット(DEV)は以上のように構成されており、露光処理が施された後のウェハWがカップ35内のスピンチャック34上に載置されると、把持アーム47によって現像液供給ノズル42が把持され、該現像液供給ノズル42は所定位置、すなわちウェハWの上方におけるウェハWの直径と一致する位置にまで移動する。次いで現像液供給ノズル42が下降し、ウェハWが低速で回転しつつ、現像液供給装置44から現像液が現像液供給ノズル42に供給されるようになっている。
【0057】
図8はこのように現像液が供給された際に各エリア62a〜62eの吐出口61から吐出される現像液の吐出タイミングの一例を示す図、図9はその吐出量の一例を示す図である。なお、これらの制御はいずれも上述したようにエアーオぺレーションバルプ65a〜65eの開閉のタイミングや流量の絞りによって行われる。
【0058】
吐出タイミングについては、図8に示すように、ウェハWの外周付近に対応するエリア62a及び62eの吐出口61から最初に現像液の吐出が開始され、それから0.2秒遅れてウェハWの中間付近に対応するエリア62b及び62dの吐出口61から現像液が吐出され、さらに0.2秒遅れてウェハWの中心付近に対応するエリア62cの吐出口61から現像液が吐出されるようになっている。そして、エリア62a及び62eの吐出口61からは2秒間現像液が吐出され、エリア62b及び62dの吐出口61からは1.8秒間現像液が吐出され、エリア62cの吐出口61からは1.6秒間現像液が吐出されるようになっている。なお、このような時間は当然一例に過ぎない。
【0059】
吐出量の制御については、図9に示すように、ウェハWの外周付近に対応するエリア62a及び62eの吐出口61から最も多い量の現像液が吐出され、ウェハWの中間付近に対応するエリア62b及び62dの吐出口61から次に多い量の現像液が吐出され、ウェハWの中心付近に対応するエリア62cの吐出口61から最も少ない量の現像液が吐出されるようになっている。
【0060】
即ち、本実施の形態では、各エリア62a〜62eのうちウェハWの回転中心付近に対応するエリア62cの吐出口61から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるようになっており、さらには各エリア62a〜62eの吐出口61から吐出される現像液がウェハWの回転中心付近に近づく従って少量になるようになっている。従って、ウェハW体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合とウェハWの中間部や外周に供給される純粋な現像液の割合とが一致するようになり、現像処理のばらつきがなくなる。よって、ウェハWにおける線幅を均一にすることができる。
【0061】
次に他の実施の形態について説明する。
上述した実施の形態では、現像液供給ノズル42を複数のエリア62a〜62eに分割した場合、図10に示すように、隣接するエリア(例えば62aと62b)の境界にある吐出口61、61の間で”空白”部分69を生じる場合がある。そして、このような”空白”部分69があると、現像処理が不均一になるおそれがある。以下の図11及び図12に示す実施の形態はこれを防止するものである。
【0062】
図11は他の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。図11に示すように、この現像液供給ノズル70では、複数のエリア62a〜62eを千鳥状に配置している。これにより上記の”空白”部分をなくている。なお、上記のような構成すると、隣接するエリア間で吐出口61が重なる部分が生じるが、そのような部分については吐出口を他に比べて小さく、例えば1/2の面積にすればよい。或いはそのような部分の吐出口61の密度を小さく、例えば1/2の密度にすればよい。これにより、より均一な現像処理を行うことができる。
【0063】
図12は他の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。図12に示すように、この現像液供給ノズル71では、複数のエリア62a〜62eを隣接するエリア間で吐出口61が重なる部分が生じる階段状に配置している。これにより上記の”空白”部分をなくている。なお、隣接するエリアで吐出口61が重なる部分については上記と同様に構成することができる。
【0064】
図13は更に別の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す正面図である。
図13に示すように、現像液供給ノズル72では、複数のエリア62a〜62e間の高さが異なるように構成している。例えば、ウェハWの外周付近に対応するエリア62a及び62eは最も低い位置、ウェハWの中間付近に対応するエリア62b及び62dの吐出口61は次に低い位置、ウェハWの中心付近に対応するエリア62cの吐出口61は最も高い位置に配置されている。そして、このように高さを変えることで、各エリアから吐出された現像液がウェハW上に到達するタイミングを制御でき、これにより現像処理の均一化を図ることができる。
【0065】
図14は更に別の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す模式的に示す図である。
この現像液供給ノズル73は、上記の各実施の形態と同様に、ウェハWの直径とほぼ一致する長さで、その下面にはウェハWの表面に現像液を吐出する吐出口が多数列設されている。この吐出口は、本実施の形態では、ウェハWの回転中心付近に対応するエリア73dを中心として左右対称となるように7つのエリア73a〜73gに分割されている。
【0066】
この現像液供給ノズル73の各エリア73a〜73gには、大きく分けて2つの配管74、75が接続されている。この2つの配管74、75には、電磁弁76、77が介装されていると共に、分岐部43aを介し、図4に示したような現像液供給装置44に接続された現像液供給管43に接続されている。
【0067】
一方の配管74は、ウェハWの外周付近に対応するエリアであるエリア73aとエリア73gに接続されており、他方の配管75は、外周付近に対応するエリア73a、73gを除く、ウェハWの中心付近に対応するエリア73dを含む他の全てのエリア73b〜73fに接続されている。具体的には、この他方の配管75には、枝管75a〜75eが設けられており、この各枝管75a〜75eが外周付近に対応するエリア73a、73gを除くエリア73b〜73fにそれぞれ接続されている。また、この枝管75a〜75eには、それぞれニードル弁75f〜75jが介装されており、該ニードル弁75f〜75jの開放量を調整することにより、エリア73b〜73fを通じて供給される現像液の量を細かく制御することができる。
【0068】
本実施の形態においては、このようにウェハWの外周付近に対応するエリア73a、73gと、他のエリア73b〜73fとの二系統に分けて現像液を供給できる構成である。従って、上記の電磁弁76、77の開閉操作により、外周付近に対応するエリア73a、73gから供給される現像液の吐出量と他のエリア73b〜73fから供給される現像液の吐出量を別々に制御できる。このため、この吐出量の制御手段としての電磁弁76、77の動作を適切に調整すれば、被処理体であるウェハWの回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とをほぼ一致するように制御することができ、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【0069】
特に、線幅が太くなりがちなウェハWの外周付近に対応するエリア73a、73gへの現像液の供給系統を独立させたことで、単独での制御が容易で現像バランスがとりやすくなる。
【0070】
ここで、図15は、図14に示した現像液供給ノズル73を用いた具体的な現像液の供給タイミングの一例を模式的に示す図である。まず、図15(a)に示したように、電磁弁76、77およびニードル弁75f〜75jをいずれも開放状態にして、所定時間、全てのエリア73a〜73gに属する吐出口から現像液を供給する。次に、図15(b)に示したように、電磁弁77を閉じ、エリア73b〜73fからの吐出を停止し、外周付近に対応するエリア73a、73gのみから現像液を所定時間供給する。そして、図15(c)に示したように、再び、電磁弁77を開放して全てのエリア73a〜73gに属する吐出口から現像液を供給する。これにより、外周付近に対応するエリア73a、73gへの純粋な現像液の供給時間が他のエリア73b〜73fに比べて長くなり、純粋な現像液の、ウェハWの中間部と外周付近への割合が均等化される。
【0071】
なお、図15に示した現像液の供給タイミングは一例に過ぎないことはもちろんであり、例えば、所定時間、全てのエリア73a〜73gに属する吐出口から現像液を供給したならば、最後に、ウェハWの外周付近に対応するエリア73a、73gのみから現像液を所定時間余分に供給するようにすることもできる。
【0072】
また、上記した実施の形態のように、ウェハWの回転中心付近に対応するエリア73dの吐出口からの吐出量が最も少なく、外周に向かうに従って次第に吐出量が増えるように制御することが好ましく、その場合には、ニードル弁75f〜75jの開放量を調整して制御することができる。
【0073】
その一方で、ウェハWの回転中心付近に対応するエリア73d内においては、現像液が同じ場所に供給され続ける該エリア73dの中心と該エリア73dの外周付近との間で、やはり現像液の吐出量に差がでる。即ち、該エリア73dの中心は現像液供給ノズル73全体の回転中心でもあるため、このエリア73d内で、ニードル弁75hの絞り調整によって所定の供給圧力をかけると、吐出口の孔径が全て同じ場合には、該エリア73dの中心付近においては吐出量が多くなり、外周付近においては吐出量が少なくなる。従って、このウェハWの回転中心付近に対応するエリア73d内においては、吐出口の大きさを一定にせず、回転中心付近ほど小さくなるように形成して、該エリア73dにおける現像液の吐出量が回転中心に向かうほど少量となるような構成とすることが好ましい。
【0074】
図16は吐出口の大きさを変化させた場合の構造を示す現像液供給ノズル73の底面図である。図16(a)は、各吐出口78を孔状に形成したもので、図に示したように、エリア73d内における中心寄りの吐出口78aの孔径が最も小さく、外周付近に配置された吐出口78b、78cほど、孔径が大きくなるように形成したものである。また、図16(b)は、吐出口79を現像液供給ノズル73の長さ方向に沿ってスリット状に形成したもので、回転中心付近に対応するエリア73d内において、中心寄りの吐出口79aのスリット幅が最も細く、外周付近に形成された吐出口79b、79cほど、スリット幅が広くなるように形成したものである。このように形成することにより、当該エリア73d内に所定の圧力で現像液を供給した場合でも、中心付近の吐出口78a、79aから吐出される現像液の吐出量が少なく、外周付近の吐出口78b、78c、79b、79cから吐出される現像液の吐出量が多くなり、当該エリア73d内における純粋な現像液の供給割合が平均化され、当該エリア73dにおいて線幅にばらつきが生じることを防ぐことができる。
【0075】
また、本実施の形態では、ウェハWの外周付近に対応するエリア73a、73gへの現像液の供給系統を独立させている。従って、配管74を介して供給される現像液を配管75を介して供給される現像液とは異なる、高濃度のものとすることによって、当該外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることもできる。
【0076】
さらには、配管74中に加温部材(図示せず)を配設して、ウェハWの外周付近に対応するエリア73a、73gから吐出される現像液の液温が、他のエリア73b〜73fから吐出される現像液の液温よりも高くなるように制御することもでき、これによっても、当該外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【0077】
なお、本発明は上述した実施の形態には限定されない。
例えば、本発明はウェハWを現像処理する現像装置ばかりでなく、他の基板、例えばLCD基板等を現像処理する現像装置にも当然適用できる。
【0079】
【発明の効果】
以上のように、請求項1及び2記載に係る本発明によれば、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを具備するように構成したので、被処理体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とがほぼ一致するようになり、現像処理のばらつきが少なくなる。
【0082】
請求項1記載に係る本発明によれば、隣接するエリア間が、被処理基板の回転方向に対して一部が重複するように構成したので、隣接するエリア間で生じる吐出口の"空白"部分をなくすことができる。これにより現像処理の均一化を図ることができる。
【0083】
請求項2記載に係る本発明によれば、エリア間の高さが異なるように構成したので、現像液が各エリアに対応する被処理体上に到達するタイミング及び衝突する際の液圧を制御でき、現像処理の均一化を図ることができる。
【0085】
請求項3記載に係る本発明によれば、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記ノズルと一体的に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを具備するように構成したので、各エリアから吐出される現像液の吐出時間や吐出量をより正確に制御でき、また現像液をノズルに送るための配管を減らすことができる。
【0088】
請求項4、5及び6記載に係る本発明によれば、被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段を有するため、被処理体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とをほぼ一致するように制御することがで、現像処理のばらつきが少なくなる。
【0090】
請求項4記載に係る本発明によれば、被処理体の外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の濃度が、他のエリアから吐出される現像液の濃度よりも高いため、被処理体の外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【0091】
請求項5記載に係る本発明によれば、被処理体の外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の液温が、他のエリアから吐出される現像液の液温よりも高いため、被処理体の外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【0092】
請求項6記載に係る本発明によれば、被処理体の回転中心付近に対応するエリアに形成された吐出口が、該エリア内において回転中心に向かうほど少量の現像液を吐出するような大きさで形成されている。このため、この回転中心付近のエリア内における中心付近と外周付近の純粋な現像液の割合を均等化させることができ、当該エリア内における現像処理のばらつきが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る塗布現像処理装置の平面図である。
【図2】図1に示した塗布現像処理装置の正面図である。
【図3】図1に示した塗布現像処理装置の背面図である。
【図4】図1に示した現像処理ユニットの構成を示す正面図である。
【図5】図4に示した現像処理ユニットの構成を示す平面図である。
【図6】図4に示した現像液供給ノズルの構成を示す斜視図である。
【図7】図6に示した現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。
【図8】図6に示した現像液供給ノズルの各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出タイミングの一例を示す図である。
【図9】図6に示した現像液供給ノズルの各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量の一例を示す図である。
【図10】本発明のように現像液供給ノズルを複数のエリアに分割した場合の問題点を説明するための図である。
【図11】他の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。
【図12】他の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。
【図13】更に別の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す正面図である。
【図14】更に別の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す模式的に示す図である。
【図15】図14に示した現像液供給ノズル73を用いた具体的な現像液の供給タイミングの一例を模式的に示す図である。
【図16】吐出口の大きさを変化させた場合の構造を示す現像液供給ノズルの底面図である。
【符号の説明】
34 スピンチャック
42、73 現像液供給ノズル
61、78、79 吐出口
62a〜62e 分割された複数のエリア
65a〜65e エアーオペレーティングバルプ
76、77 電磁弁
DEV 現像処理ユニット
W ウェハ
Claims (7)
- 被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
隣接する前記エリア間が、被処理体の回転方向に対して一部が重複していることを特徴とする現像装置。 - 被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記エリア間の高さが異なることを特徴とする現像装置。 - 被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、前記被処理体の直径とほぼ同じ長さを有し、内部が複数のエリアに分割されたノズルと、
前記ノズルと一体的に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記吐出量を制御する手段は、前記被処理体の外周に近いエリアから順に前記ノズルの中心部のエリアまでを吐出するタイミングに時間差を設けて前記被処理体に向けて現像液を供給することを特徴とする現像装置。 - 被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の濃度が、他のエリアから吐出される現像液の濃度よりも高いことを特徴とする現像装置。 - 被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の液温が、他のエリアから吐出される現像液の液温よりも高いことを特徴とする現像装置。 - 被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアに形成された吐出口が、該エリア内において回転中心に向かうほど少量の現像液を吐出するような大きさで形成されていることを特徴とする現像装置。 - 被処理体の表面に現像液を供給し現像処理を施す現像処理方法において、
被処理体を保持する工程と、
前記被処理体の直径とほぼ同じ長さを有し、内部が複数に分割されたエリアを有する現像液供給ノズルに現像液を供給する工程と、
前記被処理体の外周に近い前記複数に分割されたエリアから順に前記現像液供給ノズルの中心部のエリアまでを吐出するタイミングに時間差を設けて前記被処理体に向けて現像液を供給する工程と、を有することを特徴とする現像処理方法。
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