JP3926544B2

JP3926544B2 - Development processing equipment

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Publication number: JP3926544B2
Application number: JP2000255113A
Authority: JP
Inventors: 剛山崎; 一仁宮崎; 彰宏中村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: JP2002075821A; KR100753757B1; KR20020016557A; TW504739B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、露光処理がされた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス基板や半導体ウエハ等の基板に所定の現像液を供給して現像処理を行う現像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）や半導体デバイスのフォトリソグラフィー工程においては、洗浄処理されたＬＣＤ基板や半導体ウエハ等の基板にフォトレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、所定のパターンでレジスト膜を露光し、これを現像処理するという一連の処理が行われている。このうち洗浄処理、レジスト塗布処理、現像処理は、一般的にスピンナ型と呼ばれる液処理装置を用いて、基板を面内で回転させながら所定の処理液を供給して行われている。
【０００３】
例えば、ＬＣＤ基板の現像処理においては、露光処理された基板をスピンチャック等に載置、固定して現像液を基板に液盛りし、パドルを形成して現像反応を進行させ、所定時間経過した後に基板を回転させるとほぼ同時にリンス液の供給を開始して現像液とリンス液を振り切り、その後にリンス液の供給を停止して基板を高速で回転させ、スピン乾燥を行うといった方法が採用されている。
【０００４】
このような現像処理を行う１台の現像処理ユニットには、従来、現像液を供給する現像液吐出ノズルおよびリンス液を供給するためのリンス液吐出ノズルは、それぞれ１本のみが配設されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、使用されるレジストの種類が多様化するに従って異なる種類や濃度の現像液を用いなければならない場合が増えている。このため、従来の１現像処理ユニット−１現像液吐出ノズルの構造では、使用する現像液を変える毎に現像液吐出ノズルの洗浄を行わなければならず、連続的な処理が困難となって生産性を低下させていた。また、１本の現像液吐出ノズルで複数の現像液を扱うことから、異種現像液の混合による固形成分の生成や特性低下、これに伴うパーティクルの付着や現像不良の発生が危惧されていた。
【０００６】
さらに、フォトリソグラフィー工程において形成されるパターンの微細化や複雑化の進行に伴って、現像処理をより均一に行い、現像液の残渣を低減して良好なパターンの形成が可能である現像処理装置および現像処理方法の開発要求も高まっていた。
【０００７】
本発明はかかる従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、複数種の現像液を用いた場合においても連続的な処理を可能として処理効率を高め、また、現像処理を均一化し、現像液の残渣を低減せしめて高品質な基板を得ることを可能とした現像処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によれば、基板を載置して保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に所定の現像液を供給する現像液供給機構と、を具備する現像処理装置であって、前記現像液供給機構は、所定の現像液を吐出する複数の現像液吐出ノズルと、前記複数の現像液吐出ノズルを保持する１つのノズル保持アームと、前記ノズル保持アームと前記複数の現像液吐出ノズルとの間に設けられ、前記複数の現像液吐出ノズルの高さを個別に調節可能な昇降機構と、を有し、前記昇降機構は、現像処理の際に、前記複数の現像液吐出ノズルのうち、使用する一の現像液吐出ノズルを下方位置に位置させ、使用しない他の現像液吐出ノズルを前記ノズル保持アームに近接した上方位置に位置させ、その状態で、前記一の現像液吐出ノズルのみから所定の現像液を基板に供給することを特徴とする現像処理装置、が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、基板を載置して保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に所定の現像液を供給する現像液供給機構と、を具備する現像処理装置であって、前記現像液供給機構は、所定の現像液を吐出する複数の現像液吐出ノズルと、前記複数の現像液吐出ノズルを保持する１つのノズル保持アームと、前記複数の現像液吐出ノズルの高さを個別に調節可能な昇降機構と、を有し、前記複数の現像液吐出ノズルは、それぞれが異なる種類および／または濃度の現像液を前記保持手段に保持された基板に供給するものであることを特徴とする現像処理装置、が提供される。
【００１０】
本発明において、現像液が塗布された基板にリンス液を供給するリンス液供給機構をさらに具備し、前記リンス液供給機構は、前記保持手段に保持された基板への所定の現像液の塗布終了に引き続いて所定のリンス液を基板に供給するプレリンスノズルと、前記プレリンスノズルによるリンス液の供給終了後に、所定のリンス液の供給を行うリンス液吐出ノズルと、を有し、
前記スプレーノズルと前記プレリンスノズルは同一のノズル保持アームに配設されていることが好ましい。
【００１１】
本発明の現像処理装置によれば、１台の現像処理装置（現像処理ユニット）に、基板に現像液を塗布するための現像液吐出ノズルが複数配設されていることから、異なる種類および／または濃度の現像液の供給が必要な場合には使用するノズルを切り替えることで対処することができるようになるので、１本のノズルのみが配設されている場合と比較して、ノズル洗浄を行う時間のロスが無くなって生産性が向上し、また異なる現像液の混合による特性低下やパーティクルの発生が低減されて、基板の高い品質を維持することが可能となる。そして、現像処理の際に、複数の現像液吐出ノズルのうち、使用する一の現像液吐出ノズルを下方位置に位置させ、使用しない他の現像液吐出ノズルをノズル保持アームに近接した上方位置に位置させ、その状態で、前記一の現像液吐出ノズルのみから所定の現像液を基板に供給するので、使用していない現像液吐出ノズルからの現像液が現像液パドルに混入することを防止することができる。
【００１２】
また、基板上に現像液パドルを形成した後にスプレーノズルを用いて、圧力（インパクト）を与えながら現像液を供給することにより、現像液パドルが撹拌されて現像処理がより均一に進行するようになる。これにより現像特性が向上し、より明瞭で均一なパターンが得られ、しかも現像時間が短縮されるようになる。
【００１３】
さらに、プレリンスノズルがスプレーノズルと同じノズル保持アームに配設されている場合には、現像液の塗布後に間髪を空けずにリンス液を供給することが可能となる。こうしてスプレーノズルを用いた均一な現像反応を進行させつつ、即座にリンス液を供給して現像反応を停止させることができることによっても、現像特性の向上、明瞭で均一なパターンの形成、現像処理時間の短縮という効果が得られ、さらに現像液残渣が低減され、高品質な基板が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の現像処理装置（現像処理ユニット）（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃを有するＬＣＤ基板のレジスト塗布・現像処理システム１００を示す平面図である。
【００１５】
レジスト塗布・現像処理システム１００は、複数のＬＣＤ基板（基板）Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部２と、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェイス部３とを備えており、処理部２の両端にそれぞれカセットステーション１およびインターフェイス部３が配置されている。
【００１６】
カセットステーション１は、カセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送を行うための搬送機構１０を備えている。そして、カセットステーション１においてカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構１０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１０ａ上を移動可能な搬送アーム１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００１７】
処理部２は、前段部２ａと中段部２ｂと後段部２ｃとに分かれており、それぞれ中央に搬送路１２・１３・１４を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部１５・１６が設けられている。
【００１８】
前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可能な主搬送装置１７を備えており、搬送路１２の一方側には、２つの洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂが配置されており、搬送路１２の他方側には紫外線照射ユニット（ＵＶ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが２段に重ねられた処理ブロック２５、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２６および冷却ユニット（ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２７が配置されている。
【００１９】
また、中段部２ｂは、搬送路１３に沿って移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１３の一方側には、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２および基板Ｇの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３が一体的に設けられており、搬送路１３の他方側には、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２８、加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック２９、およびアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが上下に重ねられてなる処理ブロック３０が配置されている。
【００２０】
さらに、後段部２ｃは、搬送路１４に沿って移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送路１４の一方側には、３つの現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ・２４ｂ・２４ｃが配置されており、搬送路１４の他方側には加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック３１、およびともに加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック３２・３３が配置されている。
【００２１】
なお、処理部２は、搬送路を挟んで一方の側に洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａのようなスピンナ系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニット（ＨＰ）や冷却処理ユニット（ＣＯＬ）等の熱系処理ユニットのみを配置する構造となっている。
【００２２】
また、中継部１５・１６のスピンナ系ユニット配置側の部分には、薬液供給ユニット３４が配置されており、さらに主搬送装置１７・１８・１９のメンテナンスを行うためのスペース３５が設けられている。
【００２３】
主搬送装置１７・１８・１９は、それぞれ水平面内の２方向のＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構、および垂直方向のＺ軸駆動機構を備えており、さらにＺ軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基板Ｇを支持するアームを有している。
【００２４】
主搬送装置１７は、搬送アーム１７ａを有し、搬送機構１０の搬送アーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置１８は搬送アーム１８ａを有し、中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１６との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。さらに、主搬送装置１９は搬送アーム１９ａを有し、中継部１６との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｃの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらにはインターフェイス部３との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部１５・１６は冷却プレートとしても機能する。
【００２５】
インターフェイス部３は、処理部２との間で基板Ｇを受け渡しする際に一時的に基板Ｇを保持するエクステンション３６と、さらにその両側に設けられた、バッファカセットを配置する２つのバッファステージ３７と、これらと露光装置（図示せず）との間の基板Ｇの搬入出を行う搬送機構３８とを備えている。搬送機構３８はエクステンション３６およびバッファステージ３７の配列方向に沿って設けられた搬送路３８ａ上を移動可能な搬送アーム３９を備え、この搬送アーム３９により処理部２と露光装置との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００２６】
このように各処理ユニットを集約して一体化することにより、省スペース化および処理の効率化を図ることができる。
【００２７】
このように構成されたレジスト塗布・現像処理システム１００においては、カセットＣ内の基板Ｇが処理部２に搬送され、処理部２では、まず前段部２ａの処理ブロック２５の紫外線照射ユニット（ＵＶ）で表面改質・洗浄処理が行われ、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却された後、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂでスクラバ洗浄が施され、処理ブロック２６のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）で加熱乾燥された後、処理ブロック２７のいずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００２８】
その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、レジストの定着性を高めるために、処理ブロック３０の上段のアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）にて疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）され、下段の冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３で基板Ｇの周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Ｇは、中段部２ｂの中の加熱処理ユニット（ＨＰ）の１つでプリベーク処理され、処理ブロック２９または３０の下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００２９】
その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装置１９にてインターフェイス部３を介して露光装置に搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、基板Ｇは再びインターフェイス部３を介して搬入され、必要に応じて後段部２ｃの処理ブロック３１・３２・３３のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）でポストエクスポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ・２４ｂ・２４ｃのいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Ｇは、後段部２ｃのいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）にてポストベーク処理が施された後、いずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）にて冷却され、主搬送装置１９・１８・１７および搬送機構１０によってカセットステーション１上の所定のカセットに収容される。
【００３０】
次に、本発明に係る現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃについて詳細に説明する。図２は現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃの一実施形態を示す平面図であり、図３は図２記載の現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃにおけるカップ部分の断面図である。図２に示されるように、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃはシンク４８により全体が包囲されている。
【００３１】
図３に示すように、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃにおいては、基板Ｇを機械的に保持する保持手段、例えば、スピンチャック４１がモータ等の回転駆動機構４２により回転されるように設けられ、このスピンチャック４１の下側には、回転駆動機構４２を包囲するカバー４３が配置されている。スピンチャック４１は図示しない昇降機構により昇降可能となっており、上昇位置において搬送アーム１９ａとの間で基板Ｇの受け渡しを行う。スピンチャック４１は真空吸引力等により、基板Ｇを吸着保持できるようになっている。
【００３２】
カバー４３の外周囲には２つのアンダーカップ４４・４５が離間して設けられており、この２つのアンダーカップ４４・４５の間の上方には、主として現像液を下方に流すためのインナーカップ４６が昇降自在に設けられ、アンダーカップ４５の外側には、主としてリンス液を下方に流すためのアウターカップ４７がインナーカップ４６と一体的に昇降自在に設けられている。なお、図３において、左側には現像液の排出時にインナーカップ４６およびアウターカップ４７が上昇される位置が示され、右側にはリンス液の排出時にこれらが降下される位置が示されている。
【００３３】
アンダーカップ４４の内周側底部には回転乾燥時にユニット内を排気するための排気口４９が配設されており、２つのアンダーカップ４４・４５間には主に現像液を排出するためのドレイン管５０ａが、アンダーカップ４５の外周側底部には主にリンス液を排出するためにドレイン管５０ｂが、設けられている。
【００３４】
アウターカップ４７の一方の側には、図２に示すように、現像液供給用のノズル保持アーム５１が設けられ、ノズル保持アーム５１には、基板Ｇに現像液を塗布するために用いられる現像液吐出ノズルの一実施形態であるパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂが収納されている。ノズル保持アーム５１は、ガイドレール５３の長さ方向に沿ってベルト駆動等の駆動機構５２により基板Ｇを横切って移動するように構成され、これにより現像液の塗布時には、ノズル保持アーム５１はパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂから現像液を吐出しながら、静止した基板Ｇをスキャンするようになっている。
【００３５】
また、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂは、ノズル待機部１１５に待機されるようになっており、このノズル待機部１１５にはパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂを洗浄するノズル洗浄機構１２０が設けられている。パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂの構造等を含めた現像液供給機構の詳細については後述する。
【００３６】
アウターカップ４７の他方の側には、純水等のリンス液吐出用のノズル保持アーム５４が設けられ、ノズル保持アーム５４の先端部分には、リンス液吐出ノズル６０が設けられている。リンス液吐出ノズル６０としては、例えば、パイプ状の吐出口を有するもの用いることができる。ノズル保持アーム５４は駆動機構５６によりガイドレール５３の長さ方向に沿ってスライド自在に設けられており、リンス液吐出ノズル６０からリンス液を吐出させながら、基板Ｇ上をスキャンするようになっている。
【００３７】
なお、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃへは、レジスト塗布・現像処理システム１００が配置される場所の天井から清浄なダウンフローが供給されるように、上部に空間が形成されている。また、スピンチャック４１に保持された基板Ｇへ窒素ガス等の乾燥ガスを供給するためのガスブロー機構、スピンチャック４１に発生する静電気を除去するためのイオナイザーが、それぞれ基板Ｇの上空に配設されている。
【００３８】
また、図４に示すように、スピンチャック４１を回転させる回転駆動機構４２、現像液用のノズル保持アーム５１をスライド移動させる駆動機構５２、およびリンス液用のノズル保持アーム５４をスライド移動させる駆動機構５６は、いずれも制御装置７０により制御されるようになっている。
【００３９】
続いて、現像液の貯留から基板Ｇへの塗布に係る現像液供給機構について説明するが、最初にパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂについて詳述することとする。パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂとしては、例えば、図５の斜視図に示すように、スリット状の現像液吐出口８５ａ・８５ｂを有し、現像液吐出口８５ａ・８５ｂから現像液が帯状に吐出される構造を有するものが好適に配設される。現像液吐出口８５ａ・８５ｂは、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂを保持したノズル保持アーム５１をガイドレール５３に沿ってスキャンさせた場合に、どちらの方向からスキャンした場合にも、基板Ｇに対して略垂直に現像液を吐出できるように構成されている。
【００４０】
なお、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂとしては、例えば、スリット状の現像液吐出口８５ａ・８５ｂを有するノズルに代えて、複数の孔部が１列または複数例で縦列形成された現像液吐出口を有するノズル等を用いてもよく、この場合にも現像液を帯状に基板Ｇに対して略垂直に吐出させることができる。
【００４１】
また、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂは、それぞれがエアーシリンダーや電動モータ等の昇降機構５８ａ・５８ｂにより高さ位置を変えることができるように構成されており、現像液の塗布時には、使用する一方のパドル形成用ノズル、例えばパドル形成用ノズル８０ａを昇降機構５８ａを伸張させて下方に位置させ、使用しないパドル形成用ノズル８０ｂはノズル保持アーム５１の底面に近接するように保持することができるようになっている。
【００４２】
さらに、図６は、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂへの現像液の送液経路を示した説明図であるが、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂにはそれぞれ異なる種類および／または濃度の現像液Ａ・Ｂが供給されるように送液経路Ａ・Ｂが形成されている。
【００４３】
このような構成により、ノズル保持アーム５１を基板Ｇ上をスキャンさせながら、パドル形成用ノズル８０ａの現像液吐出口８５ａから所定の現像液（現像液Ａ）を基板Ｇ上に塗布する際には、使用しないパドル形成用ノズル８０ｂの現像液吐出口８５ｂは基板Ｇに塗布された現像液Ａに触れることはないため、基板Ｇ上の現像液パドルに現像液Ｂが混入したり、パドル形成用ノズル８０ｂが現像液Ａによって汚染されるといった問題は生じない。
【００４４】
また、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂの各々から異なる現像液を基板Ｇに塗布することが可能であるため、例えば、２つのロットの基板Ｇにそれぞれ異なる種類のレジストが使用されているために、異なる種類の現像液を用いて現像処理を行わなければならず、しかもそれらのロットを連続して処理しなければならない場合にも容易に対処できる。つまり、１本のパドル形成用ノズル（現像液吐出ノズル）しか配設されていない場合と比較すると、パドル形成用ノズルの清掃を行う必要がなく、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂの位置調整のみで現像処理を連続的に行うことができることから、処理効率が高められ、生産性が向上する。
【００４５】
なお、図６に示されるように、送液経路Ａ・Ｂには、それぞれに脱気モジュール５９ａ・５９ｂが設けられている。送液される現像液Ａ・Ｂには、例えば、現像液Ａ・Ｂをパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂへ送液するために用いられる高圧の窒素ガス等が溶存しており、現像液を基板Ｇへ塗布した際に溶存ガスが気泡化して基板Ｇに付着し、基板Ｇに現像液で濡れない部分が生じて現像不良を起こす場合がある。そこで、脱気モジュール５９ａ・５９ｂによりこのような溶存ガスを除去する。脱気モジュール５９ａ・５９ｂは、例えば、減圧雰囲気とされた中空糸膜や多孔質樹脂を現像液が通過する構造とすることができる。
【００４６】
また、送液経路Ａ・Ｂには三方バルブ５７ａ・５７ｂが配設されている。現像液Ａ・Ｂをパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂへ供給している場合には、真空吸引を行うためのバルブは閉じた状態とし、現像液Ａ・Ｂの供給が終了した後には、現像液Ａ・Ｂの供給側のバルブを閉じて真空吸引側のバルブを開け、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂに残留している現像液を排出するように操作する。こうして、パドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂからの現像液の液垂れを防止することができ、特に、使用していない一方のパドル形成用ノズルからの液垂れを防止して、形成中の現像液パドルに別の現像液が混入することを防止することができる。なお、真空吸引を行う時間は任意に設定することができ、これによりパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂ内の現像液量を制御することができる。
【００４７】
次に、上述した２本のパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂを有する現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃを用いた現像処理工程について、あるロット（ロットＡとする）の複数枚の基板Ｇを、図６に従い、パドル形成用ノズル８０ａを用いて現像液Ａにより処理した後に、別のロット（ロットＢとする）の複数枚の基板Ｇを、パドル形成用ノズル８０ｂを用いて現像液Ａと異なる別の現像液Ｂにより処理する場合を例に説明する。図７はこの現像処理工程を示す説明図（フローチャート）である。
【００４８】
まず、インナーカップ４６とアウターカップ４７とを下段（図３右側位置）に保持する（ステップ１）。この状態として、基板Ｇを保持した搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ内に挿入し、このタイミングに合わせてスピンチャック４１を上昇させて、基板Ｇをスピンチャック４１へ受け渡す（ステップ２）。
【００４９】
搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ外に待避させ、基板Ｇが載置されたスピンチャック４１を降下させて所定位置に保持する（ステップ３）。そして、ノズル保持アーム５１をインナーカップ４６内の所定位置に移動、配置し（ステップ４）、昇降機構５８ａを伸張させてパドル形成用ノズル８０ａのみを下方に位置させて保持し（ステップ５）、基板Ｇ上をスキャンしながらパドル形成用ノズル８０ａを用いて所定の現像液Ａを基板Ｇ上に塗布し、現像液パドルを形成する（ステップ６）。なお、図６に示した三方バルブ５７ａにおいては、現像液Ａを供給するために真空吸引を行うためのバルブは閉じた状態となっている。
【００５０】
現像液パドルが形成された後、所定の現像処理時間（現像反応時間）が経過するまでの間に、パドル形成用ノズル８０ａを昇降機構５８ａを縮ませて上方の位置に戻して保持し（ステップ７）、ノズル保持アーム５１をインナーカップ４６およびアウターカップ４７から待避させ（ステップ８）、代わりにノズル保持アーム５４を駆動して、リンス液吐出ノズル６０が基板Ｇ上の所定位置に保持する（ステップ９）。続いて、インナーカップ４６とアウターカップ４７を上昇させ、上段位置（図３の左側位置）に保持する（ステップ１０）。この上段位置は、基板Ｇの表面の水平位置がほぼインナーカップ４６のテーパー部の位置に合う高さとする。
【００５１】
基板Ｇを低速で回転させて基板Ｇ上の現像液を振り切る動作に入るのとほぼ同時にリンス液吐出ノズル６０からリンス液を吐出し、さらにこれらの動作とほぼ同時に、排気口４９による排気動作を開始する（ステップ１１）。つまり、現像反応時間の経過前には排気口４９は未動作の状態とすることが好ましく、これにより、基板Ｇ上に形成された現像液パドルには、排気口４９の動作による気流発生等の悪影響が発生しない。
【００５２】
基板Ｇの回転が開始され、基板Ｇからその外周に向けて飛散する現像液およびリンス液は、インナーカップ４６のテーパー部や外周壁（側面の垂直壁）に当たって下方へ導かれ、ドレイン管５０ａから排出される。このとき基板Ｇの回転開始から所定の時間が経過するまでは、主に現像液からなる現像液濃度の高い処理液がドレイン管５０ａから排出されるために、このような排出液はドレイン管５０ａに設けられた切替バルブを操作して回収し、再利用に供することが好ましい。
【００５３】
基板Ｇの回転開始から所定時間経過後には、リンス液を吐出しながら、また基板Ｇを回転させたままの状態でインナーカップ４６とアウターカップ４７を降下させて下段位置に保持する（ステップ１２）。下段位置では、基板Ｇの表面の水平位置がほぼアウターカップ４７のテーパー部の位置に合う高さとする。そして、現像液の残渣が少なくなるように、基板Ｇの回転数を現像液を振り切るための回転動作開始時よりも大きくする。この基板Ｇの回転数を上げる操作は、インナーカップ４６とアウターカップ４７の降下動作と同時にまたはその前後のいずれの段階で行ってもよい。こうして、基板Ｇから飛散する主にリンス液からなる処理液は、アウターカップ４７のテーパー部や外周壁に当たってドレイン管５０ｂから排出される。
【００５４】
次に、リンス液の吐出を停止してリンス液吐出ノズル６０を所定の位置に収納し（ステップ１３）、基板Ｇの回転数をさらに上げて所定時間保持する。すなわち高速回転により基板Ｇを乾燥するスピン乾燥を行う（ステップ１４）。このスピン乾燥時には、基板Ｇの上方からガスブロー機構を用いて、乾燥した窒素ガス等を基板に供給しながら行うことが好ましい。
【００５５】
図８は、基板Ｇへのガス供給の一実施形態を示す説明図である。窒素ガスを吐出するノズル９８は、図８（ａ）に示すように、スピン乾燥時以外の使用しない場合にはインナーカップ４６とアウターカップ４７上で略水平に保持されているが、スピン乾燥を行う際には、図８（ｂ）に示すように、配管９９の関節部分９９ａが折れてノズル９８の先端が基板Ｇへ向き、窒素ガスを基板Ｇに向けて供給する。これにより乾燥時間が短縮される。スピン乾燥が終了した時点で、窒素ガスの供給を停止し、再び関節部分９９ａを元の位置に戻してノズル９８と配管９９の全体を略水平に保持して待機状態に入る。
【００５６】
こうしてスピン乾燥が終了した後には基板Ｇの回転を停止し、スピンチャック４１を上昇させ（ステップ１５）、そのタイミングに合わせて搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ内に挿入して、基板Ｇの受け渡しを行い、その後にイオナイザーを用いてスピンチャック４１に発生した静電気の除去（除電）を行う（ステップ１６）。この除電は、先にスピン乾燥時にガスブロー機構を用いて窒素ガスを基板Ｇに吹き付けた方法と同様にして、イオナイザーを用いてイオン化させたガスを基板Ｇに供給することにより行うことができる。
【００５７】
上述したステップ１からステップ１６までの一連の工程が終了した後のスピンチャック４１上に基板Ｇがない状態では、インナーカップ４６とアウターカップ４７は下段位置にあることから、ステップ１の状態が満足されていることになる。また、次に処理すべき基板Ｇが搬送アーム１９ａにより現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ内に搬送されれば、ステップ２以降の前述した工程に従って基板Ｇの現像処理を継続して行うことができる。
【００５８】
こうして、ロットＡの全ての基板Ｇについての現像処理を終了した後には、送液経路Ａに設けられた三方バルブ５７ａ（図６参照）において、現像液Ａの供給側のバルブを閉じて真空吸引側のバルブを開け、パドル形成用ノズル８０ａに残留している現像液Ａを排出するように操作する（ステップ１７）。こうして、パドル形成用ノズル８０ａからの現像液Ａの液垂れが防止される。その後は、上述したステップ１からステップ１６と同様にして、ロットＢの基板Ｇについて、パドル形成用ノズル８０ｂを用いた現像液Ｂによる現像処理を行う（ステップ１８）。このようにして、異なる現像液Ａ・Ｂを用いた現像処理を連続的に行うことができる。
【００５９】
ロットＢの全ての基板Ｇについて現像処理が終了した後には、送液経路Ｂに設けられた三方バルブ５７ｂ（図６参照）において、現像液Ｂの供給側のバルブを閉じて真空吸引側のバルブを開け、パドル形成用ノズル８０ｂに残留している現像液Ｂを排出し（ステップ１９）、全ての処理が終了する。
【００６０】
次に、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃについて、現像液供給機構の構成を違えた別の実施の形態について説明する。図５では、２本の同じ構造を有するパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂをノズル保持アーム５１に配設した形態を示したが、現像液の吐出形態の異なる別の現像液吐出ノズルを配設することも可能である。例えば、図９は、ノズル保持アーム５１にパドル形成用ノズル８０ａと、所定の強さで現像液を基板Ｇに向けて吹き付け供給するスプレーノズル８０ｃを配設した形態を示している。パドル形成用ノズル８０ａとスプレーノズル８０ｃは、昇降機構５８ａ・５８ｃにより上下に別個に位置調節が可能となっている。
【００６１】
ノズル保持アーム５１にパドル形成用ノズル８０ａとスプレーノズル８０ｃを配設した場合には、前記した図６の場合とは異なり、例えば、図１０に示すようにパドル形成用ノズル８０ａとスプレーノズル８０ｃに同一の現像液が供給されるように現像液の送液経路Ａ・Ｃを構成し、そして最初にパドル形成用ノズル８０ａを用いて現像液パドルを形成した後に、スプレーノズル８０ｃを用いて形成された現像液パドルの上からさらに現像液を塗布する。
【００６２】
スプレーノズル８０ｃに形成された略楕円状の現像液吐出口８５ｃからは現像液が略扇形平面状にして吐出されるようになっており、こうして吐出された現像液の吐出勢いは、パドル形成用ノズル８０ａを用いた場合よりも大きい。このようにして圧力（インパクト）を与えながら基板Ｇに現像液を塗布することにより、先に形成された現像液パドルが撹拌され、現像反応がより均一に進行するようになる。こうして現像特性が向上し、より明瞭で均一なパターンが得られ、しかも現像時間が短縮される。
【００６３】
なお、現像液吐出口８５ｃの形状は、図９に示すような略楕円形状に限定されるものではなく、円形や長円形等であってもよい。また、現像液吐出口８５ｃから吐出される現像液の形態も略扇形平面状に限定されるものではなく、円錐状等であっても構わない。さらに、現像液吐出口８５ｃは、図９に示すように一直線上にあるように配設しなければならないものではなく、例えば、千鳥状に配設してもよい。
【００６４】
また、各送液経路Ａ・Ｃには、脱気モジュール５９ａ・５９ｃ、三方バルブ５７ａ・５７ｃが配設されており、パドル形成用ノズル８０ａ内の現像液とスプレーノズル８０ｃ内の現像液を個別に排出することができるようになっている。但し、パドル形成用ノズル８０ａとスプレーノズル８０ｃからは同じ現像液が供給されることから、例えば、一方のノズルの使用中に他方の使用していないノズルから液垂れが生じても、現像特性に与える影響は無視することができる。
【００６５】
上述したパドル形成用ノズル８０ａとスプレーノズル８０ｃを用いて同一の現像液を基板Ｇに塗布する場合の現像処理工程は、図１１のフローチャートに示す通りである。図１１に示した現像処理工程においては、先に図７のフローチャートを参照しながら説明したように、２本のパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂをノズル保持アーム５１に配設して、異なるロットの基板Ｇに対して異なる現像液Ａ・Ｂを用いて連続的に処理を行うという現像処理工程は採らない。しかし、図１１に示したステップ１からステップ６およびステップ８からステップ１６までの工程は、図７に示した現像処理工程のステップ１からステップ６およびステップ８からステップ１６までと同様である。
【００６６】
従って、ステップ６からステップ８に至る工程を詳しく説明すると、ステップ６においてパドル形成用ノズル８０ａを用いて基板Ｇ上に現像液パドルを形成した後には、パドル形成用ノズル８０ａを昇降機構５８ａを駆動させて上方に保持し（ステップ７−１）、代わりにスプレーノズル８０ｃを昇降機構５８ｃを駆動させて下方位置に保持する（ステップ７−２）。そして、スプレーノズル８０ｃを用いてパドル形成用ノズル８０ａによって形成された現像液パドルの上からさらに現像液を塗布し（ステップ７−３）、現像処理を進行させる。
【００６７】
なお、ステップ７−３の工程においては、基板Ｇを所定の低い回転数で回転させながら、スプレーノズル８０ｃから現像液を吐出させても構わず、ステップ７−３以降は基板Ｇを回転させたままステップ９へ移行してもよい。基板Ｇを回転させて基板Ｇから一部の現像液を排出しながら一方で新しい現像液を塗布することによって、現像反応の進行を早め、処理時間を短縮することができる。
【００６８】
スプレーノズル８０ｃによる現像液の塗布が終了したら、スプレーノズル８０ｃを昇降機構５８ｃを駆動させて上方に保持し（ステップ７−４）、ノズル保持アーム５１を待避させる（ステップ８）。さらにステップ９以降の処理を行うが、ここで、ステップ１６において、スピンチャック４１から搬送アーム１９ａへの基板Ｇの受け渡しが全ての基板Ｇについて終了した場合には、三方バルブ５７ａ・５７ｃにおける現像液供給側のバルブを閉じて、真空吸引側のバルブを開けることにより、パドル形成用ノズル８０ａとスプレーノズル８０ｃ内の現像液を排出する（ステップ１７ａ）。こうして、現像処理が終了する。
【００６９】
次に、現像液供給機構の別の実施の形態について図１２の平面図を参照しながら説明する。図１２に示した現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃは、現像液の供給のためのノズル保持アーム５１を有しており、ノズル保持アーム５１は駆動機構５２によってガイドレール５３に沿って駆動されるようになっている。
【００７０】
ノズル保持アーム５１には、パドル形成用ノズル８０ａ、スプレーノズル８０ｃ、プレリンスノズル６０ａの３本のノズルが配設されている。従って、パドル形成用ノズル８０ａ、スプレーノズル８０ｃ、プレリンスノズル６０ａの吐出口の高さ位置を調節する機構が、ノズル保持アーム５１とそれぞれのノズルとの間に設けられる。
【００７１】
なお、プレリンスノズル６０ａは、例えば、リンス液吐出ノズル６０と同様に、直管状のノズルを用いて構成され、基板Ｇへのスプレーノズル８０ｃを用いて所定の現像液を基板Ｇに塗布した直後に、引き続いて所定のリンス液を基板Ｇに供給し、現像反応を停止させる役割を果たす。こうして、スプレーノズル８０ｃを用いて均一な現像反応を進行させた後、すぐにプレリンスノズル６０ａからリンス液を吐出して現像反応を停止させることにより、現像液が基板Ｇ上に滞留する時間が短くなり、現像反応の均一性をより高めることができ、優れた形状精度を有するパターンを得ることが可能となる。
【００７２】
図１２に示した現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃでは、プレリンスノズル６０ａに加えてリンス液吐出ノズル６０も配設されており、プレリンスノズル６０ａによる現像反応の停止後は、リンス液吐出ノズル６０を用いたリンス処理を行う。もちろん、プレリンスノズル６０ａにリンス液吐出ノズル６０の役割を担わせることは可能である。
【００７３】
しかしながら、その場合には、現像液を吐出するパドル形成用ノズル８０ａとスプレーノズル８０ｃもまたリンス処理時に基板Ｇ上にあることとなり、例えば、リンス処理が終了してスピン乾燥処理へ移行ためにノズル保持アーム５１を基板Ｇから待避するように移動させたときに、パドル形成用ノズル８０ａまたはスプレーノズル８０ｃから基板Ｇ上への現像液の液垂れ等が発生するおそれがある。こうした現像液の液垂れにより基板Ｇに現像不良が発生することが懸念されることから、リンス処理の最終段階ではリンス液のみを吐出するノズルが基板Ｇ上にあり、リンス液を供給している形態を採ることが好ましい。
【００７４】
ノズル保持アーム５１に配設されたパドル形成用ノズル８０ａ、スプレーノズル８０ｃ、プレリンスノズル６０ａを用いた現像処理工程のフローチャートを図１３に示す。図１３に示したステップ１からステップ３およびステップ９からステップ１６までの工程は、図７および図１１に示した現像処理工程と同様である。従って、ステップ４からステップ８に至る工程を詳しく説明すると、ステップ３に従って、スピンチャック４１を降下させて基板Ｇを所定位置に保持した後、ノズル保持アーム５１を駆動させて、パドル形成用ノズル８０ａによる現像液パドル形成を行う（ステップ４ａ）。このときには、パドル形成用ノズル８０ａの現像液吐出口８５ａがスプレーノズル８０ｃの現像液吐出口８５ｃとプレリンスノズル６０ａのリンス液吐出口よりも下方に位置するように、高さ位置を調整しておく。
【００７５】
次に、パドル形成用ノズル８０ａをノズル保持アーム５１に近づくように上昇させて高さ位置を調整し、その代わりにスプレーノズル８０ｃの現像液吐出口８５ｃが最も下方に位置するようにして、基板Ｇ上に形成されている現像液パドルの上からさらに現像液を塗布する（ステップ５ａ）。スプレーノズル８０ｃによる現像液の塗布の終了後には、スプレーノズル８０ｃをノズル保持アーム５１に近づくように上昇させて高さ位置を調整し、代わりにプレリンスノズル６０ａのリンス液吐出口が、スプレーノズル８０ｃの現像液吐出口８５ｃよりも低い位置にくるように、プレリンスノズル６０ａの位置調節を行う（ステップ６ａ）。その後、プレリンスノズル６０ａからリンス液の吐出を始めるとほぼ同時に、基板Ｇの回転を開始し、また、排気口４９からの排気動作を開始する（ステップ７ａ）。プレリンスノズル６０ａからのリンス液の吐出終了後は、基板Ｇを回転させたままノズル保持アーム５１を待避して、代わりにリンス液吐出ノズル６０を駆動し（ステップ９）、以降のリンス処理に入る。
【００７６】
なお、スプレーノズル８０ｃによる現像液の塗布終了からプレリンスノズル６０ａによるリンス液の吐出開始までの時間をできるだけ短くすることにより、現像反応の均一性を確保した状態で現像反応を停止することができ、こうして均一で形状精度に優れたパターンを得ることが可能となる。
【００７７】
また、上記説明ではステップ７ａにおいて基板Ｇの回転を開始したが、スプレーノズル８０ｃによる現像液の塗布（ステップ５ａ）を基板Ｇを所定の低い回転数で回転させながら行い、基板Ｇを回転させた状態でプレリンスノズル６０ａによるリンス液の吐出を開始することも好ましい。この場合には、基板Ｇを回転させながら現像を行うことによって発生する渦巻状の現像跡の発生を低減することができる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明が上記形態に限定されるものでなく、種々の変形が可能である。例えば、図５に示したように、１本のノズル保持アーム５１に２本のパドル形成用ノズル８０ａ・８０ｂを配設した場合に、さらにノズル保持アーム５１にプレリンスノズル６０ａを配設して、個々のノズルに昇降機構を設けて処理液の吐出口の位置を調節できるように構成する。この場合に、現像液パドルの形成時間を長く取り、その代わりに現像液パドルを放置して現像反応時間をかけることなく、現像液パドル形成後は即座にプレリンスノズル６０ａからリンス液を吐出させて、現像反応を停止させるといった現像処理を行うことができ、これにより明瞭な現像パターンを得ることができるようになる。
【００７９】
また、ノズル保持アーム５１を２本配設して、それぞれのアームにパドル形成用ノズル８０ａ、スプレーノズル８０ｃ、プレリンスノズル６０ａを１本ずつ配設し、アーム毎に異なる種類および／または濃度の現像液が吐出できるように構成しておくと、使用する現像液の異なるロットの基板Ｇに対する現像処理に容易に対応することができるようになる。
【００８０】
ノズル保持アーム５１に配設することができるノズルの数は任意であり、例えば、１本のノズル保持アーム５１に３本以上のパドル形成用ノズル８０ａ（８０ｂ）またはスプレーノズル８０ｃを配設し、さらにプレリンスノズル６０ａを配設してもよい。また、１台の現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃに配設されるノズル保持アーム５１の数は２本以上を配設することも可能である。
【００８１】
基板Ｇを保持する手段としては、上記実施形態のように、基板Ｇを吸着力により保持するスピンチャック４１に限定されず、例えば、基板Ｇよりも大きなスピンプレート上に凸に形成された複数の固定ピン上に基板Ｇを載置して、基板Ｇを回転させた際に基板Ｇの位置がずれないように、基板Ｇの端面の所定位置、例えば、４隅において基板Ｇを別のピン等で保持するメカニカルな方法を用いることもできる。
【００８２】
また、現像処理工程においては、インナーカップ４６とアウターカップ４７とを昇降させて現像液の振り切り、リンス処理、スピン乾燥時の位置調節を行ったが、インナーカップ４６とアウターカップ４７を固定として、スピンチャック４１を昇降させて所定位置に保持しながら、現像液の振り切り等の処理を行うことも可能である。さらに、上記実施形態では、ＬＣＤ基板を被処理基板として説明してきたが、半導体ウエハ、ＣＤ基板等の他の基板についても用いることが可能である。
【００８３】
【発明の効果】
上述の通り、本発明によれば、１台の現像処理装置（現像処理ユニット）に、基板に現像液を塗布するための現像液吐出ノズルが複数配設されていることから、異なる種類および／または濃度の現像液の供給が必要な場合には使用するノズルを切り替えることで対処することができるようになるので、１本のノズルのみが配設されている場合と比較して、ノズル洗浄を行う時間のロスが無くなって生産性が向上し、また異なる現像液の混合による特性低下やパーティクルの発生が低減されて、基板の高い品質を維持することが可能となる。そして、現像処理の際に、複数の現像液吐出ノズルのうち、使用する一の現像液吐出ノズルを下方位置に位置させ、使用しない他の現像液吐出ノズルをノズル保持アームに近接した上方位置に位置させ、その状態で、前記一の現像液吐出ノズルのみから所定の現像液を基板に供給するので、使用していない現像液吐出ノズルからの現像液が現像液パドルに混入することが防止される。
【００８４】
また、基板上に現像液パドルを形成した後にスプレーノズルを用いて、圧力（インパクト）を与えながら現像液を供給することにより、現像液パドルが撹拌されて現像処理がより均一に進行するようになるため、現像特性が向上し、より明瞭で均一な現像パターンが得られ、しかも現像時間が短縮されるようになる。この点からも、生産性が向上し、高品質な基板を得、しかもパターンの微細化にも対応することが可能となる。
【００８５】
さらに、プレリンスノズルが現像液吐出ノズルと同じノズル保持アームに配設されている場合には、現像液の塗布後に間髪を空けずにリンス液を供給することが可能となり、これにより、均一に現像反応を進行させつつ即座にリンス液を供給して現像反応を停止させることができることから、現像特性の向上、明瞭で均一なパターンの形成、現像処理時間の短縮といった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像処理装置（現像処理ユニット）が用いられるレジスト塗布・現像システムの一実施形態を示す平面図。
【図２】本発明の現像処理装置の一実施形態を示す平面図。
【図３】本発明の現像処理装置一実施形態を示す断面図。
【図４】本発明の現像処理装置の制御系の一実施形態を示す説明図。
【図５】本発明の現像処理装置に用いられる現像液吐出ノズルの一実施形態を示す斜視図。
【図６】図５記載の現像液吐出ノズルを用いた場合の現像液吐出ノズルへの現像液の供給経路の一実施形態を示す説明図。
【図７】図５記載の現像液吐出ノズルを用いた場合の現像処理工程を示す説明図。
【図８】スピン乾燥時における基板へのガス供給の一実施形態を示す説明図
【図９】本発明の現像処理装置に用いられる現像液吐出ノズルの別の実施形態を示す斜視図。
【図１０】図９記載の現像液吐出ノズルを用いた場合の現像液吐出ノズルへの現像液の供給経路の一実施形態を示す説明図。
【図１１】図９記載の現像液吐出ノズルを用いた場合の現像処理工程を示す説明図。
【図１２】本発明の現像処理装置の別の実施形態を示す平面図。
【図１３】図１２に記載の現像処理装置に配設した現像液吐出ノズルを用いた場合の現像処理工程を示す説明図。
【符号の説明】
１；カセットステーション
２；処理部
３；インターフェイス部
２４ａ〜２４ｃ；現像処理ユニット（ＤＥＶ）
４１；スピンチャック
４６；インナーカップ
４７：アウターカップ
４８；シンク
５１・５１ａ・５１ｂ；ノズル保持アーム
５７ａ・５７ｂ；三方バルブ
５８ａ〜５８ｃ；昇降機構
５９ａ〜５９ｃ；脱気モジュール
６０；リンス液吐出ノズル
６０ａ；プレリンスノズル
８０ａ・８０ｂ；パドル形成用ノズル
８０ｃ；スプレーノズル
１００；レジスト塗布・現像処理システム
Ｇ；基板（被処理基板）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a development processing apparatus that supplies a predetermined developer to a substrate such as a glass substrate for liquid crystal display (LCD) or a semiconductor wafer that has been subjected to exposure processing, and performs the development processing.
[0002]
[Prior art]
In the photolithography process for liquid crystal display (LCD) and semiconductor devices, a photoresist film is applied to a cleaned substrate such as an LCD substrate or a semiconductor wafer to form a resist film, and the resist film is exposed in a predetermined pattern. However, a series of processes for developing this is performed. Among them, the cleaning process, the resist coating process, and the development process are performed by supplying a predetermined processing liquid while rotating the substrate in a plane by using a liquid processing apparatus generally called a spinner type.
[0003]
For example, in the development processing of an LCD substrate, the exposed substrate is placed and fixed on a spin chuck or the like, the developer is deposited on the substrate, a paddle is formed, the development reaction proceeds, and a predetermined time has elapsed. Later, when the substrate is rotated, the supply of the rinsing liquid is started almost simultaneously, the developer and the rinsing liquid are shaken off, the supply of the rinsing liquid is then stopped, the substrate is rotated at high speed, and spin drying is employed. ing.
[0004]
In one development processing unit for performing such development processing, conventionally, only one developer discharge nozzle for supplying a developer and one rinse liquid discharge nozzle for supplying a rinse liquid are provided. It was.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, as the types of resists used are diversified, cases where developers of different types and concentrations have to be used are increasing. For this reason, in the conventional structure of one development processing unit-1 developer discharge nozzle, the developer discharge nozzle has to be cleaned every time the developer used is changed, and the continuous processing becomes difficult. Had reduced sex. In addition, since a plurality of developing solutions are handled by a single developing solution discharge nozzle, there are concerns about the generation of solid components and the deterioration of characteristics due to the mixing of different developing solutions, and the resulting adhesion of particles and development defects.
[0006]
Furthermore, as the pattern formed in the photolithography process becomes finer and more complicated, the development processing apparatus can perform development processing more uniformly and reduce the residue of the developer to form a good pattern. In addition, development demands for development processing methods have also increased.
[0007]
  The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and even when a plurality of types of developers are used, continuous processing can be performed to improve processing efficiency, and the development processing can be made uniform and developed. It is an object of the present invention to provide a development processing apparatus capable of obtaining a high-quality substrate by reducing liquid residues.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, according to the present invention, a holding unit that places and holds a substrate, and a developer supply mechanism that supplies a predetermined developer to the substrate held by the holding unit are provided. The developer supply mechanism includes: a plurality of developer discharge nozzles that discharge a predetermined developer; a single nozzle holding arm that holds the plurality of developer discharge nozzles;Provided between the nozzle holding arm and the plurality of developer discharge nozzles;A lifting mechanism capable of individually adjusting the height of the plurality of developer discharge nozzles.In the developing process, the elevating mechanism positions one developer discharge nozzle to be used in the lower position among the plurality of developer discharge nozzles, and holds the other developer discharge nozzles not used in the nozzle. A predetermined developing solution is supplied to the substrate only from the one developing solution discharge nozzle in the upper position close to the arm.A development processing apparatus is provided.
[0009]
  Moreover, according to the present invention,A development processing apparatus comprising: a holding unit that places and holds a substrate; and a developer supply mechanism that supplies a predetermined developer to the substrate held by the holding unit, wherein the developer supply mechanism , A plurality of developer discharge nozzles for discharging a predetermined developer, one nozzle holding arm for holding the plurality of developer discharge nozzles, and raising and lowering capable of individually adjusting the height of the plurality of developer discharge nozzles A plurality of developer discharge nozzles each supplying different types and / or concentrations of developer to the substrate held by the holding means.A development processing apparatus is provided.
[0010]
  In the present invention, the apparatus further includes a rinsing liquid supply mechanism for supplying a rinsing liquid to the substrate coated with the developer, and the rinsing liquid supply mechanism finishes applying the predetermined developing liquid to the substrate held by the holding means. A pre-rinse nozzle that supplies a predetermined rinse liquid to the substrate subsequently, and a rinse liquid discharge nozzle that supplies a predetermined rinse liquid after completion of the supply of the rinse liquid by the pre-rinse nozzle,
The spray nozzle and the pre-rinse nozzle are preferably disposed on the same nozzle holding arm.
[0011]
  Of the present inventionAccording to the development processing apparatus, a plurality of development liquid discharge nozzles for applying the development liquid to the substrate are disposed in one development processing apparatus (development processing unit). When the developer needs to be supplied, it can be handled by switching the nozzle to be used.SoCompared with the case where only one nozzle is provided, there is no loss of time for nozzle cleaning, productivity is improved, and characteristic deterioration and particle generation due to mixing of different developers are reduced. It becomes possible to maintain the high quality of the substrate.In the developing process, among the plurality of developer discharge nozzles, one developer discharge nozzle to be used is positioned at the lower position, and the other developer discharge nozzles not to be used are positioned above the nozzle holding arm. In this state, since the predetermined developer is supplied to the substrate only from the one developer discharge nozzle, the developer from the unused developer discharge nozzle is prevented from being mixed into the developer paddle. be able to.
[0012]
Further, after the developer paddle is formed on the substrate, the developer liquid is supplied using a spray nozzle while applying pressure (impact) so that the developer paddle is stirred and the development process proceeds more uniformly. Become. As a result, the development characteristics are improved, a clearer and more uniform pattern is obtained, and the development time is shortened.
[0013]
Further, when the pre-rinsing nozzle is disposed on the same nozzle holding arm as the spray nozzle, it is possible to supply the rinsing liquid without leaving a gap after applying the developer. The development reaction can be improved, the formation of a clear and uniform pattern, and the development processing time can be stopped by supplying a rinse solution immediately while a uniform development reaction using a spray nozzle is performed in this way. The effect of shortening is obtained, the developer residue is further reduced, and a high-quality substrate is obtained.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a resist coating / development processing system 100 for an LCD substrate having development processing apparatuses (development processing units) (DEV) 24a to 24c of the present invention.
[0015]
The resist coating / development processing system 100 includes a cassette station 1 on which a cassette C containing a plurality of LCD substrates (substrates) G is placed, and a plurality of processes for performing a series of processes including resist coating and development on the substrate G. A processing unit 2 having a unit and an interface unit 3 for transferring the substrate G between an exposure apparatus (not shown) are provided, and a cassette station 1 and an interface unit are provided at both ends of the processing unit 2, respectively. 3 is arranged.
[0016]
The cassette station 1 includes a transport mechanism 10 for transporting the substrate G between the cassette C and the processing unit 2. Then, the cassette C is loaded and unloaded at the cassette station 1. Further, the transport mechanism 10 includes a transport arm 11 that can move on a transport path 10 a provided along the cassette arrangement direction, and the transport arm 11 can transport the substrate G between the cassette C and the processing unit 2. Done.
[0017]
The processing section 2 is divided into a front stage section 2a, a middle stage section 2b, and a rear stage section 2c. Yes. In addition, relay sections 15 and 16 are provided between them.
[0018]
The front stage portion 2a includes a main transport device 17 that can move along the transport path 12, and two cleaning units (SCRs) 21a and 21b are arranged on one side of the transport path 12, and the transport path 12, the processing block 25 in which the ultraviolet irradiation unit (UV) and the cooling unit (COL) are stacked in two stages, the processing block 26 in which the heating processing unit (HP) is stacked in two stages, and the cooling unit. A processing block 27 in which (COL) is stacked in two stages is arranged.
[0019]
The middle stage 2 b includes a main transfer device 18 that can move along the transfer path 13. On one side of the transfer path 13, a resist coating processing unit (CT) 22 and a resist on the peripheral edge of the substrate G are provided. The peripheral resist removing unit (ER) 23 for removing the substrate is integrally provided, and on the other side of the conveyance path 13, the processing block 28 in which the heating processing units (HP) are stacked in two stages, the heating processing unit A processing block 29 in which (HP) and a cooling processing unit (COL) are vertically stacked and a processing block 30 in which an adhesion processing unit (AD) and a cooling unit (COL) are vertically stacked are arranged. .
[0020]
Further, the rear stage portion 2 c includes a main transport device 19 that can move along the transport path 14, and three development processing units (DEV) 24 a, 24 b, and 24 c are disposed on one side of the transport path 14. On the other side of the conveyance path 14, a heat treatment unit (HP) is stacked in two stages, and a heat treatment unit (HP) and a cooling processing unit (COL) are stacked vertically. Processing blocks 32 and 33 are arranged.
[0021]
The processing unit 2 includes only spinner units such as a cleaning unit (SCR) 21a, a resist coating processing unit (CT) 22, and a development processing unit (DEV) 24a on one side of the conveyance path. In addition, only the thermal processing unit such as the heat processing unit (HP) or the cooling processing unit (COL) is arranged on the other side.
[0022]
Further, a chemical solution supply unit 34 is arranged at a portion on the spinner system unit arrangement side of the relay units 15 and 16, and a space 35 for performing maintenance of the main transfer devices 17, 18, and 19 is further provided. .
[0023]
Each of the main transport devices 17, 18, and 19 includes a two-direction X-axis drive mechanism, a Y-axis drive mechanism, and a vertical Z-axis drive mechanism in a horizontal plane, and further, a rotational drive that rotates about the Z-axis. It has a mechanism, and each has an arm for supporting the substrate G.
[0024]
The main transfer device 17 has a transfer arm 17a, transfers the substrate G to and from the transfer arm 11 of the transfer mechanism 10, and carries in / out the substrate G to / from each processing unit of the front stage 2a, and further relays it. It has a function of delivering the substrate G to and from the unit 15. The main transfer device 18 includes a transfer arm 18a, transfers the substrate G to and from the relay unit 15, and loads / unloads the substrate G to / from each processing unit of the middle stage unit 2b. A function of delivering the substrate G between the two. Further, the main transfer device 19 has a transfer arm 19a, transfers the substrate G to and from the relay unit 16, and loads / unloads the substrate G to / from each processing unit of the rear stage unit 2c. A function of delivering the substrate G between the two. The relay parts 15 and 16 also function as cooling plates.
[0025]
The interface unit 3 includes an extension 36 that temporarily holds the substrate G when the substrate G is transferred to and from the processing unit 2, and two buffer stages 37 that are provided on both sides of the buffer unit 37 and on which buffer cassettes are disposed. A transport mechanism 38 for transporting the substrate G between these and an exposure apparatus (not shown) is provided. The transport mechanism 38 includes a transport arm 39 that can move on a transport path 38 a provided along the arrangement direction of the extension 36 and the buffer stage 37. The transport arm 39 allows the substrate G to be transferred between the processing unit 2 and the exposure apparatus. Is carried out.
[0026]
By consolidating and integrating the processing units in this way, it is possible to save space and improve processing efficiency.
[0027]
In the resist coating / development processing system 100 configured as described above, the substrate G in the cassette C is transferred to the processing unit 2, and the processing unit 2 firstly has an ultraviolet irradiation unit (UV) of the processing block 25 of the preceding stage 2 a. After the surface modification / cleaning process is performed in step S10 and the cooling process unit (COL) cools, scrubber cleaning is performed in the cleaning units (SCR) 21a and 21b. ) And then cooled by any one of the cooling units (COL) in the processing block 27.
[0028]
Thereafter, the substrate G is transported to the middle stage 2b and subjected to a hydrophobic treatment (HMDS process) in the upper adhesion processing unit (AD) of the processing block 30 in order to improve the fixing property of the resist, and the lower cooling processing unit ( After cooling by COL), a resist is applied by a resist application processing unit (CT) 22, and excess resist on the periphery of the substrate G is removed by a peripheral resist removal unit (ER) 23. Thereafter, the substrate G is pre-baked by one of the heat treatment units (HP) in the middle stage 2b and cooled by the lower cooling unit (COL) of the processing block 29 or 30.
[0029]
Thereafter, the substrate G is transported from the relay section 16 to the exposure apparatus via the interface section 3 by the main transport apparatus 19, where a predetermined pattern is exposed. And the board | substrate G is again carried in via the interface part 3, and after performing a post-exposure baking process in the heat processing unit (HP) of the process blocks 31, 32, and 33 of the back | latter stage part 2c as needed, Development processing is performed in one of the development processing units (DEV) 24a, 24b, and 24c, and a predetermined circuit pattern is formed. The developed substrate G is subjected to a post-baking process in any one of the heat treatment units (HP) in the rear stage 2c, and is then cooled in any cooling unit (COL). 18 and 17 and the transport mechanism 10 are accommodated in a predetermined cassette on the cassette station 1.
[0030]
Next, the development processing units (DEV) 24a to 24c according to the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the development processing units (DEV) 24a to 24c, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a cup portion in the development processing units (DEV) 24a to 24c shown in FIG. As shown in FIG. 2, the development processing units (DEV) 24 a to 24 c are entirely surrounded by a sink 48.
[0031]
As shown in FIG. 3, in the development processing units (DEV) 24a to 24c, a holding means for mechanically holding the substrate G, for example, a spin chuck 41 is provided so as to be rotated by a rotation drive mechanism 42 such as a motor. A cover 43 surrounding the rotation drive mechanism 42 is disposed below the spin chuck 41. The spin chuck 41 can be moved up and down by a lifting mechanism (not shown), and transfers the substrate G to and from the transfer arm 19a at the lifted position. The spin chuck 41 can suck and hold the substrate G by a vacuum suction force or the like.
[0032]
Two under cups 44 and 45 are provided around the outer periphery of the cover 43 so as to be separated from each other, and an inner cup 46 for mainly flowing the developer downward is provided above the two under cups 44 and 45. An outer cup 47 for mainly flowing the rinse liquid downward is provided on the outer side of the under cup 45 so as to be movable up and down integrally with the inner cup 46. In FIG. 3, the left side shows a position where the inner cup 46 and the outer cup 47 are raised when the developer is discharged, and the right side shows a position where they are lowered when the rinse liquid is discharged.
[0033]
An exhaust port 49 for exhausting the inside of the unit at the time of rotary drying is disposed at the bottom on the inner peripheral side of the under cup 44, and a drain for mainly discharging the developer between the two under cups 44 and 45. A drain pipe 50b is provided at the bottom of the outer cup side of the pipe 50a to mainly discharge the rinse liquid.
[0034]
As shown in FIG. 2, a developer holding nozzle holding arm 51 is provided on one side of the outer cup 47, and the nozzle holding arm 51 is used to apply the developing solution to the substrate G. Paddle forming nozzles 80a and 80b, which are an embodiment of the liquid discharge nozzle, are accommodated. The nozzle holding arm 51 is configured to move across the substrate G by a driving mechanism 52 such as a belt drive along the length direction of the guide rail 53, so that the nozzle holding arm 51 is paddled at the time of applying the developing solution. The stationary substrate G is scanned while discharging the developer from the forming nozzles 80a and 80b.
[0035]
Further, the paddle forming nozzles 80a and 80b are set on standby in the nozzle standby unit 115. The nozzle standby unit 115 is provided with a nozzle cleaning mechanism 120 for cleaning the paddle forming nozzles 80a and 80b. Yes. Details of the developer supply mechanism including the structure of the paddle forming nozzles 80a and 80b will be described later.
[0036]
A nozzle holding arm 54 for discharging a rinsing liquid such as pure water is provided on the other side of the outer cup 47, and a rinsing liquid discharging nozzle 60 is provided at the tip of the nozzle holding arm 54. As the rinse liquid discharge nozzle 60, for example, one having a pipe-shaped discharge port can be used. The nozzle holding arm 54 is slidably provided along the length direction of the guide rail 53 by the drive mechanism 56, and scans the substrate G while discharging the rinse liquid from the rinse liquid discharge nozzle 60. Yes.
[0037]
A space is formed in the upper part so that a clean downflow is supplied to the development processing units (DEV) 24a to 24c from the ceiling where the resist coating / development processing system 100 is disposed. A gas blow mechanism for supplying a dry gas such as nitrogen gas to the substrate G held on the spin chuck 41 and an ionizer for removing static electricity generated in the spin chuck 41 are provided above the substrate G, respectively. ing.
[0038]
Further, as shown in FIG. 4, a rotation drive mechanism 42 that rotates the spin chuck 41, a drive mechanism 52 that slides the nozzle holding arm 51 for the developer, and a drive that slides the nozzle holding arm 54 for the rinsing liquid. All of the mechanisms 56 are controlled by the control device 70.
[0039]
Subsequently, the developer supply mechanism related to the application from the storage of the developer to the substrate G will be described. First, the paddle forming nozzles 80a and 80b will be described in detail. For example, as shown in the perspective view of FIG. 5, the paddle forming nozzles 80a and 80b have slit-like developer discharge ports 85a and 85b, and the developer is discharged from the developer discharge ports 85a and 85b in a strip shape. Those having the structure are preferably arranged. When the nozzle holding arm 51 holding the paddle forming nozzles 80a and 80b is scanned along the guide rail 53, the developer discharge ports 85a and 85b are formed with respect to the substrate G regardless of which direction is scanned. Thus, the developer can be discharged substantially vertically.
[0040]
As the paddle forming nozzles 80a and 80b, for example, instead of the nozzles having slit-like developer discharge ports 85a and 85b, a developer discharge port in which a plurality of holes are formed in one row or in a plurality of columns in a row. In this case, the developer can be ejected in a strip shape substantially perpendicularly to the substrate G.
[0041]
Further, the paddle forming nozzles 80a and 80b are configured such that their height positions can be changed by elevating mechanisms 58a and 58b such as air cylinders and electric motors, respectively. The paddle forming nozzles, for example, the paddle forming nozzles 80a are positioned below by extending the lifting mechanism 58a, and the unused paddle forming nozzles 80b can be held close to the bottom surface of the nozzle holding arm 51. It has become.
[0042]
Further, FIG. 6 is an explanatory view showing a liquid supply path for the developer to the paddle forming nozzles 80a and 80b. The paddle forming nozzles 80a and 80b have different types and / or different concentrations of the developer A. -Liquid supply path | route A * B is formed so that B may be supplied.
[0043]
With such a configuration, when a predetermined developing solution (developing solution A) is applied onto the substrate G from the developing solution discharge port 85a of the paddle forming nozzle 80a while the nozzle holding arm 51 is scanned over the substrate G. Since the developer discharge port 85b of the unused paddle forming nozzle 80b does not touch the developer A applied to the substrate G, the developer B is mixed into the developer paddle on the substrate G, or the paddle forming nozzle 80b is not used. There is no problem that the nozzle 80b is contaminated by the developer A.
[0044]
Further, since different developing solutions can be applied to the substrate G from the paddle forming nozzles 80a and 80b, for example, different types of resists are used for the substrates G of two lots. It is possible to easily cope with the case where development processing must be performed using different types of developing solutions and the lots must be processed continuously. That is, as compared with the case where only one paddle forming nozzle (developer discharge nozzle) is provided, it is not necessary to clean the paddle forming nozzle, and only the position adjustment of the paddle forming nozzles 80a and 80b is performed. Since the development processing can be performed continuously, the processing efficiency is increased and the productivity is improved.
[0045]
As shown in FIG. 6, degassing modules 59a and 59b are provided in the liquid feeding paths A and B, respectively. In the developer A / B to be fed, for example, high-pressure nitrogen gas used for feeding the developer A / B to the paddle forming nozzles 80a / 80b is dissolved, and the developer is used as a substrate. When it is applied to G, dissolved gas is bubbled and adheres to the substrate G, and a portion that does not get wet with the developer is generated on the substrate G, which may cause development failure. Therefore, such a dissolved gas is removed by the degassing modules 59a and 59b. The deaeration modules 59a and 59b can have a structure in which, for example, a developer passes through a hollow fiber membrane or a porous resin in a reduced pressure atmosphere.
[0046]
In addition, three-way valves 57a and 57b are disposed in the liquid feeding paths A and B. When the developing solutions A and B are supplied to the paddle forming nozzles 80a and 80b, the valve for performing vacuum suction is closed, and after the supply of the developing solutions A and B is completed, the developing solution The valve on the supply side of A and B is closed and the valve on the vacuum suction side is opened to operate to discharge the developer remaining in the paddle forming nozzles 80a and 80b. In this way, it is possible to prevent the developer from dripping from the paddle forming nozzles 80a and 80b, and in particular, to prevent the dripping from one of the paddle forming nozzles that is not being used. It is possible to prevent another developer from being mixed in. Note that the time for performing vacuum suction can be arbitrarily set, whereby the amount of the developer in the paddle forming nozzles 80a and 80b can be controlled.
[0047]
Next, regarding the development processing steps using the development processing units (DEV) 24a to 24c having the two paddle forming nozzles 80a and 80b described above, a plurality of substrates G in a lot (referred to as lot A) are After processing with the developer A using the paddle forming nozzle 80a according to FIG. 6, a plurality of substrates G of different lots (referred to as lot B) are different from the developer A using the paddle forming nozzle 80b. An example of processing with another developer B will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram (flow chart) showing this development processing step.
[0048]
First, the inner cup 46 and the outer cup 47 are held at the lower level (right side position in FIG. 3) (step 1). In this state, the transfer arm 19a holding the substrate G is inserted into the development processing units (DEV) 24a to 24c, and the spin chuck 41 is raised in accordance with this timing, and the substrate G is transferred to the spin chuck 41 ( Step 2).
[0049]
The transfer arm 19a is retracted outside the development processing units (DEV) 24a to 24c, and the spin chuck 41 on which the substrate G is placed is lowered and held at a predetermined position (step 3). Then, the nozzle holding arm 51 is moved and arranged to a predetermined position in the inner cup 46 (step 4), and the lifting mechanism 58a is extended to hold only the paddle forming nozzle 80a downward (step 5). While the substrate G is scanned, a predetermined developer A is applied onto the substrate G using the paddle forming nozzle 80a to form a developer paddle (step 6). In the three-way valve 57a shown in FIG. 6, the valve for performing vacuum suction for supplying the developer A is in a closed state.
[0050]
After the developer paddle is formed, until the predetermined development processing time (development reaction time) elapses, the paddle forming nozzle 80a is retracted to the upper position by holding the lifting mechanism 58a (step). 7) The nozzle holding arm 51 is retracted from the inner cup 46 and the outer cup 47 (step 8), and the nozzle holding arm 54 is driven instead to hold the rinse liquid discharge nozzle 60 at a predetermined position on the substrate G (step 8). Step 9). Subsequently, the inner cup 46 and the outer cup 47 are raised and held at the upper position (the left position in FIG. 3) (step 10). The upper position is a height at which the horizontal position of the surface of the substrate G substantially matches the position of the tapered portion of the inner cup 46.
[0051]
The rinse liquid is discharged from the rinse liquid discharge nozzle 60 almost simultaneously with the operation of rotating the substrate G at a low speed to shake off the developer on the substrate G, and the exhaust operation by the exhaust port 49 is performed almost simultaneously with these operations. Start (step 11). That is, it is preferable that the exhaust port 49 be in an inactive state before the development reaction time elapses, so that the developer paddle formed on the substrate G has an air flow generated by the operation of the exhaust port 49 or the like. No adverse effects occur.
[0052]
The rotation of the substrate G is started, and the developing solution and the rinsing solution scattered from the substrate G toward the outer periphery thereof are guided downward by hitting the tapered portion and the outer peripheral wall (the vertical wall on the side surface) of the inner cup 46, and from the drain tube 50a. Discharged. At this time, until a predetermined time elapses from the start of rotation of the substrate G, a processing solution having a high developer concentration mainly composed of a developer is discharged from the drain tube 50a. It is preferable that the switching valve provided in is recovered by operating and used for reuse.
[0053]
After a predetermined time has elapsed from the start of the rotation of the substrate G, the inner cup 46 and the outer cup 47 are lowered and held at the lower position while discharging the rinse liquid and while the substrate G is rotated (step 12). . In the lower position, the horizontal position of the surface of the substrate G is set to a height that substantially matches the position of the tapered portion of the outer cup 47. Then, the number of rotations of the substrate G is made larger than that at the start of the rotation operation for shaking off the developer so that the developer residue is reduced. The operation of increasing the number of rotations of the substrate G may be performed simultaneously with the lowering operation of the inner cup 46 and the outer cup 47 or at any stage before and after. In this way, the processing liquid mainly composed of the rinsing liquid scattered from the substrate G hits the tapered portion and the outer peripheral wall of the outer cup 47 and is discharged from the drain pipe 50b.
[0054]
Next, the discharge of the rinsing liquid is stopped and the rinsing liquid discharge nozzle 60 is stored in a predetermined position (step 13), and the number of rotations of the substrate G is further increased and held for a predetermined time. That is, spin drying is performed to dry the substrate G by high-speed rotation (step 14). The spin drying is preferably performed while supplying a dry nitrogen gas or the like to the substrate from above the substrate G using a gas blowing mechanism.
[0055]
FIG. 8 is an explanatory view showing an embodiment of gas supply to the substrate G. As shown in FIG. As shown in FIG. 8A, the nozzle 98 for discharging nitrogen gas is held substantially horizontally on the inner cup 46 and the outer cup 47 when not used except for spin drying. When performing, as shown in FIG. 8 (b), the joint portion 99 a of the pipe 99 is broken and the tip of the nozzle 98 is directed toward the substrate G, and nitrogen gas is supplied toward the substrate G. This shortens the drying time. When the spin drying is completed, the supply of nitrogen gas is stopped, the joint portion 99a is returned to the original position again, and the entire nozzle 98 and the pipe 99 are held substantially horizontally to enter a standby state.
[0056]
After the spin drying is thus completed, the rotation of the substrate G is stopped, the spin chuck 41 is raised (step 15), and the transfer arm 19a is inserted into the development processing units (DEV) 24a to 24c in accordance with the timing. Then, the substrate G is transferred, and thereafter the static electricity generated in the spin chuck 41 is removed (static elimination) using an ionizer (step 16). This charge removal can be performed by supplying ionized gas to the substrate G using an ionizer in the same manner as the method of previously blowing nitrogen gas onto the substrate G using a gas blow mechanism during spin drying.
[0057]
In the state where the substrate G is not on the spin chuck 41 after the series of steps from Step 1 to Step 16 is completed, the state of Step 1 is satisfied because the inner cup 46 and the outer cup 47 are in the lower position. Will be. Further, if the substrate G to be processed next is transported into the development processing units (DEV) 24a to 24c by the transport arm 19a, the development processing of the substrate G can be continuously performed according to the above-described steps after Step 2. it can.
[0058]
In this way, after the development processing for all the substrates G in lot A is completed, in the three-way valve 57a (see FIG. 6) provided in the liquid feeding path A, the developer A supply side valve is closed and vacuum suction is performed. The valve on the side is opened and the operation is performed to discharge the developer A remaining in the paddle forming nozzle 80a (step 17). Thus, dripping of the developer A from the paddle forming nozzle 80a is prevented. Thereafter, in the same manner as in Step 1 to Step 16 described above, the development process using the developer B using the paddle forming nozzle 80b is performed on the substrate G of the lot B (Step 18). In this way, development processing using different developers A and B can be performed continuously.
[0059]
After the development processing is completed for all the substrates G in the lot B, in the three-way valve 57b (see FIG. 6) provided in the liquid supply path B, the supply side valve of the development solution B is closed and the vacuum suction side valve is closed. Is opened, the developer B remaining in the paddle forming nozzle 80b is discharged (step 19), and all the processes are completed.
[0060]
Next, another embodiment in which the developing solution supply mechanism is different in the developing units (DEV) 24a to 24c will be described. Although FIG. 5 shows a form in which two paddle forming nozzles 80a and 80b having the same structure are arranged on the nozzle holding arm 51, another developer discharge nozzle having a different developer discharge form is provided. It is also possible. For example, FIG. 9 shows a configuration in which the nozzle holding arm 51 is provided with a paddle forming nozzle 80a and a spray nozzle 80c for spraying and supplying the developer toward the substrate G with a predetermined strength. The position of the paddle forming nozzle 80a and the spray nozzle 80c can be adjusted separately vertically by elevating mechanisms 58a and 58c.
[0061]
When the paddle forming nozzle 80a and the spray nozzle 80c are arranged on the nozzle holding arm 51, unlike the case of FIG. 6, the paddle forming nozzle 80a and the spray nozzle 80c are arranged as shown in FIG. The developer liquid supply paths A and C are configured so that the same developer is supplied, and the developer paddle is first formed using the paddle forming nozzle 80a, and then formed using the spray nozzle 80c. Further, a developer is applied from above the developer paddle.
[0062]
From the substantially elliptical developer discharge port 85c formed in the spray nozzle 80c, the developer is discharged in a substantially fan-shaped plane, and the discharge momentum of the developer thus discharged is used for paddle formation. It is larger than when the nozzle 80a is used. By applying the developer to the substrate G while applying pressure (impact) in this way, the developer paddle previously formed is agitated, and the development reaction proceeds more uniformly. Thus, the development characteristics are improved, a clearer and more uniform pattern is obtained, and the development time is shortened.
[0063]
The shape of the developer discharge port 85c is not limited to a substantially elliptical shape as shown in FIG. 9, and may be a circle or an oval. Further, the form of the developer discharged from the developer discharge port 85c is not limited to a substantially fan-shaped plane, and may be a conical shape. Further, the developer discharge ports 85c do not have to be arranged so as to be in a straight line as shown in FIG. 9, but may be arranged in a staggered manner, for example.
[0064]
In addition, degassing modules 59a and 59c and three-way valves 57a and 57c are arranged in the liquid feeding paths A and C, and the developer in the paddle forming nozzle 80a and the developer in the spray nozzle 80c are individually provided. Can be discharged. However, since the same developer is supplied from the paddle forming nozzle 80a and the spray nozzle 80c, for example, even when liquid dripping occurs from the other unused nozzle during use of one nozzle, the development characteristics are improved. The effect is negligible.
[0065]
The developing process in the case where the same developer is applied to the substrate G using the paddle forming nozzle 80a and the spray nozzle 80c described above is as shown in the flowchart of FIG. In the development processing step shown in FIG. 11, two paddle forming nozzles 80a and 80b are arranged on the nozzle holding arm 51 as described above with reference to the flowchart of FIG. A development processing step of continuously processing the substrate G using different developers A and B is not employed. However, the process from Step 1 to Step 6 and Step 8 to Step 16 shown in FIG. 11 is the same as Step 1 to Step 6 and Step 8 to Step 16 of the development processing process shown in FIG.
[0066]
Therefore, the process from step 6 to step 8 will be described in detail. After the developer paddle is formed on the substrate G using the paddle forming nozzle 80a in step 6, the paddle forming nozzle 80a is driven by the lifting mechanism 58a. Then, it is held upward (step 7-1), and instead, the spray nozzle 80c is driven at the lower position by driving the elevating mechanism 58c (step 7-2). Then, the developer is further applied from above the developer paddle formed by the paddle forming nozzle 80a using the spray nozzle 80c (step 7-3), and the developing process is advanced.
[0067]
In the step 7-3, the developer may be discharged from the spray nozzle 80c while rotating the substrate G at a predetermined low rotation speed. After step 7-3, the substrate G is rotated. You may move to step 9 as it is. By rotating the substrate G and discharging a part of the developer from the substrate G, while applying a new developer, it is possible to accelerate the development reaction and shorten the processing time.
[0068]
When the application of the developer by the spray nozzle 80c is completed, the spray nozzle 80c is driven upward by driving the lifting mechanism 58c (step 7-4), and the nozzle holding arm 51 is retracted (step 8). Further, the processing after step 9 is performed. Here, when the transfer of the substrate G from the spin chuck 41 to the transfer arm 19a is completed for all the substrates G in step 16, the developer in the three-way valves 57a and 57c. By closing the supply side valve and opening the vacuum suction side valve, the developer in the paddle forming nozzle 80a and the spray nozzle 80c is discharged (step 17a). Thus, the development process is completed.
[0069]
Next, another embodiment of the developer supply mechanism will be described with reference to the plan view of FIG. The development processing units (DEV) 24 a to 24 c shown in FIG. 12 have a nozzle holding arm 51 for supplying a developing solution, and the nozzle holding arm 51 is driven along a guide rail 53 by a drive mechanism 52. It has become so.
[0070]
The nozzle holding arm 51 is provided with three nozzles: a paddle forming nozzle 80a, a spray nozzle 80c, and a pre-rinse nozzle 60a. Therefore, a mechanism for adjusting the height positions of the ejection openings of the paddle forming nozzle 80a, the spray nozzle 80c, and the pre-rinse nozzle 60a is provided between the nozzle holding arm 51 and each nozzle.
[0071]
The pre-rinse nozzle 60a is configured using, for example, a straight tubular nozzle like the rinse liquid discharge nozzle 60, and immediately after a predetermined developer is applied to the substrate G using the spray nozzle 80c on the substrate G. Subsequently, a predetermined rinsing solution is supplied to the substrate G to stop the development reaction. Thus, after the uniform developing reaction is advanced using the spray nozzle 80c, the developing solution is immediately discharged from the pre-rinsing nozzle 60a to stop the developing reaction, so that the time during which the developing solution stays on the substrate G is stopped. It becomes shorter, the uniformity of the development reaction can be further improved, and a pattern having excellent shape accuracy can be obtained.
[0072]
In the development processing units (DEV) 24a to 24c shown in FIG. 12, in addition to the pre-rinsing nozzle 60a, a rinsing liquid discharge nozzle 60 is also provided. After the development reaction by the pre-rinsing nozzle 60a is stopped, the rinsing liquid is discharged. A rinsing process using the nozzle 60 is performed. Of course, it is possible to make the pre-rinsing nozzle 60a play the role of the rinsing liquid discharge nozzle 60.
[0073]
However, in this case, the paddle forming nozzle 80a and the spray nozzle 80c for discharging the developer are also present on the substrate G during the rinsing process. For example, the nozzles are used to complete the rinsing process and shift to the spin drying process. When the holding arm 51 is moved so as to be retracted from the substrate G, there is a possibility that the developer drippings from the paddle forming nozzle 80a or the spray nozzle 80c onto the substrate G. Since there is a concern that development defects may occur on the substrate G due to such dripping of the developing solution, a nozzle that discharges only the rinsing solution is provided on the substrate G in the final stage of the rinsing process, and the rinsing solution is supplied. It is preferable to take a form.
[0074]
FIG. 13 shows a flowchart of the developing process using the paddle forming nozzle 80a, the spray nozzle 80c, and the pre-rinse nozzle 60a disposed on the nozzle holding arm 51. Steps 1 to 3 and steps 9 to 16 shown in FIG. 13 are the same as the development processing steps shown in FIGS. 7 and 11. Therefore, the process from step 4 to step 8 will be described in detail. According to step 3, the spin chuck 41 is lowered to hold the substrate G in a predetermined position, and then the nozzle holding arm 51 is driven to drive the paddle forming nozzle 80a. The developer paddle is formed by (Step 4a). At this time, the height position is adjusted so that the developer discharge port 85a of the paddle forming nozzle 80a is positioned below the developer discharge port 85c of the spray nozzle 80c and the rinse solution discharge port of the pre-rinse nozzle 60a. deep.
[0075]
Next, the height of the paddle forming nozzle 80a is adjusted so as to approach the nozzle holding arm 51 to adjust the height position, and instead, the developer discharge port 85c of the spray nozzle 80c is positioned at the lowest position, Further, a developer is applied from above the developer paddle formed on G (step 5a). After the application of the developer by the spray nozzle 80c is finished, the spray nozzle 80c is raised so as to approach the nozzle holding arm 51, and the height position is adjusted. Instead, the rinse liquid discharge port of the pre-rinse nozzle 60a is used as the spray nozzle. The position of the pre-rinse nozzle 60a is adjusted so as to be lower than the developing solution discharge port 85c of 80c (step 6a). Thereafter, almost simultaneously with the start of the discharge of the rinsing liquid from the pre-rinse nozzle 60a, the rotation of the substrate G is started, and the exhaust operation from the exhaust port 49 is started (step 7a). After the discharge of the rinse liquid from the pre-rinse nozzle 60a is completed, the nozzle holding arm 51 is retracted while the substrate G is rotated, and the rinse liquid discharge nozzle 60 is driven instead (step 9), and the subsequent rinse process is performed. enter.
[0076]
The development reaction can be stopped in a state in which the uniformity of the development reaction is ensured by shortening the time from the end of the application of the developer by the spray nozzle 80c to the start of the discharge of the rinse liquid by the pre-rinse nozzle 60a as much as possible. Thus, it is possible to obtain a uniform pattern with excellent shape accuracy.
[0077]
In the above description, the rotation of the substrate G is started in step 7a. However, the application of the developer by the spray nozzle 80c (step 5a) is performed while rotating the substrate G at a predetermined low rotation speed, and the substrate G is rotated. It is also preferable to start the discharge of the rinse liquid by the pre-rinse nozzle 60a in the state. In this case, it is possible to reduce the occurrence of spiral development marks generated by performing development while rotating the substrate G.
[0078]
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said form, A various deformation | transformation is possible. For example, as shown in FIG. 5, when two paddle forming nozzles 80 a and 80 b are arranged on one nozzle holding arm 51, a pre-rinsing nozzle 60 a is further arranged on the nozzle holding arm 51. Each nozzle is provided with an elevating mechanism so that the position of the treatment liquid discharge port can be adjusted. In this case, it takes a long time to form the developer paddle, and instead of leaving the developer paddle and taking a development reaction time, immediately after forming the developer paddle, the rinse liquid is discharged from the pre-rinse nozzle 60a. Thus, a development process such as stopping the development reaction can be performed, whereby a clear development pattern can be obtained.
[0079]
Also, two nozzle holding arms 51 are provided, and one paddle forming nozzle 80a, spray nozzle 80c, and pre-rinse nozzle 60a are provided on each arm, and each arm has a different type and / or concentration. If the configuration is such that the developer can be discharged, it is possible to easily cope with the development processing for the substrates G of different lots of the developer to be used.
[0080]
The number of nozzles that can be arranged in the nozzle holding arm 51 is arbitrary. For example, three or more paddle forming nozzles 80a (80b) or spray nozzles 80c are arranged in one nozzle holding arm 51, Further, a pre-rinse nozzle 60a may be provided. Two or more nozzle holding arms 51 may be provided in each development processing unit (DEV) 24a to 24c.
[0081]
The means for holding the substrate G is not limited to the spin chuck 41 that holds the substrate G by adsorption force as in the above-described embodiment. For example, a plurality of protrusions formed on a spin plate larger than the substrate G are formed. In order to prevent the position of the substrate G from shifting when the substrate G is placed on the fixed pins and rotated, the substrate G is separated from another pin or the like at predetermined positions on the end face of the substrate G, for example, at the four corners. It is also possible to use a mechanical method of holding at.
[0082]
Further, in the development processing step, the inner cup 46 and the outer cup 47 were moved up and down to adjust the position at the time of developer swinging off, rinsing, and spin drying, but the inner cup 46 and outer cup 47 were fixed, It is also possible to perform processing such as shaking off the developer while raising and lowering the spin chuck 41 and holding it in a predetermined position. Further, in the above embodiment, the LCD substrate has been described as a substrate to be processed, but other substrates such as a semiconductor wafer and a CD substrate can also be used.
[0083]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, since a plurality of developer discharge nozzles for applying a developer to a substrate are provided in one development processing apparatus (development processing unit), different types and / or Alternatively, if it is necessary to supply a developer having a concentration, it can be dealt with by switching the nozzle to be used.SoCompared with the case where only one nozzle is provided, there is no loss of time for nozzle cleaning, productivity is improved, and characteristic deterioration and particle generation due to mixing of different developers are reduced. ,It becomes possible to maintain the high quality of the substrate. In the developing process, among the plurality of developer discharge nozzles, one developer discharge nozzle to be used is positioned at the lower position, and the other developer discharge nozzles not to be used are positioned above the nozzle holding arm. In this state, the predetermined developer is supplied to the substrate only from the one developer discharge nozzle, so that the developer from the unused developer discharge nozzle is prevented from entering the developer paddle. The
[0084]
Further, after the developer paddle is formed on the substrate, the developer liquid is supplied using a spray nozzle while applying pressure (impact) so that the developer paddle is stirred and the development process proceeds more uniformly. Therefore, development characteristics are improved, a clearer and more uniform development pattern can be obtained, and development time can be shortened. Also from this point, productivity can be improved, a high-quality substrate can be obtained, and the pattern can be miniaturized.
[0085]
Furthermore, when the pre-rinse nozzle is disposed on the same nozzle holding arm as the developer discharge nozzle, it becomes possible to supply the rinse liquid without applying a gap after applying the developer. Since the rinsing liquid can be supplied immediately while the development reaction proceeds to stop the development reaction, effects such as improvement in development characteristics, formation of a clear and uniform pattern, and reduction in development processing time can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a resist coating / developing system in which a development processing apparatus (development processing unit) of the present invention is used.
FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a development processing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of a development processing apparatus of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an embodiment of a control system of the development processing apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of a developer discharge nozzle used in the development processing apparatus of the present invention.
6 is an explanatory view showing an embodiment of a supply path of a developer to the developer discharge nozzle when the developer discharge nozzle shown in FIG. 5 is used.
7 is an explanatory view showing a development processing step when the developer discharge nozzle shown in FIG. 5 is used.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an embodiment of gas supply to a substrate during spin drying.
FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of a developer discharge nozzle used in the development processing apparatus of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an embodiment of a supply path of a developer to the developer discharge nozzle when the developer discharge nozzle shown in FIG. 9 is used.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a development processing step when the developer discharge nozzle shown in FIG. 9 is used.
FIG. 12 is a plan view showing another embodiment of the development processing apparatus of the present invention.
13 is an explanatory view showing a development processing step when a developer discharge nozzle provided in the development processing apparatus shown in FIG. 12 is used.
[Explanation of symbols]
1: Cassette station
2: Processing section
3; Interface part
24a-24c; Development processing unit (DEV)
41; Spin chuck
46; Inner cup
47: Outer cup
48; sink
51, 51a, 51b; Nozzle holding arm
57a, 57b; three-way valve
58a-58c; lifting mechanism
59a-59c; deaeration module
60; Rinse liquid discharge nozzle
60a; pre-rinse nozzle
80a, 80b; Nozzle for paddle formation
80c; spray nozzle
100; resist coating / development processing system
G: Substrate (substrate to be processed)

Claims

Holding means for placing and holding the substrate;
A developer supply mechanism for supplying a predetermined developer to the substrate held by the holding means;
A development processing apparatus comprising:
The developer supply mechanism includes:
A plurality of developer discharge nozzles for discharging a predetermined developer;
One nozzle holding arm for holding the plurality of developer discharge nozzles;
An elevating mechanism provided between the nozzle holding arm and the plurality of developer discharge nozzles and capable of individually adjusting the height of the plurality of developer discharge nozzles;
I have a,
In the developing process, the elevating mechanism positions one developer discharge nozzle to be used among the plurality of developer discharge nozzles at a lower position, and sets another developer discharge nozzle not to be used to the nozzle holding arm. Located close to the upper position,
In this state, the developing apparatus is configured to supply a predetermined developer to the substrate only from the one developer discharge nozzle .

2. The development processing apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of developer discharge nozzles supplies different types and / or concentrations of developer to a substrate held by the holding unit.

Holding means for placing and holding the substrate;
A developer supply mechanism for supplying a predetermined developer to the substrate held by the holding means;
A development processing apparatus comprising:
The developer supply mechanism includes:
A plurality of developer discharge nozzles for discharging a predetermined developer;
One nozzle holding arm for holding the plurality of developer discharge nozzles;
A lifting mechanism capable of individually adjusting the height of the plurality of developer discharge nozzles;
Have
The development processing apparatus, wherein each of the plurality of developer discharge nozzles supplies different types and / or concentrations of developer to a substrate held by the holding unit .

The at least one of the developer discharge nozzles has a developer discharge port that is long in one direction in which slits or a plurality of holes are arranged in tandem . developing apparatus according to any one.

5. The paddle forming nozzle according to claim 1, wherein all of the plurality of developer discharge nozzles are puddle forming nozzles that deposit a predetermined developer on a substrate held by the holding unit. The development processing apparatus according to item.

One of the plurality of developer discharge nozzles is a paddle forming nozzle that pours a predetermined developer onto a substrate held by the holding unit,
Other least one developer discharge nozzle, any one of claims 1 to 4, characterized in that the substrate held by said holding means is a spray nozzle for supplying spraying predetermined developer The development processing apparatus according to 1.

A suction mechanism that depressurizes the inside of the developer discharge nozzle and prevents liquid dripping from the developer discharge nozzle is disposed in the middle of a liquid supply path for supplying a predetermined developer to the developer discharge nozzle. it is developing apparatus as claimed in any one of claims 6, wherein.

2. A degassing module for removing bubbles contained in the developer is disposed in the middle of a liquid supply path for supplying a predetermined developer to the developer discharge nozzle. The development processing apparatus according to claim 7 .

A rinsing liquid supply mechanism for supplying a rinsing liquid to the substrate coated with the developer ;
The rinse liquid supply mechanism is
A pre-rinse nozzle for supplying a predetermined rinse liquid to the substrate following the end of application of the predetermined developer to the substrate held by the holding means;
A rinsing liquid discharge nozzle for supplying a predetermined rinsing liquid after completion of the rinsing liquid supply by the pre-rinsing nozzle;
9. The development processing apparatus according to claim 1, wherein the spray nozzle and the pre-rinse nozzle are disposed on the same nozzle holding arm.

The development processing apparatus according to claim 9 , further comprising a position adjustment mechanism that adjusts positions of the spray nozzle and the pre-rinse nozzle.

The paddle forming nozzle is held in the nozzle holding arm with the pre-rinse nozzle and the spray nozzle, according to claim 10, characterized in that it comprises a position adjusting mechanism for adjusting the position of the paddles forming nozzle Development processing equipment.