JP3894104B2

JP3894104B2 - 現像方法及び現像装置及び現像液再生装置

Info

Publication number: JP3894104B2
Application number: JP2002332578A
Authority: JP
Inventors: 清久立山; 雅文野村; 武虎篠木
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: US20040096760A1; US6969572B2; TW200415705A; US20060024622A1; TWI284922B; US7101646B2; KR20040042875A; US20060246384A1; US7182531B2; CN1311303C; JP2004170451A; KR101035465B1; CN1501177A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトリソグラフィーにおける現像方法および現像装置に係り、特に現像液を再利用する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や半導体デバイス製造のフォトリソグラフィーでは、被処理基板（ガラス基板、半導体ウエハ等）にフォトレジストを塗布し（レジスト塗布工程）、レジスト上にマスクパターンを焼き付けてから（露光工程）、レジストの感光部もしくは非感光部を選択的に現像液に溶解させて（現像工程）、基板表面にレジストパターンを形成するようにしている。
【０００３】
一般に、フォトレジストの現像液にはアルカリ水溶液が使用されている。特に、アルカリ金属を嫌うＬＣＤや半導体のプロセスでは、有機アルカリである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％水溶液が広く使用されている。
【０００４】
従来より、ＬＣＤプロセスの現像装置では、基板１枚当たりの現像液消費量を節約するために、現像処理に用いた現像液を循環させて再利用するシステムが用いられている（たとえば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。この種の現像液循環再利用システムは、現像処理部より回収した現像液に新液（２．３８％ＴＭＡＨ水溶液）を加えたり、あるいは原液（たとえば２０％ＴＭＡＨ水溶液）や純水等を加えるなどしてＴＭＡＨ濃度を基準濃度（２．３８％）に戻し、この基準濃度（２．３８％）のＴＭＡＨ水溶液を再生現像液として現像処理部に供給するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−４５８３２号公報（第４−５頁、図２）
【特許文献２】
特開平９−７９３９号公報（図４）
【特許文献３】
特開平１０−３２１５１７号公報（第４−５頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように現像液のＴＭＡＨ濃度を基準濃度（２．３８％）に復元または維持する従来の現像液循環再使用システムでは、現像液リサイクルの回数を増やすと、現像均一性、特に線幅均一性（ＣＤ均一性）を維持することが難しくなるという問題があった。つまり、リサイクル数が増えるにつれて、現像液中に溶け込むレジストの量が増加するため、ＴＭＡＨ濃度を基準濃度（２．３８％）に維持しても、レジスト量またはレジスト含有率の増加する分だけ現像液中の溶媒（水）の重量比が減少することと、レジスト成分（樹脂）に現像を促進する作用があることとが相俟って、現像レートが増大し、線幅が減少傾向に変動しやすくなる。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、現像液を多数回再利用しても現像均一性を保証できるようにした現像方法、現像装置および現像液再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の別の目的は、現像液の消費量を大幅に節減できる現像方法、現像装置および現像液再生装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の現像方法は、被処理基板上のレジスト膜に対する現像処理に用いられたアルカリ性の現像液を回収する工程と、回収された前記現像液のレジスト濃度を測定する工程と、現像レートを一定に維持するための前記レジスト濃度の測定値に対応するアルカリ濃度値を予め設定したルックアップテーブルを参照して割り出す工程と、割り出した前記アルカリ濃度値になるように前記現像液の成分を調整する工程と、成分調整された前記現像液を前記現像処理に再利用する工程とを有し、前記現像液のリサイクル数が増えるにしたがって、前記回収された前記現像液のレジスト濃度が上昇し、前記成分調整された現像液のアルカリ濃度が下がる方法とした。
【００１０】
本発明の現像装置は、被処理基板上のフォトレジスト膜の不要な部分をアルカリ性の現像液で溶解する現像処理を行う処理部と、前記処理部の現像処理に用いられた現像液を回収する回収部と、回収された前記現像液のレジスト濃度を測定するレジスト濃度測定部と、現像レートを一定に維持するための前記レジスト濃度測定値に対応するアルカリ濃度値を予め設定したルックアップテーブルを参照して割り出すアルカリ濃度割り出し部と、割り出された前記アルカリ濃度値になるように前記現像液の成分を調整する現像液調合部と、前記現像液調合部で成分調整された前記現像液を再利用のため前記処理部へ供給する現像液供給部とを有し、前記アルカリ濃度割り出し部のルックアップテーブルが、前記現像液のリサイクル数が増えるにしたがって、前記回収された前記現像液のレジスト濃度が上昇し、前記成分調整された現像液のアルカリ濃度が下がるように予め設定されている構成とした。
【００１１】
本発明の現像方法または現像装置では、現像液を再利用するに際して、現像レートに対するレジスト成分の影響をレジスト濃度（測定値）に応じてキャンセルするようなアルカリ濃度値に現像液の成分を調整することにより、現像均一性を確保する。より詳細には、回収部により回収された現像液についてレジスト濃度測定部がレジスト濃度を測定すると、アルカリ濃度割り出し部においてルックアップテーブルを参照してレジスト濃度測定値に対応するアルカリ濃度が割り出され、その割り出されたアルカリ濃度値になるように現像液調合部において現像液の成分が調整され、成分調整された現像液が現像液供給部より処理部へ送られる。ここで、アルカリ濃度割り出し部のルックアップテーブルは、現像液のリサイクル数が増えるにしたがって、回収された現像液のレジスト濃度が上昇し、成分調整された現像液のアルカリ濃度が下がるように予め設定されているので、リサイクル回数が増えても現像レートを一定に維持することができる。
【００１２】
本発明の現像方法においては、レジスト濃度の測定に吸光光度法を好適に用いることができる。この場合、好ましい一態様として、レジスト濃度測定工程は、現像液を所定の混合比で所定の溶媒により希釈して希釈現像液を得る工程と、希釈現像液のレジスト濃度を吸光光度法によって測定する工程と、希釈現像液より求めたレジスト濃度測定値を希釈前の現像液のレジスト濃度測定値に換算する工程とを含む。また、現像液成分調整工程は、現像液のアルカリ濃度を測定する工程と、アルカリ濃度の測定値が割り出されたアルカリ濃度値に一致するまで現像液に現像液原液および／または溶媒を加える工程とを含む。ここで、現像液のアルカリ濃度の測定には導電率測定法を好適に用いることができる。
【００１３】
本発明の現像装置においては、好ましい一態様として、現像液調合部が、現像液を収容する現像液容器と、この現像液容器に現像液の原液を供給するための原液供給部と、現像液容器に溶媒を供給するための溶媒供給部と、現像液容器から現像液を排出するための現像液排出部と、現像液容器内の現像液のアルカリ濃度を測定するためのアルカリ濃度測定部と、アルカリ濃度測定部で得られるアルカリ濃度測定値がアルカリ濃度割り出し部で割り出されたアルカリ濃度値に一致するように現像液容器より排出される現像液の量、原液供給部より現像液容器に供給される原液の量および／または溶媒供給部より現像液容器に供給される溶媒の量を制御する制御部とを有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１８】
図１に、本発明の現像方法および現像装置を適用できる一構成例としての塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システム１０は、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベーク等の各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置１２で行われる。
【００１９】
この塗布現像処理システム１０は、中心部に横長のプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６を配置し、その長手方向（Ｘ方向）両端部にカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４とインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８とを配置している。カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４は、システム１０のカセット搬入出ポートであり、基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容可能なカセットＣを水平方向たとえばＹ方向に４個まで並べて載置可能なカセットステージ２０と、このステージ２０上のカセットＣに対して基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２２とを備えている。搬送機構２２は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アーム２２ａを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００２０】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６は、システム長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理部をプロセスフローまたは工程の順に配置している。より詳細には、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側へ向う上流部のプロセスラインＡには、洗浄プロセス部２４と、第１の熱的処理部２６と、塗布プロセス部２８と、第２の熱的処理部３０とを横一列に配置している。一方、インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側からカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側へ向う下流部のプロセスラインＢには、第２の熱的処理部３０と、現像プロセス部３２と、脱色プロセス部３４と、第３の熱的処理部３６とを横一列に配置している。このライン形態では、第２の熱的処理部３０が、上流側のプロセスラインＡの最後尾に位置するとともに下流側のプロセスラインＢの先頭に位置しており、両ラインＡ，Ｂ間に跨っている。
【００２１】
両プロセスラインＡ，Ｂの間には補助搬送空間３８が設けられており、基板Ｇを１枚単位で水平に載置可能なシャトル４０が図示しない駆動機構によってライン方向（Ｘ方向）で双方向に移動できるようになっている。
【００２２】
上流部のプロセスラインＡにおいて、洗浄プロセス部２４は、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２を含んでおり、このスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２内のカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と隣接する場所にエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１を配置している。スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２内の洗浄部は、ＬＣＤ基板Ｇをコロ搬送またはベルト搬送により水平姿勢でラインＡ方向に搬送しながら基板Ｇの上面（被処理面）にブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すようになっている。
【００２３】
洗浄プロセス部２４の下流側に隣接する第１の熱的処理部２６は、プロセスラインＡに沿って中心部に縦型の搬送機構４６を設け、その前後両側に複数のユニットを多段に積層配置している。たとえば、図２に示すように、上流側の多段ユニット部（ＴＢ）４４には、基板受け渡し用のパスユニット（ＰＡＳＳ）５０、脱水ベーク用の加熱ユニット（ＤＨＰ）５２，５４およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）５６が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット（ＰＡＳＳ）５０は、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２側と基板Ｇの受け渡しを行うために用いられる。また、下流側の多段ユニット部（ＴＢ）４８には、基板受け渡し用のパスユニット（ＰＡＳＳ）６０、冷却ユニット（ＣＬ）６２，６４およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）６６が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット（ＰＡＳＳ）６０は、塗布プロセス部２８側と基板Ｇの受け渡しを行うためのものである。
【００２４】
図２に示すように、搬送機構４６は、鉛直方向に延在するガイドレール６８に沿って昇降移動可能な昇降搬送体７０と、この昇降搬送体７０上でθ方向に回転または旋回可能な旋回搬送体７２と、この旋回搬送体７２上で基板Ｇを支持しながら前後方向に進退または伸縮可能な搬送アームまたはピンセット７４とを有している。昇降搬送体７０を昇降駆動するための駆動部７６が垂直ガイドレール６８の基端側に設けられ、旋回搬送体７２を旋回駆動するための駆動部７８が昇降搬送体７０に取り付けられ、搬送アーム７４を進退駆動するための駆動部８０が回転搬送体７２に取り付けられている。各駆動部７６，７８，８０はたとえば電気モータ等で構成されてよい。
【００２５】
上記のように構成された搬送機構４６は、高速に昇降ないし旋回運動して両隣の多段ユニット部（ＴＢ）４４，４８の中の任意のユニットにアクセス可能であり、補助搬送空間３８側のシャトル４０とも基板Ｇを受け渡しできるようになっている。
【００２６】
第１の熱的処理部２６の下流側に隣接する塗布プロセス部２８は、図１に示すように、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４およびエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）８６をプロセスラインＡに沿って一列に配置している。図示省略するが、塗布プロセス部２８内には、これら３つのユニット（ＣＴ）８２、（ＶＤ）８４、（ＥＲ）８６に基板Ｇを工程順に１枚ずつ搬入・搬出するための搬送装置が設けられており、各ユニット（ＣＴ）８２、（ＶＤ）８４、（ＥＲ）８６内では基板１枚単位で各処理が行われるようになっている。
【００２７】
塗布プロセス部２８の下流側に隣接する第２の熱的処理部３０は、上記第１の熱的処理部２６と同様の構成を有しており、両プロセスラインＡ，Ｂの間に縦型の搬送機構９０を設け、プロセスラインＡ側（最後尾）に一方の多段ユニット部（ＴＢ）８８を設け、プロセスラインＢ側（先頭）に他方の多段ユニット部（ＴＢ）９２を設けている。
【００２８】
図示省略するが、たとえば、プロセスラインＡ側の多段ユニット部（ＴＢ）８８には、最下段に基板受け渡し用のパスユニット（ＰＡＳＳ）が置かれ、その上にプリベーク用の加熱ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）がたとえば３段積みに重ねられてよい。また、プロセスラインＢ側の多段ユニット部（ＴＢ）９２には、最下段に基板受け渡し用のパスユニット（ＰＡＳＳ）が置かれ、その上に冷却ユニット（ＣＯＬ）がたとえば１段重ねられ、その上にプリベーク用の加熱ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）がたとえば２段積みに重ねられてよい。
【００２９】
第２の熱的処理部３０における搬送機構９０は、両多段ユニット部（ＴＢ）８８，９２のそれぞれのパスユニット（ＰＡＳＳ）を介して塗布プロセス部２８および現像プロセス部３２と基板Ｇを１枚単位で受け渡しできるだけでなく、補助搬送空間３８内のシャトル４０や後述するインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８とも基板Ｇを１枚単位で受け渡しできるようになっている。
【００３０】
下流部のプロセスラインＢにおいて、現像プロセス部３２は、基板Ｇを水平姿勢で搬送しながら一連の現像処理工程を行う、いわゆる平流し方式の現像ユニット（ＤＥＶ）９４を含んでいる。
【００３１】
現像プロセス部３２の下流側には脱色プロセス部３４を挟んで第３の熱的処理部３６が配置される。脱色プロセス部３４は、基板Ｇの被処理面にｉ線（波長３６５ｎｍ）を照射して脱色処理を行うためのｉ線ＵＶ照射ユニット（ｉ−ＵＶ）９６を備えている。
【００３２】
第３の熱的処理部３６は、上記第１の熱的処理部２６や第２の熱的処理部３０と同様の構成を有しており、プロセスラインＢに沿って縦型の搬送機構１００とその前後両側に一対の多段ユニット部（ＴＢ）９８，１０２を設けている。
【００３３】
図示省略するが、たとえば、上流側の多段ユニット部（ＴＢ）９８には、最下段にパスユニット（ＰＡＳＳ）が置かれ、その上にポストベーキング用の加熱ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）がたとえば３段積みに重ねられてよい。また、下流側の多段ユニット部（ＴＢ）１０２には、最下段にポストベーキング・ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が置かれ、その上に基板受け渡しおよび冷却用のパス・クーリングユニット（ＰＡＳＳ・ＣＯＬ）が１段重ねられ、その上にポストベーキング用の加熱ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が２段積みに重ねられてよい。
【００３４】
第３の熱的処理部３６における搬送機構１００は、両多段ユニット部（ＴＢ）９８，１０２のパスユニット（ＰＡＳＳ）およびパス・クーリングユニット（ＰＡＳＳ・ＣＯＬ）を介してそれぞれｉ線ＵＶ照射ユニット（ｉ−ＵＶ）９６およびカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４と基板Ｇを１枚単位で受け渡しできるだけでなく、補助搬送空間３８内のシャトル４０とも基板Ｇを１枚単位で受け渡しできるようになっている。
【００３５】
インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８は、隣接する露光装置１２と基板Ｇのやりとりを行うための搬送装置１０４を有し、その周囲にバッファ・ステージ（ＢＵＦ）１０６、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８および周辺装置１１０を配置している。バッファ・ステージ（ＢＵＦ）１０６には定置型のバッファカセット（図示せず）が置かれる。エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８は、冷却機能を備えた基板受け渡し用のステージであり、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇをやりとりする際に用いられる。周辺装置１１０は、たとえばタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）と周辺露光装置（ＥＥ）とを上下に積み重ねた構成であってよい。搬送装置１０４は、基板Ｇを保持できる搬送手段たとえば搬送アーム１０４ａを有し、隣接する露光装置１２や各ユニット（ＢＵＦ）１０６、（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８、（ＴＩＴＬＥＲ／ＥＥ）１１０と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００３６】
図３に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４において、搬送機構２２が、ステージ２０上の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６の洗浄プロセス部２４のエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１に搬入する（ステップＳ1）。
【００３７】
エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１内で基板Ｇは紫外線照射による乾式洗浄を施される（ステップＳ2）。この紫外線洗浄では主として基板表面の有機物が除去される。紫外線洗浄の終了後に、基板Ｇは、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４の搬送機構２２によって洗浄プロセス部２４のスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２へ移される。
【００３８】
スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２では、上記したように基板Ｇをコロ搬送またはベルト搬送により水平姿勢でプロセスラインＡ方向に平流しで搬送しながら基板Ｇの上面（被処理面）にブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すことにより、基板表面から粒子状の汚れを除去する（ステップＳ3）。そして、洗浄後も基板Ｇを平流しで搬送しながらリンス処理を施し、最後にエアーナイフ等を用いて基板Ｇを乾燥させる。
【００３９】
スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２内で洗浄処理の済んだ基板Ｇは、第１の熱的処理部２６の上流側多段ユニット部（ＴＢ）４４内のパスユニット（ＰＡＳＳ）５０に搬入される。
【００４０】
第１の熱的処理部２６において、基板Ｇは搬送機構４６により所定のシーケンスで所定のユニットを回される。たとえば、基板Ｇは、最初にパスユニット（ＰＡＳＳ）５０から加熱ユニット（ＤＨＰ）５２，５４の１つに移され、そこで脱水処理を受ける（ステップＳ4）。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４の１つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ5）。しかる後、基板Ｇはアドヒージョンユニット（ＡＤ）５６に移され、そこで疎水化処理を受ける（ステップＳ6）。この疎水化処理の終了後に、基板Ｇは冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４の１つで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ7）。最後に、基板Ｇは下流側多段ユニット部（ＴＢ）４８に属するパスユニット（ＰＡＳＳ）６０に移される。
【００４１】
このように、第１の熱的処理部２６内では、基板Ｇが、搬送機構４６を介して上流側の多段ユニット部（ＴＢ）４４と下流側の多段ユニット部（ＴＢ）４８との間で任意に行き来できるようになっている。なお、第２および第３の熱的処理部３０，３６でも同様の基板搬送動作を行えるようになっている。
【００４２】
第１の熱的処理部２６で上記のような一連の熱的または熱系の処理を受けた基板Ｇは、下流側多段ユニット部（ＴＢ）４８内のパスユニット（ＰＡＳＳ）６０から下流側隣の塗布プロセス部２８のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２へ移される。
【００４３】
基板Ｇはレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２でたとえばスピンコート法により基板上面（被処理面）にレジスト液を塗布され、直後に下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４で減圧による乾燥処理を受け、次いで下流側隣のエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）８６で基板周縁部の余分（不要）なレジストを取り除かれる（ステップＳ8）。
【００４４】
上記のようなレジスト塗布処理を受けた基板Ｇは、エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）８６から隣の第２の熱的処理部３０の上流側多段ユニット部（ＴＢ）８８に属するパスユニット（ＰＡＳＳ）に受け渡される。
【００４５】
第２の熱的処理部３０内で、基板Ｇは、搬送機構９０により所定のシーケンスで所定のユニットを回される。たとえば、基板Ｇは、最初に該パスユニット（ＰＡＳＳ）から加熱ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）の１つに移され、そこでレジスト塗布後のベーキングを受ける（ステップＳ9）。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）の１つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。しかる後、基板Ｇは下流側多段ユニット部（ＴＢ）９２側のパスユニット（ＰＡＳＳ）を経由して、あるいは経由せずにインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側のエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８へ受け渡される。
【００４６】
インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８において、基板Ｇは、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８から周辺装置１１０の周辺露光装置（ＥＥ）に搬入され、そこで基板Ｇの周辺部に付着するレジストを現像時に除去するための露光を受けた後に、隣の露光装置１２へ送られる（ステップＳ11）。
【００４７】
露光装置１２では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンが露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置１２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８に戻されると（ステップＳ11）、先ず周辺装置１１０のタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）に搬入され、そこで基板上の所定の部位に所定の情報が記される（ステップＳ12）。しかる後、基板Ｇはエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８に戻される。インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８における基板Ｇの搬送および露光装置１２との基板Ｇのやりとりは搬送装置１０４によって行われる。
【００４８】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６では、第２の熱的処理部３０において搬送機構９０がエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８より露光済の基板Ｇを受け取り、プロセスラインＢ側の多段ユニット部（ＴＢ）９２内のパスユニット（ＰＡＳＳ）を介して現像プロセス部３２へ受け渡す。
【００４９】
現像プロセス部３２では、該多段ユニット部（ＴＢ）９２内のパスユニット（ＰＡＳＳ）から受け取った基板Ｇを現像ユニット（ＤＥＶ）９４に搬入する。現像ユニット（ＤＥＶ）９４において基板ＧはプロセスラインＢの下流に向って平流し方式で搬送され、その搬送中に現像、リンス、乾燥の一連の現像処理工程が行われる（ステップＳ13）。
【００５０】
現像プロセス部３２で現像処理を受けた基板Ｇは下流側隣の脱色プロセス部３４へ搬入され、そこでｉ線照射による脱色処理を受ける（ステップＳ14）。脱色処理の済んだ基板Ｇは、第３の熱的処理部３６の上流側多段ユニット部（ＴＢ）９８内のパスユニット（ＰＡＳＳ）に受け渡される。
【００５１】
第３の熱的処理部３６において、基板Ｇは、最初に該パスユニット（ＰＡＳＳ）から加熱ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）の１つに移され、そこでポストベーキングを受ける（ステップＳ15）。次に、基板Ｇは、下流側多段ユニット部（ＴＢ）１０２内のパスクーリング・ユニット（ＰＡＳＳ・ＣＯＬ）に移され、そこで所定の基板温度に冷却される（ステップＳ16）。第３の熱的処理部３６における基板Ｇの搬送は搬送機構１００によって行われる。
【００５２】
カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側では、搬送機構２２が、第３の熱的処理部３６のパスクーリング・ユニット（ＰＡＳＳ・ＣＯＬ）から塗布現像処理の全工程を終えた基板Ｇを受け取り、受け取った基板Ｇをいずれか１つのカセットＣに収容する（ステップＳ1）。
【００５３】
この塗布現像処理システム１０においては、現像プロセス部３２の現像ユニット（ＤＥＶ）９４に本発明を適用することができる。以下、図４〜図８を参照して本発明を現像ユニット（ＤＥＶ）９４に適用した一実施形態を説明する。
【００５４】
図４に、本発明の一実施形態による現像ユニット（ＤＥＶ）９４内の全体構成を模式的に示す。この現像ユニット（ＤＥＶ）９４は、プロセスラインＢに沿って水平方向（Ｘ方向）に延在する連続的な搬送路１０８を形成する複数たとえば８つのモジュールＭ1〜Ｍ8を一列に連続配置してなる。
【００５５】
これらのモジュールＭ1〜Ｍ8のうち、最上流端に位置するモジュールＭ1で基板搬入部１１０を構成し、その後に続く４つのモジュールＭ2，Ｍ3，Ｍ4，Ｍ5で現像部１１２を構成し、その次のモジュールＭ6でリンス部１１４を構成し，その次のモジュールＭ7で乾燥部１１６を構成し、最後尾のモジュールＭ8で基板搬出部１１８を構成している。
【００５６】
基板搬入部１１０には、隣の基板搬送機構（図示せず）から手渡される基板Ｇを水平姿勢で受け取って搬送路１０８上に移載するための昇降可能な複数本のリフトピン１２０が設けられている。基板搬出部１１８にも、基板Ｇを水平姿勢で持ち上げて隣の基板搬送機構（図示せず）へ手渡すための昇降可能な複数本のリフトピン１２２が設けられている。
【００５７】
現像部１１２は、より詳細には、モジュールＭ2にプリウエット部１２４を設け、モジュールＭ3，Ｍ4に現像処理部１２６を設け、モジュールＭ5に現像液落し部１２８を設けている。プリウエット部１２４には、搬送路１０８にノズル吐出口を向け、搬送路１０８に沿って双方向に移動可能であり、基板にプリウエット液たとえば純水を供給するためのプリウエット液ノズルＰＮが１個または複数個設けられている。現像処理部１２６には、搬送路１０８にノズル吐出口を向け、搬送路１０８に沿って双方向に移動可能な現像液ノズルＤＮが１個または複数個設けられている。この構成例では、モジュールＭ3，Ｍ４毎に独立に移動可能な現像液ノズルＤＮa，ＤＮbが設けられている。各現像液ノズルＤＮには後述する現像液循環再利用システム１８０より現像液が供給される。現像液落し部１２８およびプリウエット部１２４には、基板Ｇを傾斜させるための基板傾斜機構１３０が設けられている。
【００５８】
リンス部１１４には、搬送路１０８にノズル吐出口を向け、搬送路１０８に沿って双方向に移動可能であり、基板にリンス液たとえば純水を供給するためのリンス液ノズルＲＮが１個または複数個設けられている。
【００５９】
乾燥部１１６には、搬送路１０８に沿って基板Ｇに付着している液（主にリンス液）を液切りするためのベーパナイフＶＮが搬送路１０８を挟んで一対または複数対設けられている。
【００６０】
現像部１１２、リンス部１１４および乾燥部１１６においては、搬送路１０８の下に落ちた液を受け集めるためのパン１３２，１３４，１３６，１３８がそれぞれ設けられている。現像部１１２において、より詳細には、プリウエット部１２４と現像処理部１２６および現像液落し部１２８とにそれぞれ専用のパン１３２，１３４が充てられている。各パン１３２，１３４，１３６，１３８の底には排液口が設けられ、そこに排液管１４０，１４２，１４４，１４６が接続されている。これらの排液管のうち排液管１４２は現像液循環再利用システム１８０に通じている。
【００６１】
搬送路１０８には、基板Ｇをほぼ水平に載置できる搬送ローラまたはコロ１８２（図６）がプロセスラインＢに沿って一定間隔で敷設されている。電気モータ（図示せず）の駆動力により伝動機構（図示せず）を介してコロ１８２が回転して、基板ＧをモジュールＭ1からモジュールＭ8へ水平方向に搬送するようになっている。
【００６２】
図４において、プリウエット液ノズルＰＮ、現像液ノズルＤＮa，ＤＮbおよびリンス液ノズルＲＮは、それぞれノズル走査機構ＳＣ_P，ＳＣ_NおよびＳＣ_Rによって搬送路１０８の上方を搬送路１０８と平行に移動するようになっている。
【００６３】
図５に、ノズル走査機構ＳＣ（ＳＣ_P，ＳＣ_N，ＳＣ_R）の一構成例を示す。このノズル走査機構ＳＣは、可動ノズルＮ（ＰＮ，ＤＮa，ＤＮb，ＲＮ）を支持するための断面が逆さコ字状のノズル搬送体１５０と、搬送路１０８の上方で搬送路１０８と平行にノズル搬送体１５０を案内するためのガイドレール（図示せず）と、該ガイドレールに沿って移動するようにノズル搬送体１５０を駆動する走査駆動部１５２とを有する。
【００６４】
走査駆動部１５２は、たとえば、ノズル搬送体１５０に１本または複数本の垂直支持部材１５４を介して結合された１本または複数本の無端ベルト１５６をガイドレールと平行に（つまり搬送路１０８と平行に）駆動プーリ１５８と遊動プーリ１６０との間に架け渡し、駆動プーリ１５８を電気モータ１６２の回転軸に作動結合してなる。電気モータ１６２の回転駆動力がプーリ１５８，１６０およびベルト１５６を介してベルト長さ方向（Ｘ方向）におけるノズル搬送体１５０の直進運動に変換される。電気モータ１６２の回転速度を制御することによってノズル搬送体１５０の直進移動速度を所望の値に調節し、電気モータ１６２の回転方向を切り替えることによってノズル搬送体１５０の直進移動方向を切り替えることができる。
【００６５】
ノズル搬送体１５０においては、左右両側面の内壁にたとえばエアシリンダ等のアクチエータからなる昇降駆動部１６６がそれぞれ取り付けられており、それら左右一対の昇降駆動部１６６の間にたとえば中空管からなる水平支持棹１６８が水平に架け渡されている。そして、この水平支持棹１６８の中心部から垂直下方に延在するたとえば中空管からなる垂直支持棹１７０の下端部に筒状の可動ノズルＮが吐出口を下に向けて水平に取り付けられている。ノズルＮの吐出口は、搬送路１０８の幅方向で基板Ｇの一端から他端までほぼ均一に処理液を供給できる範囲でノズル長手方向に一定間隔で多数形成された貫通孔でよく、あるいは１つまたは複数のスリットでもよい。
【００６６】
ノズル搬送体１５０内で、可動ノズルＮは、昇降駆動部１７０の昇降駆動により水平支持棹１６８および垂直支持棹１７０を介して昇降可能となっており、搬送路１０８上の基板Ｇに向けて処理液を吐出するための高さ位置と処理液を吐出しない間に搬送路１０８から退避しておくための高さ位置との間で上下移動できるようになっている。水平支持棹１６８の一端部には搬送路１０８の外に設置されている処理液供給源（現像液の場合は現像液循環再利用システム１８０）からの可撓性の処理液供給管１７２が引き込まれている。この処理液供給管１７２は、水平支持棹１６８および垂直支持棹１７０の中を通ってノズルＮの処理液導入口に接続されている。
【００６７】
次に、この現像ユニット（ＤＥＶ）９４における全体の作用を説明する。基板搬入部１１０は、隣の基板搬送機構（図示せず）から基板Ｇを１枚単位で受け取って搬送路１０８に移載する。搬送路１０８を構成するコロ１８２（図６）は上記したように伝動機構を介して電気モータの回転駆動力で回転しているため、搬送路１０８に載った基板Ｇは直ちに隣の現像部１１２へ向けて搬送される。
【００６８】
現像部１１２において、基板Ｇは、先ずプリウエット部１２４に搬入され、コロ搬送中にプリウエット液ノズルＰＮよりプリウエット液としてたとえば純水を吹き付けられる。この実施形態では、図５につき上述したようなノズル走査機構ＳＣ_Pの走査駆動によりノズルＰＮが搬送路１０８に沿って水平に移動しながら搬送中の基板Ｇの上面（被処理面）に向けてプリウエット液を吹き付ける。基板Ｇに当たって基板の外に飛び散ったプリウエット液または基板Ｇに当たらなかったプリウエット液は、搬送路１０８の下に設置されているプリウエット液パン１３２に受け集められる。
【００６９】
搬送路１０８上の基板Ｇに向けてプリウエット液を吐出しながらノズルＰＮを走査させる方向を基板搬送方向と逆向きに設定した場合は、ノズル走査速度ｖ_Nと基板搬送速度ｖ_Gとを足し合わせた相対速度（ｖ_N＋ｖ_G）でノズルＮ（ＰＮ）が基板Ｇの前端から後端まで走査することになり、基板Ｇのサイズが大きくてもごく短時間のうちに基板Ｇの被処理面（レジスト表面）全体をプリウエット液で濡らすことができる。
【００７０】
プリウエット部１２４内で基板Ｇが下流側の所定位置に着くと、基板傾斜機構１３０が作動して基板Ｇを搬送路１０８より上に持ち上げて後向きに傾斜させる。この基板Ｇの傾斜姿勢により、基板Ｇ上に残留または付着しているプリウエット液の大部分が基板後方に流れ落ちてプリウエット液パン１３２に回収される。
【００７１】
プリウエット部１２４で上記のようなプリウエット処理を受けた基板Ｇは、次に搬送路１０８に乗って現像処理部１２６に搬入される。現像処理部１２６では、最初のモジュールＭ3を通過する間に現像液ノズルＤＮaより現像液を吹き付けられ、次のモジュールＭ4を通過する間にも現像液ノズルＤＮbより現像液を吹き付けられる。各現像液ノズルＤＮa，ＤＮbは、図５につき上述したようなノズル走査機構ＳＣ_Nの走査駆動により搬送路１０８の上方で搬送路１０８に沿って水平に移動しながらコロ搬送中の基板Ｇの上面（被処理面）に向けて現像液を吹き付ける。この現像液の吹き付けで基板Ｇの外に落ちた液は、搬送路１０８の下に設置されている現像液パン１３４に受け集められる。
【００７２】
上記したプリウエット部１２４と同様に、現像処理部１２６においても、搬送路１０８上の基板Ｇに向けて現像液を吐出しながらノズルＤＮを走査させる方向を基板搬送方向と逆向きに設定してよい。これにより、ノズルＤＮがノズル走査速度ｖ_Nと基板搬送速度ｖ_Gとを足し合わせた相対速度（ｖ_N＋ｖ_G）で基板Ｇの前端から後端まで走査することになり、基板Ｇのサイズが大きくてもごく短時間のうちに基板Ｇの被処理面（レジスト表面）全体に現像液を供給することができる。なお、基板Ｇの被処理面に対する現像液の供給を上記のようなスプレー方式に代えてパドル方式とすることも可能であり、現像液ノズルＤＮa，ＤＮbをスプレー型から液盛り型の吐出構造に交換すればよい。パドル方式では、プリウエット部１２４が不要となる。
【００７３】
この実施形態では、モジュールＭ3，Ｍ４毎に個別の現像液ノズルＤＮa，ＤＮbとノズル走査機構ＳＣ_Nを設けているため、搬送路１０８上の基板Ｇに対して時間的かつ空間的なインターバルを置いて現像液を複数回供給可能であり、１回目と２回目とで現像液の特性を変えることもできる。
【００７４】
現像処理部１２６で上記のようにして被処理面全体に現像液を供給された基板Ｇはそのまま搬送路１０８に乗って現像液落し部１２８に搬入される。そして、現像液落し部１２８内で下流側の所定位置に着くと、そこに設置されている基板傾斜機構１３０が作動して基板Ｇを搬送路１０８より上に持ち上げて基板Ｇを搬送方向に、しかもたとえば前向き、つまり前工程を行う現像処理部１２６側が上側となるように基板Ｇを傾斜させる。この傾斜姿勢により、基板Ｇ上に盛られていた現像液の大部分が基板前方に流れ落ちて現像液パン１３４に受け集められる。このように、前工程を行う現像処理部１２６側が上側となるように基板Ｇを傾斜させるので、現像液落とし部１２８で基板Ｇを傾けて液切りを行う際に、現像液パン１３４にて跳ね返った液が現像処理部１２６側の基板Ｇに付着する可能性を低減できる。現像液パン１３４に受け集められた現像液は、パン１３４の底の排液口１３４ａより排液管１４２を通って現像液循環再利用システム１８０に送られる。
【００７５】
現像部１１２で上記のような現像液の供給と回収を終えた基板Ｇは、搬送路１０８に乗ってリンス部１１４に搬入される。リンス部１１４では、図５につき上述したようなノズル走査機構ＳＣ_Rの走査駆動によりリンス液ノズルＲＮが搬送路１０８に沿って水平に移動しながら搬送中の基板Ｇの上面（被処理面）に向けてリンス液たとえば純水を吹き付ける。基板Ｇの外に落ちたリンス液は、搬送路１０８の下に設置されているリンス液パン１３６に受け集められる。
【００７６】
リンス部１１４においても、搬送路１０８上の基板Ｇに向けて現像液を吐出しながらノズルＲＮを走査させる方向を基板搬送方向と逆向きに設定してよい。これにより、ノズルＲＮがノズル走査速度ｖ_Nと基板搬送速度ｖ_Gとを足し合わせた相対速度（ｖ_N＋ｖ_G）で基板Ｇの前端から後端まで走査することになり、基板Ｇのサイズが大きくてもごく短時間のうちに基板Ｇの被処理面（レジスト表面）全体にリンス液を供給して、速やかにリンス液への置換（現像停止）を行うことができる。なお、基板Ｇの裏面を洗浄するためのリンス液ノズル（図示せず）を搬送路１０８の下に設けてもよい。
【００７７】
リンス部１１４で上記のようなリンス工程を終えた基板Ｇは、搬送路１０８に乗って乾燥部１１６に搬入される。乾燥部１１６では、搬送路１０８上を搬送される基板Ｇに対して所定位置に設置した上下のベーパナイフＶＮ_U，ＶＮ_Lより基板上面（被処理面）および裏面にナイフ状の鋭利な水蒸気流を当てることにより、基板Ｇに付着している液（主にリンス液）を基板後方へ払い落す（液切りする）。
【００７８】
乾燥部１１６で液切りされた基板Ｇはそのまま搬送路１０８に乗って基板搬出部１１８に送られる。基板搬出部１１８は、基板搬入部１１０と同様の構成を有しており、基板搬送方向が搬入と搬出とで反対になるだけで基板搬入部１１０と同様に動作する。つまり、基板受け渡し用のリフトピン１２２を搬送路１０８よりも低い位置に待機させて基板Ｇが上流側（乾燥部１１６）から流れてくるのを待ち、基板Ｇがリフトピン１２２の直上の所定位置に着いたならリフトピン１２２を上方へ突き上げて基板Ｇを水平姿勢で持ち上げ、隣の基板搬送機構（図示せず）へ渡す。
【００７９】
この現像ユニット（ＤＥＶ）９４では、搬送路１０８上で多数の基板Ｇを所定の間隔を置いて一列に搬送しながらプリウエット部１２４、現像処理部１２６、現像液落し部１２８、リンス部１１４および乾燥部１１６で各処理を順次施すようにしており、いわばパイプライン方式による高効率または高スループットの現像処理工程を実現することができる。
【００８０】
次に、図６および図７につきこの実施形態における現像液循環再利用システム１８０の構成を説明する。図６に示すように、この現像液循環再利用システム１８０は、たとえば３個の現像液容器すなわち回収タンク１８４、調合タンク１８６および供給タンク１８８を有している。
【００８１】
回収タンク１８４は、現像処理部１２６および現像液落し部１２８より回収した現像液を一時的に貯留するための容器である。この回収タンク１８４には、現像液パン１３４からの排液管１４２と、調合タンク１８６に通じる転送管１９０と、ドレインタンク（図示せず）に通じるドレイン管１９２が接続される。転送管１９０およびドレイン管１９２の途中には開閉弁１９４，１９６がそれぞれ設けられる。
【００８２】
調合タンク１８６は、回収した現像液のアルカリ濃度つまりＴＭＡＨ濃度を次回の再利用のための濃度値に調整するための容器である。この調合タンク１８６には、回収タンク１８４からの転送管１９０と、ＴＭＡＨ原液供給源１９８からのＴＭＡＨ原液供給管２００と、溶媒供給源２０２からの溶媒供給管２０４と、供給タンク１８８に通じる転送管２０６と、ドレインタンク（図示せず）に通じるドレイン管２０８が接続される。ＴＭＡＨ原液供給管２００、溶媒供給管２０４、転送管２０６およびドレイン管２０８の途中には開閉弁２１０，２１２，２１４、２１６がそれぞれ設けられる。さらに、調合タンク１８６には、タンク内の現像液をかき混ぜるための循環用配管２１８およびポンプ２２０が接続されるとともに、タンク内現像液のレジスト濃度およびアルカリ濃度を測定するための濃度測定部２２２も接続されている。
【００８３】
供給タンク１８８は、調合タンク１８６でＴＭＡＨ濃度を調整された現像液を現像処理部１２６の現像液ノズルＤＮへ供給する前に一時的に貯留するための容器である。この供給タンク１８８には、調合タンク１８６からの転送管２０６と、現像液ノズルＤＮに通じる現像液供給管２２４と、ドレインタンク（図示せず）に通じるドレイン管２２５が接続される。転送管２０６の途中には上記開閉弁２１４のほかにポンプ２２６も設けられてよい。現像液供給管２２４の途中にはポンプ２２８、フィルタ２３０、開閉弁２３２が設けられ、必要に応じて圧力制御弁または流量制御弁（図示せず）等も設けられてよい。ドレイン管２２５の途中には開閉弁２３４が設けられる。現像液供給管２２４には、開閉弁２３２よりも下流側の位置で、ＴＭＡＨ新液供給源２３５からのＴＭＡＨ新液供給管２３６が接続されている。ＴＭＡＨ新液供給管２３６の途中には開閉弁２３８が設けられる。
【００８４】
濃度測定部２２２は、調合タンク１８６内の現像液をモニタ管２４２を介して取り込んで、現像液のレジスト濃度およびアルカリ濃度を測定する。レジスト濃度の測定には、たとえば吸光光度法を用いることができる。アルカリ濃度の測定には、たとえば導電率測定法を用いることができる。
【００８５】
制御部２４０は、マイクロコンピュータを含み、このシステム１８０内の各部、特に開閉弁（１９４，１９６，２１０，２１２，２１４，２１６，２３２，２３８）およびポンプ（２２０，２２６，２２８）等を制御する。さらに、制御部２４０は、濃度測定部２２２で得られたレジスト濃度測定値を基に、調合タンク１８６内の現像液について次回の再利用のためのアルカリ濃度値を割り出す手段を有している。
【００８６】
制御部２４０は、このアルカリ濃度値割り出し手段として、図７に示すように現像レートを一定に維持するための（したがって現像均一性を確保するための）レジスト濃度とＴＭＡＨ濃度との対応関係または関数をたとえばルックアップテーブルでデータベース化している。たとえば、現像レートＫ2（一定値）を維持する場合、或るレジスト濃度値Ｒaを与えられると、ルックアップテーブルを参照することにより、Ｒaに対応するＴＭＡＨ濃度値Ｔaを割り出すことができる。また、別のレジスト濃度値Ｒbを与えられると、上記と同様にルックアップテーブルを参照して、Ｒbに対応するＴＭＡＨ濃度値Ｔbを割り出すことができる。図７の特性曲線によれば、レジスト濃度がＲaからＲbに増大したときは、ＴＭＡＨ濃度をＴaからＴbに減少させるような調整を行うことで、現像レートを所望の値Ｋ2（一定値）に維持できることがわかる。このようなルックアップテーブルは、たとえば実験値データに基づいてメモリ上に構築することができる。
【００８７】
次に、この現像液循環再利用システム１８０の作用を説明する。上記のように、現像処理部１２６では基板Ｇの周縁部から現像液がこぼれ落ちて現像液パン１３４に受け集められ、現像液落し部１２８では基板Ｇの傾斜姿勢により基板Ｇの被処理面全体から現像液が流れ落ちて現像液パン１３４に受け集められる。
【００８８】
現像液パン１３４に受け集められた現像液は、パン底の排液口１３４ａから排液管１４２を通って回収タンク１８４に回収される。回収タンク１８４に蓄積される現像液の量は、現像処理回数つまり基板の処理枚数が増えるにしたがって増大する。処理枚数のカウント値が一定値に達する度に、制御部２４０の制御の下で開閉弁１９４が開けられ、回収タンク１８４に溜まっている回収現像液が転送管１９４を通って調合タンク１８６に転送される。この際、調合タンク１８６を予め空にしておくのが好ましい。
【００８９】
回収タンク１８４から調合タンク１８６に回収現像液が移された後、開閉弁１９４が閉状態に戻る。一方、濃度測定部２２２は、調合タンク１８６内の現像液を一部採取して、吸光光度法によりレジスト濃度を測定し、測定結果（レジスト濃度測定値）を制御部２４０に送る。制御部２４０は、濃度測定部２２２よりレジスト濃度測定値を受け取ると、上記のようなルックアップテーブルを参照して、予め設定した現像レートを一定に維持するための該レジスト濃度測定値に対応するＴＭＡＨ濃度値を割り出す。なお、現像レートを線幅ＣＤ（Critical Dimension）に置き換えて設定することも可能である。
【００９０】
そして、制御部２４０の制御の下で、調合タンク１８６内の現像液のＴＭＡＨ濃度が上記のようにして割り出されたＴＭＡＨ濃度値になるように、現像液の成分調整が行われる。より詳細には、ＴＭＡＨ原液供給管２００、溶媒供給管２０４およびドレイン管２０８のそれぞれの開閉弁２１０，２１２，２１６が適宜開けられる。開閉弁２１０が開けられると、ＴＭＡＨ原液供給源１９８よりＴＭＡＨ原液としてたとえばＴＭＡＨの２０％水溶液がＴＭＡＨ原液供給管２００を通って調合タンク１８６内に送り込まれる。開閉弁２１２が開けられると、溶媒供給源２０２より溶媒としてたとえば純水が溶媒供給管２０４を通って調合タンク１８６内に送り込まれる。開閉弁２１６が開けられると、調合タンク１８６内の現像液がドレイン管２０８を通って外へ排出（廃棄）される。
【００９１】
こうして、調合タンク１８６内の現像液にＴＭＡＨ原液（ＴＭＡＨ２０％水溶液）および／または溶媒（純水）を加える調合により、現像液のレジスト濃度をほぼ一定に維持しつつ、現像液のＴＭＡＨ濃度を変化させる。通常は、現像液の使用回数つまりリサイクル数が増えるにしたがってレジスト濃度が上昇することから、図７につき上述したように、ＴＭＡＨ濃度を下げる方向に変化させることになる。したがって、主として調合タンク１８６内の現像液に溶媒（純水）を加える調合によって次回の再利用のためのＴＭＡＨ濃度調整を行うことができる。
【００９２】
この調合処理の際には、循環ポンプ２２０が作動して、調合タンク１８６内の現像液がかき混ぜられる。濃度測定部２２２は、調合タンク１８６内の現像液を随時採取して、導電率測定法によりアルカリ濃度つまりＴＭＡＨ濃度を測定し、測定結果（ＴＭＡＨ濃度測定値）を制御部２４０に送る。制御部２４０は、濃度測定部２２２からのＴＭＡＨ濃度測定値が上記の割り出し濃度値に達したところで、開閉弁２１０，２１２，２１６を全て閉状態に戻し、循環ポンプ２２０を止める。
【００９３】
上記のようなＴＭＡＨ濃度調整のための調合処理が終了した後、適当な時機を見計らって調合タンク１８６内の現像液は供給タンク１８８へ移される。制御部２４０の制御の下で、供給タンク１８８の中をいったん空にしてから、転送管２０６の開閉弁２１４が開いて、ポンプ２２６が作動してよい。こうして、供給タンク１８８には、調合タンク１８６でＴＭＡＨ濃度を調整されたリサイクル現像液がまとまって補給される。
【００９４】
現像処理部１２６で上記のように各基板Ｇの被処理面に現像液を吹き付け、または液盛りする際には、制御部２４０の制御の下で開閉弁２３２が開いて、ポンプ２２８の駆動により供給タンク１８８内の現像液が現像液供給管２２４を通って現像液ノズルＤＮへ送られる。基板Ｇ上のレジスト膜は現像液ノズルＤＮより供給された現像液に浸かり、レジストパターン以外の不要な部分（感光部分もしくは非感光部分）が現像液中に溶解する。ここで、当該再利用現像液にあっては、以前に溶け込んだレジストの成分（樹脂）がリサイクル数に比例した量だけ蓄積している一方で、上記のような調合タンク１８６における成分調整によりＴＭＡＨ濃度が基準値（２．３８％）よりもリサイクル数に比例した割合で低くなっている。このことにより、今回の再利用でも、前回の再利用のときと変わらない一定の現像レートで現像処理が行なわれ、ＣＤ均一性または現像均一性が確保される。
【００９５】
なお、必要に応じて、上記のような供給タンク１８８からの再利用現像液の供給を止めて、ＴＭＡＨ新液供給源２３５からの新液（２．３８％ＴＭＡＨ水溶液）の供給に切り換えることも可能である。この場合、新液つまり新規現像液は、現像処理部１２６で一度使用された後は、上記のような回収機構によって回収現像液に組み込まれる。そして、調合タンク１８６でＴＭＡＨ濃度調整のための成分調整または調合処理を受けたのち、供給タンク１８８を経由して再利用に附される。
【００９６】
上述したように、この現像液循環再利用システム１８０では、現像液を再利用するに際して、現像液のＴＭＡＨ濃度を従来技術のように新液と同じ基準値（２．３８％）に維持するのではなく、現像レートに対するレジスト成分の影響をレジスト濃度に応じてキャンセルするようなＴＭＡＨ濃度値に調整することにより、現像均一性を確保するようにしている。また、このように現像液を高い信頼性で何度も有効に再利用できるため、現像液の使用量を大幅に節約できる。
【００９７】
なお、現像液の再利用回数が増えるにつれて、現像液中に解け込むレジストの量も増大する。通常の吸光光度法はレジスト濃度の測定範囲に限界（たとえば０．１〜１．５Ａｂｓ．）があるため、この実施形態では現像液自体の再利用が可能であってもレジスト濃度測定範囲の限界から再利用回数が制限されるおそれが出てくる。この問題に対しては、濃度測定部２２２において、調合タンク１８６より取り込んだサンプルの現像液を所定の混合比で溶媒で希釈し、その希釈現像液のレジスト濃度を吸光光度法により測定して、希釈現像液のレジスト濃度測定値をサンプル現像液のレジスト濃度測定値に換算するようにしてよい。
【００９８】
図８に、濃度測定部２２２におけるレジスト濃度測定部の一構成例を示す。このレジスト濃度測定部は、透明な測定容器２４２と、この測定容器２４２を挟んで対向配置された発光素子２４４および受光素子２４６と、測定容器２４２に調合タンク１８６（図６）内の現像液を供給するための液量制御可能なポンプたとえばシリンダ型ポンプ２４８と、測定容器２４２に溶媒容器（図示せず）からの溶媒たとえば純水を供給するための液量制御可能なポンプたとえばシリンダ型ポンプ２５０と、レジスト濃度測定のための演算処理を行うための測定回路２５２とを有している。測定容器２４２の底に設けられた排液口２４２ａにドレイン管２５４が接続され、このドレイン管２５４に開閉弁２５６が設けられている。測定回路２５２は、各部を制御するための制御回路を含んでいる。
【００９９】
このレジスト濃度測定部において、通常は、ポンプ２４８を通じて調合タンク１８６（図６）内の現像液だけを測定容器２４２に取り込む。そして、発光素子２４４より所定（既知）の光強度を有する光線Ｌ0を出射させて、この光線Ｌ0を測定容器２４２内のサンプル液（現像液）に入射させ、反対側に透過した光線Ｌ1を受光素子２４６に受光させて透過光線Ｌ1の光強度を測定する。測定回路２５２は、入射光Ｌ0および透過光Ｌ1のそれぞれの光強度の比から適当な補正をかけてサンプル液のレジスト濃度測定値を演算する。
【０１００】
こうして得られるレジスト濃度測定値が測定範囲の上限または飽和値（１．５Ａｂｓ．）に達したときは、調合タンク１８６からの現像液と溶媒容器からの純水とを所定の混合比たとえば１：２で測定容器２４２に取り込んで、レジスト濃度を１／３に下げた希釈現像液を調製する。そして、この測定容器２４２内の希釈現像液について上記と同様の吸光光度法によりレジスト濃度を測定してから、換算により（このレジスト濃度測定値に希釈率の逆数つまり３を乗じることで）、調合タンク１８６内の現像液のレジスト濃度測定値を得ることができる。
【０１０１】
もっとも、レジスト濃度が高くなりすぎると、現像均一性を維持することは難しくなるので、換算後のレジスト濃度測定値が所定の許容上限値たとえば２．０Ａｂｓ．に達したときは、調合処理を中止して、調合タンク１８６内の現像液を廃棄してよい。
【０１０２】
上記した実施形態では、調合タンク１８６に収容された回収現像液のレジスト濃度を測定し、その測定結果（レジスト濃度測定値）に応じて現像均一性を得るためのアルカリ濃度値を割り出し、その割り出したアルカリ濃度値になるように現像液の成分を調整するようにした。
【０１０３】
別の方式として、調合タンク１８６に収容された回収現像液のアルカリ濃度を測定し、その測定結果（アルカリ濃度測定値）に応じて現像均一性を得るためのレジスト濃度値を割り出し、その割り出したレジスト濃度値になるように現像液の成分を調整する方法も可能である。この場合、濃度測定部２２２は、上記と同様に導電率測定法によって回収現像液のアルカリ濃度（ＴＭＡＨ濃度）を測定することができる。また、制御部２４０は、上記と同様に現像レートを一定に維持するためのレジスト濃度とＴＭＡＨ濃度との対応関係または関数をデータベース化したルックアップテーブルを参照して、ＴＭＡＨ濃度測定値を基にこれと対応するレジスト濃度測定値を割り出すことができる。
【０１０４】
そして、制御部２４０の制御の下で、調合タンク１８６内の現像液のレジスト濃度が上記のようにして割り出されたレジスト濃度値になるように、現像液の成分調整を行えばよい。通常は、再利用を重ねることによってＴＭＡＨ濃度測定値が低くなるため、現像均一性を確保するためには図７の関係からレジスト濃度を下げる方向に調整することになる。調合タンク１８６内の現像液のレジスト濃度を下げるためには、ドレイン管２０８を通じた排液により現像液を減らすと同時にＴＭＡＨ原液（ＴＭＡＨ２０％水溶液）および溶媒（純水）を適宜加えればよい。なお、調合処理に際して、調合タンク１８６に新液（ＴＭＡＨ２．３８％水溶液）を供給することも可能である。
【０１０５】
この場合、濃度測定部２２２は調合タンク１８６内の現像液を随時採取して、吸光光度法によりレジスト濃度を測定し、測定結果（レジスト濃度測定値）を制御部２４０に送る。制御部２４０は、濃度測定部２２２からのレジスト濃度測定値が上記の割り出したレジスト濃度値に達したところで開閉弁２１０，２１２，２１６を全て閉状態に戻し、循環ポンプ２２０を止めて、調合処理を終了する。
【０１０６】
上記した実施形態は、平流し方式の現像ユニット（ＤＥＶ）９４に係わるものであった。しかし、本発明は、上記のような平流し方式に限定されるものではなく、たとえば基板を回転させることによって基板の被処理面に現像液を供給するスピン方式や、現像液中に基板を浸漬させるディップ方式など種々の現像方法または現像装置に適用可能である。また、現像液の種類もＴＭＡＨ水溶液に限るものではなく、他のアルカリ水溶液も可能である。
【０１０７】
また、本発明における被処理基板はＬＣＤ用のガラス基板に限らず、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、半導体ウエハ、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像方法、現像装置または現像液再生装置によれば、現像液を多数回再利用しても現像均一性を確保することができる。さらには、現像液を高い信頼性で何度も有効に再利用できるので、現像液の消費量を大幅に節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像方法および現像装置が適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムにおける第１の熱的処理部の構成を示す側面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態における現像ユニットの全体構成を示す側面図である。
【図５】実施形態におけるノズル走査機構の構成例を示す斜視図である。
【図６】実施形態における現像液循環再利用システムの全体構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態において現像レートを一定に維持するためのレジスト濃度とＴＭＡＨ濃度との関係を示す図である。
【図８】実施形態の濃度測定部におけるレジスト濃度測定部の一構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
９４現像ユニット（ＤＥＶ）
１１２現像部
１２６現像処理部
１２８現像液落し部
１３４現像液パン
１４２排液管
１８０現像液循環再利用システム
１８４回収タンク
１８６調合タンク
１８８供給タンク
１９８ＴＭＡＨ原液供給源
２０２溶媒供給源
２２２濃度測定部
２４０制御部

Claims

被処理基板上のレジスト膜に対する現像処理に用いられたアルカリ性の現像液を回収する工程と、
回収された前記現像液のレジスト濃度を測定する工程と、
現像レートを一定に維持するための前記レジスト濃度の測定値に対応するアルカリ濃度値を予め設定したルックアップテーブルを参照して割り出す工程と、
割り出した前記アルカリ濃度値になるように前記現像液の成分を調整する工程と、
成分調整された前記現像液を前記現像処理に再利用する工程と
を有し、前記現像液のリサイクル数が増えるにしたがって、前記回収された前記現像液のレジスト濃度が上昇し、前記成分調整された現像液のアルカリ濃度が下がる現像方法。
前記レジスト濃度測定工程では、吸光光度法によって前記レジスト濃度を測定する請求項１に記載の現像方法。
前記レジスト濃度測定工程が、前記現像液を所定の混合比で所定の溶媒により希釈して希釈現像液を得る工程と、前記希釈現像液のレジスト濃度を吸光光度法によって測定する工程と、前記希釈現像液より求めたレジスト濃度測定値を希釈前の前記現像液のレジスト濃度測定値に換算する工程とを含む請求項２に記載の現像方法。
前記現像液成分調整工程が、前記現像液のアルカリ濃度を測定する工程と、前記アルカリ濃度の測定値が前記割り出されたアルカリ濃度値に一致するまで前記現像液に現像液原液および／または溶媒を加える工程とを含む請求項１または請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像方法。
前記アルカリ濃度測定工程では、導電率測定法によって前記アルカリ濃度を測定する請求項４に記載の現像方法。
前記現像液のレジスト濃度測定値が所定の許容上限値に達したときは、前記現像液成分の調整を中止して、前記現像液を廃棄する工程を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像方法。
被処理基板上のフォトレジスト膜の不要な部分をアルカリ性の現像液で溶解する現像処理を行う処理部と、
前記処理部の現像処理に用いられた現像液を回収する回収部と、
回収された前記現像液のレジスト濃度を測定するレジスト濃度測定部と、
現像レートを一定に維持するための前記レジスト濃度測定値に対応するアルカリ濃度値を予め設定したルックアップテーブルを参照して割り出すアルカリ濃度割り出し部と、
割り出された前記アルカリ濃度値になるように前記現像液の成分を調整する現像液調合部と、
前記現像液調合部で成分調整された前記現像液を再利用のため前記処理部へ供給する現像液供給部と
を有し、前記アルカリ濃度割り出し部のルックアップテーブルが、前記現像液のリサイクル数が増えるにしたがって、前記回収された前記現像液のレジスト濃度が上昇し、前記成分調整された現像液のアルカリ濃度が下がるように予め設定されている現像装置。
前記現像液調合部が、前記現像液を収容する現像液容器と、前記現像液容器に前記現像液の原液を供給するための原液供給部と、前記現像液容器に溶媒を供給するための溶媒供給部と、前記現像液容器から現像液を排出するための現像液排出部と、前記現像液容器内の前記現像液のアルカリ濃度を測定するためのアルカリ濃度測定部と、前記アルカリ濃度測定部で得られるアルカリ濃度測定値が前記アルカリ濃度割り出し部で割り出されたアルカリ濃度値に一致するように前記現像液容器より排出される前記現像液の量、前記原液供給部より前記現像液容器に供給される前記原液の量および／または前記溶媒供給部より前記現像液容器に供給される前記溶媒の量を制御する制御部とを有する請求項７に記載の現像装置。