JP4011040B2 - 現像装置および現像方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板上の感光性膜に現像液を供給して現像処理を行う現像装置および現像方法に関する。

半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板上に形成された感光性膜に現像処理を行うために現像装置が用いられる。

例えば、回転式現像装置は、基板を水平に保持して鉛直軸の周りで回転させる回転保持部と、基板の表面に現像液を供給する現像液吐出ノズルとを備える。現像液吐出ノズルは、水平面内で回動自在に設けられたノズルアームの先端に取り付けられており、基板の上方位置と待機位置との間を移動することができる。

現像処理時には、現像液吐出ノズルが待機位置から基板の上方に移動した後、基板上の感光性膜に現像液を供給する。供給された現像液は、基板の回転によって基板の全面に塗り広げられ、感光性膜と接触する。表面張力により基板上に現像液を保持した状態（液盛り）で一定時間基板を静止させることにより感光性膜の現像が行われる。現像液の供給が終了すると、現像液吐出ノズルはノズルアームの回動により基板の上方から退いた待機位置に移動する。

しかしながら、上記の従来の回転式現像装置では、回転する基板に吐出開始時の現像液が当たることにより基板上の感光性膜が大きな衝撃を受ける。その衝撃で現像液中に気泡が生じ、感光性膜の表面に残留する微小な気泡が現像欠陥となる場合がある。また、吐出開始時の現像液による衝撃で感光性膜が損傷するおそれもある。

そこで、スリット状吐出口を有する現像液吐出ノズルから現像液を吐出しながら基板上の一端から他端へ現像液吐出ノズルを直線状に移動させることにより、基板上に現像液を供給する現像方法が提案されている。この現像方法によれば、基板上の感光性膜に衝撃が加わらず、基板上に現像液が均一に供給される。しかしながら、現像液吐出ノズルを基板上で直線状に移動させるので、基板上で現像時間に差が生じる。それにより、基板面内で現像均一性が悪くなり、現像後のパターン線幅の均一性が低下する。

本発明の目的は、均一な現像処理を行うことができる現像装置および現像方法を提供することである。

第１の発明に係る現像装置は、基板を水平姿勢で保持する基板保持手段と、現像液を基板の直径以上の幅で吐出する現像液吐出ノズルと、現像を停止させるためのリンス液を基板の直径以上の幅で吐出するリンス液吐出ノズルと、基板保持手段に静止状態で保持された基板外の一方側の位置から現像液吐出ノズルを移動させ、現像液吐出ノズルが基板上に達する前に現像液吐出ノズルによる現像液の吐出を開始させ、現像液吐出ノズルを直線状に移動させつつ基板の一方の端縁側から他方の端縁側へ現像液吐出ノズルによる現像液の吐出を行った後、リンス液吐出ノズルを直線状に移動させつつ基板の一方の端縁側から他方の端縁側へリンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出を行う制御手段とを備えたものである。

第１の発明に係る現像装置においては、基板保持手段に静止状態で保持された基板外の一方側の位置から現像液吐出ノズルが移動し、現像液吐出ノズルが基板上に達する前に現像液吐出ノズルによる現像液の吐出が開始され、現像液吐出ノズルが直線状に移動しつつ基板の一方の端縁側から他方の端縁側へ現像液吐出ノズルによる現像液の吐出が行われる。その後、リンス液吐出ノズルが直線状に移動しつつ基板の一方の端縁側から他方の端縁側へリンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出が行われる。

この場合、現像液吐出ノズルにより基板上に現像液を供給した後、リンス液吐出ノズルにより基板上にリンス液を供給することにより現像を停止させることができる。したがって、基板上での現像時間を均一にすることが可能となる。その結果、均一な現像処理を行うことが可能となる。

また、現像液吐出ノズルが静止した基板上に達する前に現像液の吐出が開始されるので、吐出開始時の現像液が基板に衝撃を与えることが回避される。それにより、現像液中の気泡の発生が抑制されて現像欠陥の発生が防止されるとともに、衝撃による基板上の感光性膜の損傷が防止される。

また、現像液吐出ノズルの移動中に空気に接触する吐出口付近の現像液が基板外に廃棄され、現像液吐出ノズルが基板上に到達した時点で現像液吐出ノズルから新しい現像液が静止した基板上に供給される。それにより、変質した現像液により現像欠陥が発生することが防止されるとともに、乾燥した現像液によるパーティクルが基板表面に付着することが防止される。

さらに、現像液吐出ノズルの１回の走査で現像液を基板上に均一に供給することができ、かつ現像液の消費量が少なくなる。また、リンス液吐出ノズルの１回の走査でリンス液を基板上に均一に供給することができ、かつリンス液の消費量が少なくなる。

第２の発明に係る現像装置は、第１の発明に係る現像装置の構成において、現像液吐出ノズルは、移動方向とほぼ垂直な方向にほぼ直線状に現像液を吐出し、リンス液吐出ノズルは、移動方向とほぼ垂直な方向にほぼ直線状にリンス液を吐出するものである。

第３の発明に係る現像装置は、第１または第２の発明に係る現像装置の構成において、制御手段は、現像液吐出ノズルが基板上を通過した後に現像液吐出ノズルによる現像液の吐出を停止させるものである。

この場合、現像液吐出ノズルが基板上を通り過ぎた後に現像液の吐出が停止されるので、吐出停止時の現像液の液だれにより基板表面に衝撃が加わることが防止されるとともに、吐出停止時の衝撃により液盛り中の現像液へ悪影響が与えられることが防止される。それにより、現像欠陥の発生および現像後の感光性膜パターンの線幅均一性の劣化が防止される。

さらに、現像液吐出ノズルが基板上を通過する間、新しい現像液が連続的に供給されるので、基板上に現像液が均一に供給される。

第４の発明に係る現像装置は、第１〜第３のいずれかの発明に係る現像装置の構成において、制御手段は、リンス液の供給時に、リンス液吐出ノズルが基板上に達する前にリンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出を開始させるものである。

この場合、リンス液吐出ノズルが静止した基板上に達する前にリンス液の吐出が開始されるので、吐出開始時のリンス液が基板に衝撃を与えることが回避される。それにより、リンス液中の気泡の発生が抑制されて現像欠陥の発生が防止されるとともに、衝撃による基板上の感光性膜の損傷が防止される。

また、リンス液吐出ノズルの移動中に空気に接触する吐出口付近のリンス液が基板外に廃棄され、リンス液吐出ノズルが基板上に到達した時点でリンス液吐出ノズルから新しいリンス液が静止した基板上に供給される。それにより、変質したリンス液により現像欠陥が発生することが防止されるとともに、乾燥したリンス液によるパーティクルが基板表面に付着することが防止される。

第５の発明に係る現像装置は、第１〜第４のいずれかの発明に係る現像装置の構成において、制御手段は、リンス液吐出ノズルが基板上を通過した後にリンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出を停止させるものである。

この場合、リンス液吐出ノズルが基板上を通り過ぎた後にリンス液の吐出が停止されるので、吐出停止時のリンス液の液だれにより基板表面に衝撃が加わることが防止されるとともに、吐出停止時の衝撃により液盛り中の現像液へ悪影響が与えられることが防止される。それにより、現像欠陥の発生および現像後の感光性膜パターンの線幅均一性の劣化が防止される。

さらに、リンス液吐出ノズルが基板上を通過する間、新しいリンス液が連続的に供給されるので、基板上にリンス液が均一に供給される。

第６の発明に係る現像装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る現像装置の構成において、現像液吐出ノズルによる現像液の吐出方向が鉛直下向きから現像液吐出ノズルの移動方向と反対方向に傾けられたものである。

この場合、基板表面において現像液吐出ノズルの移動方向への現像液の流動が抑制されるとともに、移動方向とは逆方向への現像液の流動が誘起される。移動方向への現像液の流動が抑制されることにより、現像液が現像液吐出ノズルよりも移動方向側へ先行して流れることが防止され、現像液の均一性が向上する。また、移動方向とは逆方向への現像液の流動が誘起されることにより、マイクロバブルと呼ばれる現像液中の微小な泡が基板表面に付着することが防止され、微小な泡の付着による現像欠陥の発生が抑制される。

第７の発明に係る現像装置は、第１〜第６の発明に係る現像装置の構成において、リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出方向が鉛直下向きからリンス液吐出ノズルの移動方向と反対方向に傾けられたものである。

この場合、基板表面においてリンス液吐出ノズルの移動方向へのリンス液の流動が抑制されるとともに、移動方向とは逆方向へのリンス液の流動が誘起される。移動方向へのリンス液の流動が抑制されることにより、リンス液がリンス液吐出ノズルよりも移動方向側へ先行して不規則に流れることが防止されるので、直線状に現像の停止を行うことができ、現像の均一性が向上する。また、移動方向とは逆方向へのリンス液の流動が誘起されることにより、リンス効果が向上する。

第８の発明に係る現像装置は、第１〜第７のいずれかの発明に係る現像装置の構成において、現像液吐出ノズルおよびリンス液吐出ノズルは、水平方向に配置されたスリット状吐出口をそれぞれ有し、制御手段は、現像液吐出ノズルおよびリンス液吐出ノズルをスリット状吐出口とほぼ垂直な方向に直線状に移動させるものである。

これにより、現像液およびリンス液を少ない消費量で基板の全面に均一に供給することができる。

第９の発明に係る現像装置は、第１〜第８のいずれかの発明に係る現像装置の構成において、制御手段は、リンス液の供給時に、リンス液吐出ノズルを現像液供給時の現像液吐出ノズルと同じ速度で移動させるものである。この場合、現像処理時間が均一化される。

第１０の発明に係る現像方法は、基板保持手段に静止状態で保持された基板上に現像液吐出ノズルから現像液を吐出供給する現像方法であって、基板保持手段に静止状態で保持された基板外の一方側の位置から現像液吐出ノズルを移動させ、現像液吐出ノズルが基板上に達する前に現像液吐出ノズルによる現像液の吐出を開始させ、現像液吐出ノズルを直線状に移動させつつ基板の一方の端縁側から他方の端縁側へ現像液吐出ノズルにより現像液を基板の直径以上の幅で吐出させる工程と、現像液を吐出する工程の後、リンス液吐出ノズルを直線状に移動させつつ基板の一方の端縁側から他方の端縁側へリンス液吐出ノズルによりリンス液を基板の直径以上の幅で吐出させる工程とを含むものである。

本発明に係る現像方法においては、基板保持手段に静止状態で保持された基板外の一方側の位置から現像液吐出ノズルが移動し、現像液吐出ノズルが基板上に達する前に現像液吐出ノズルによる現像液の吐出が開始され、現像液吐出ノズルが直線状に移動しつつ基板の一方の端縁側から他方の端縁側へ現像液吐出ノズルにより現像液が基板の直径以上の幅で吐出される。その後、リンス液吐出ノズルが直線状に移動しつつ基板の一方の端縁側から他方の端縁側へリンス液吐出ノズルによりリンス液が基板の直径以上の幅で吐出される。したがって、基板上での現像時間を均一にすることが可能となる。その結果、均一な現像処理を行うことができる。

また、現像液吐出ノズルが静止した基板上に達する前に現像液の吐出が開始されるので、吐出開始時の現像液が基板に衝撃を与えることが回避される。それにより、現像液中の気泡の発生が抑制されて現像欠陥の発生が防止されるとともに、衝撃による基板上の感光性膜の損傷が防止される。

また、現像液吐出ノズルの移動中に空気に接触する吐出口付近の現像液が基板外に廃棄され、現像液吐出ノズルが基板上に到達した時点で現像液吐出ノズルから新しい現像液が静止した基板上に供給される。それにより、変質した現像液により現像欠陥が発生することが防止されるとともに、乾燥した現像液によるパーティクルが基板表面に付着することが防止される。

さらに、現像液吐出ノズルの１回の走査で現像液を基板上に均一に供給することができ、かつ現像液の消費量が少なくなる。また、リンス液吐出ノズルの１回の走査でリンス液を基板上に均一に供給することができ、かつリンス液の消費量が少なくなる。

図１は本発明の一実施例における現像装置の平面図、図２は図１の現像装置の主要部のＸ−Ｘ線断面図、図３は図１の現像装置の主要部のＹ−Ｙ線断面図である。

図２および図３に示すように、現像装置は、基板１００を水平姿勢で吸引保持する基板保持部１を備える。基板保持部１は、モータ２の回転軸３の先端部に固定され、鉛直方向の軸の周りで回転可能に構成されている。基板保持部１の周囲には、基板１００を取り囲むように円形の内側カップ４が上下動自在に設けられている。また、内側カップ４の周囲には、正方形の外側カップ５が設けられている。

図１に示すように、外側カップ５の両側にはそれぞれ待機ポット６，７が配置され、外側カップ５の一方の側部側にはガイドレール８が配設されている。また、ノズルアーム９がアーム駆動部１０によりガイドレール８に沿って走査方向Ａおよびその逆方向に移動可能に設けられている。外側カップ５の他方の側部側には、洗浄用リンス液として純水を吐出する洗浄用のリンス液吐出ノズル１２が矢印Ｒの方向に回動可能に設けられている。

ノズルアーム９には、下端部にスリット状吐出口１５（図３参照）を有する現像液吐出ノズル１１がガイドレール８と垂直に取り付けられている。この現像液吐出ノズル１１には、現像停止用のリンス液吐出ノズル１６が取り付けられている。これにより、現像液吐出ノズル１１は、リンス液吐出ノズル１６とともに待機ポット６の位置から基板１００上を通過して待機ポット７の位置まで走査方向Ａに沿って直線状に平行移動可能となっている。図３に示すように、現像液吐出ノズル１１は矢印Ｑの方向に回動可能に構成されている。

図２に示すように、現像液吐出ノズル１１には、現像液供給系１２により現像液が供給される。また、リンス液吐出ノズル１６には、リンス液供給系１７により現像停止用のリンス液が供給される。本実施例では、現像停止用のリンス液として純水が用いられる。制御部１３は、モータ２の回転動作、アーム駆動部１０による現像液吐出ノズル１１の走査、現像液吐出ノズル１１からの現像液の吐出およびリンス液吐出ノズル１６からのリンス液の吐出を制御する。

本実施例では、基板保持部１が基板保持手段に相当し、アーム駆動部１０および制御部１３が制御手段に相当する。

図４は現像液吐出ノズル１１およびリンス液吐出ノズル１６の概略断面図である。また、図５は現像液吐出ノズル１１のスリット状吐出口１５を示す図、図６はリンス液吐出ノズル１６の正面図である。

図４に示すように、現像液吐出ノズル１１は現像液供給口１９およびスリット状吐出口１５を有する。図５に示すスリット状吐出口１５のスリット幅ｔは０．０５〜０．５ｍｍであり、本実施例では０．１ｍｍである。また、スリット状吐出口１５の吐出幅Ｌは処理対象となる基板１００の直径と同じかまたはそれよりも大きく設定されている。このスリット状吐出口１５は現像液吐出ノズル１１の走査方向Ａと垂直に配置される。

この現像液吐出ノズル１１の側壁にリンス液吐出ノズル１６が取り付けられている。図６に示すように、リンス液吐出ノズル１６は管状部材２０からなり、その周壁にスリット状吐出口１８が設けられている。リンス液は、矢印で示すように、管状部材２０の両端部から供給される。スリット状吐出口１８の吐出幅Ｗは処理対象となる基板１００の直径と同じかまたはそれよりも大きく設定されている。このスリット状吐出口１８は現像液吐出ノズル１１の走査方向Ａと垂直に配置される。

図７は現像液吐出ノズル１１による現像液の吐出方向を示す側面図である。図７に示すように、現像液の供給時には、現像液吐出ノズル１１は、現像液の吐出方向Ｂが基板の法線方向（鉛直下向き）から走査方向Ａと反対側に角度α傾斜するように傾けられる。傾斜角度αは０〜３０°の範囲内であり、本実施例では２０°に設定される。

また、現像液吐出ノズル１１は、現像液の供給時にスリット状吐出口１５が基板１００の上面に対して０．２〜５．０ｍｍ、より好ましくは０．２〜１．０ｍｍの間隔を保つように走査される。本実施例では、現像液吐出ノズル１１のスリット状吐出口１５と基板１００の上面との間隔が０．３±０．１ｍｍに設定される。

図８はリンス液吐出ノズル１６によるリンス液の吐出方向を示す側面図である。図８に示すように、リンス液の供給時には、現像液吐出ノズル１１は、リンス液吐出ノズル１６からのリンス液の吐出方向Ｃが基板の法線方向（鉛直下向き）から走査方向Ａと反対側に角度β傾斜するように傾けられる。傾斜角度βは１０〜６０°の範囲内であり、本実施例では３０°に設定される。

次に図９を参照しながら図１の現像装置の動作の第１の例を説明する。現像処理時には、基板１００は基板保持部１により静止状態で保持されている。

まず、図９（ａ）に示すように、待機時には、現像液吐出ノズル１１は、待機ポット６内の位置Ｐ０に待機している。現像液の供給時には、現像液吐出ノズル１１が上昇した後、走査方向Ａに移動し、外側カップ５内の走査開始位置Ｐ１で下降する。

その後、現像液吐出ノズル１１は、走査開始位置Ｐ１から所定の走査速度で走査を開始する。この時点では、現像液吐出ノズル１１からまだ現像液の吐出は行わない。本実施例では、走査速度は１０〜５００ｍｍ／秒とする。

現像液吐出ノズル１１の走査開始後、現像液吐出ノズル１１のスリット状吐出口１５が基板１００上に到達する前に、吐出開始位置Ｐ２にて所定の流量で現像液吐出ノズル１１による現像液の吐出を開始する。本実施例では、現像液の吐出流量は１．５Ｌ／分とする。

現像液吐出ノズル１１は、現像液を吐出しながら吐出開始位置Ｐ２から基板１００上を走査方向Ａに直線状に移動する。これにより、基板１００の全面に現像液が連続的に供給される。供給された現像液は、表面張力により基板１００上に保持される。

現像液吐出ノズル１１が基板１００上を通過した後、基板１００上から外れた吐出停止位置Ｐ３で現像液吐出ノズル１１による現像液の吐出を停止させる。そして、現像液吐出ノズル１１が外側カップ５内の走査停止位置Ｐ４に到達した時点で現像液吐出ノズル１１の走査を停止させる。

その後、現像液吐出ノズル１１は、走査停止位置Ｐ４で上昇した後、他方の待機ポット７の位置Ｐ５まで移動し、待機ポット７内に下降する。

待機ポット７内では、現像液吐出ノズル１１の先端に付着した現像液を水洗洗浄ノズル（図示せず）で水洗洗浄し、その後残留する水滴を吸引ノズル（図示せず）で吸引して除去する処理が行われる。なお、これらの処理で発生する水滴の飛沫が処理中の基板に飛び散らないように、待機ポット６，７は側壁で囲まれている（図３参照）。

図９（ｂ）に示すように、基板１００上に現像液が保持された状態を所定時間（例えば約６０秒）維持し、基板１００上のフォトレジスト膜等の感光性膜の現像を進行させる。このとき、通常は基板１００を静止させておくが、モータ２により基板保持部１を回転駆動することにより、基板１００上の現像液の流動による現像むらが発生しない程度のごく低速（約５ｒｐｍ以下）で基板１００を回転または間欠回転させてもよい。なお、基板１００を回転させる場合には、次のリンス液供給処理の開始時点で基板１００の向きが図９（ａ）の現像液供給時と同じ向きになっていることが必要である。

この間に、現像液吐出ノズル１１は、待機ポット７内から上昇した後、走査方向Ａと逆方向に移動し、外側カップ５内の次の走査開始位置Ｒ１で下降する。この場合、現像液吐出ノズル１１およびリンス液吐出ノズル１６が基板１００上に保持された現像液に接触しないように、現像液吐出ノズル１１の下端を基板１００の表面から３ｍｍ程度以上離した状態で移動させることが望ましい。

その後、図９（ｃ）に示すように、現像液吐出ノズル１１は、リンス液吐出ノズル１６とともに走査開始位置Ｒ１から走査方向Ａに所定の走査速度で走査を開始する。この時点では、リンス液吐出ノズル１６からまだリンス液の吐出は行わない。

現像液吐出ノズル１１の走査開始後、リンス液吐出ノズル１６のスリット状吐出口１８が基板１００上に到達する前に、吐出開始位置Ｒ２にて所定の流量でリンス液吐出ノズル１６によるリンス液の吐出を開始する。リンス液の吐出流量は、現像液の吐出流量と同様またはやや大流量とする。本実施例では、リンス液の吐出流量は３．０Ｌ／分とする。

現像液吐出ノズル１１は、リンス液吐出ノズル１６からリンス液を吐出しながら吐出開始位置Ｒ２から基板１００上を走査方向Ａに直線状に移動する。これにより、基板１００の全面にリンス液が連続的に供給され、現像処理が停止される。

この場合、現像液吐出ノズル１１およびリンス液吐出ノズル１６と基板１００の表面との距離は、特に限定されないが、現像液吐出ノズル１１およびリンス液吐出ノズル１６が基板１００上に保持された現像液に接触しないように現像液吐出ノズル１１の下端を基板１００から３ｍｍ以上離すことが望ましい。これにより、基板１００上の現像液の汚染が回避される。

現像液吐出ノズル１１が基板１００上を通過した後、リンス液吐出ノズル１６が基板１００上から外れた吐出停止位置Ｒ３でリンス液吐出ノズル１６によるリンス液の吐出を停止させる。そして、現像液吐出ノズル１１が外側カップ５内の走査停止位置Ｒ４に到達した時点で現像液吐出ノズル１１の走査を停止させる。

その後、現像液吐出ノズル１１は、走査停止位置Ｒ４で上昇した後、走査方向Ａと逆方向に移動し、待機ポット６の位置で待機ポット６内に下降する。

なお、リンス液吐出ノズル１６によるリンス液の供給は現像の停止を目的としているので、基板１００上の現像液のすべてをリンス液で置換する必要はない。すなわち、リンス液が基板１００に供給された時点で現像液の規定度はリンス液で薄められて速やかに低下する。そのため、基板１００上の現像液にリンス液が供給されると濃度の変化に敏感なフォトレジスト膜等の感光性膜の現像反応は直ちに停止する。基板１００上に残留した現像液や現像液に溶解したレジスト成分等は次の図９（ｄ）の処理で洗浄される。

さらに、基板１００上の全面で現像処理時間の均一化を図るには、図９（ｃ）のリンス液の供給時において、図９（ａ）の現像液の供給時と同じ速度でリンス液吐出ノズル１６を走査させることが好ましい。しかしながら、図９（ｃ）におけるリンス液吐出ノズル１６の走査速度が図９（ａ）における現像液吐出ノズル１１の走査速度と厳密に同じである必要はなく、現像結果に応じてリンス液吐出ノズル１６の走査速度を調整してもよい。

次に、図９（ｄ）に示すように、モータ２により回転数１０００ｒｐｍ程度で基板１００を回転させ、洗浄用のリンス液吐出ノズル１２から純水を基板１００の中心部分および周辺部分に供給し、一定時間基板１００の表面を洗浄する。

最後に、図９（ｅ）に示すように、リンス液吐出ノズル１２によるリンス液の供給を停止し、モータ２により基板１００を約４０００ｒｐｍ以上の高速で回転させ、基板１００からリンス液を振り切り、基板１００を乾燥させる。

なお、図９（ｃ）のリンス液の供給処理における走査開始位置Ｒ１、吐出開始位置Ｒ２、吐出停止位置Ｒ３および走査停止位置Ｒ４は、それぞれ図９（ａ）の現像液の供給処理における走査開始位置Ｐ１、吐出開始位置Ｐ２、吐出停止位置Ｐ３および走査停止位置Ｐ４と一致しなくてもよく、現像液吐出ノズル１１からの現像液およびリンス液吐出ノズル１６からのリンス液の着液位置を考慮してこれらの位置を必要に応じて調整してもよい。

また、走査開始位置Ｐ１と吐出開始位置Ｐ２の順序、吐出停止位置Ｐ３と走査停止位置Ｐ４の順序、走査開始位置Ｒと吐出開始位置Ｒ２の順序、および吐出停止位置Ｒ３と走査停止位置Ｒ４の順序は、上記の例に限らず、それぞれ互いに同時であってもよい。

図１０は基板１００上での現像液吐出ノズル１１の走査を示す側面図である。上記のように現像液の吐出方向が鉛直下向きから走査方向Ａと反対方向に傾けられているので、基板１００の表面において走査方向Ａへの現像液の流動が抑制されるとともに、走査方向Ａとは逆方向への現像液の流動が誘起される。走査方向Ａへの現像液の流動が抑制されることにより、現像液が現像液吐出ノズル１１よりも走査方向Ａの側へ先行して流れることが防止され、現像の均一性が向上する。走査方向Ａとは逆方向への現像液の流動が誘起されることにより、マイクロバブルと呼ばれる現像液中の微小な泡が基板１００上の感光性膜の表面に付着することが防止され、現像欠陥の発生が抑制される。

図１１は基板１００上でのリンス液吐出ノズル１６の走査を示す側面図である。上記のようにリンス液の吐出方向が鉛直下向きから走査方向Ａと反対方向に傾けられているので、基板１００の表面において走査方向Ａへのリンス液の流動が抑制されるとともに、走査方向Ａとは逆方向へのリンス液の流動が誘起される。走査方向Ａへのリンス液の流動が抑制されることにより、リンス液が走査方向Ａの側に先行して不規則に流れることが防止されるので、現像の停止が直線状に進行し、したがって現像の均一性が向上する。また、走査方向Ａとは逆方向へのリンス液の流動が誘起されることにより、リンス効果が向上する。

次に、図１２を参照しながら図１の現像装置の動作の第２の例を説明する。図１２（ａ）に示す現像液供給処理は、図９（ａ）に示した現像液供給処理と同様である。

図１２（ｂ）に示すように、基板１００上に現像液が保持された状態を一定時間維持し、現像を進行させる。この間に、モータ２により基板１００を図１２（ａ）の状態から１８０°回転させる。このとき、現像液が流動を起こさないように、基板１００の回転数は約５ｒｐｍ以下であることが望ましい。また、現像液吐出ノズル１１は、待機ポット７内から上昇した後、現像液供給時の走査方向Ａと逆の走査方向Ｄに移動し、走査開始位置Ｒ１で下降する。

この場合、リンス液吐出ノズル１６の走査方向Ｄが図９（ｃ）の場合と反対であるので、リンス液の吐出方向も図９（ｃ）の場合と反対になるように現像液吐出ノズル１１を反対側に傾ける。

その後、図１２（ｃ）に示すように、現像液吐出ノズル１１は、走査開始位置Ｒ１から走査方向Ｄに所定の走査速度で走査を開始する。この時点では、リンス液吐出ノズル１６からまだリンス液の吐出は行わない。

現像液吐出ノズル１１の走査開始後、リンス液吐出ノズル１６のスリット状吐出口１８が基板１００上に到達する前に、吐出開始位置Ｒ２にて所定の流量でリンス液吐出ノズル１６によるリンス液の吐出を開始する。

現像液吐出ノズル１１は、リンス液吐出ノズル１６からリンス液を吐出しながら吐出開始位置Ｒ２から基板１００上を走査方向Ｄに直線状に移動する。これにより、基板１００の全面にリンス液が連続的に供給され、現像処理が停止される。

現像液吐出ノズル１１が基板１００上を通過した後、リンス液吐出ノズル１６が基板１００上から外れた吐出停止位置Ｒ３でリンス液吐出ノズル１６によるリンス液の吐出を停止させる。そして、現像液吐出ノズル１１が外側カップ５内の走査停止位置Ｒ４に到達した時点で現像液吐出ノズル１１の走査を停止させる。

その後、現像液吐出ノズル１１は、走査停止位置Ｒ４で上昇した後、待機ポット６の位置まで移動し、待機ポット６内に下降する。図１２（ｄ）の洗浄処理および図１２（ｅ）の乾燥処理は、図９（ｄ），（ｅ）と同様である。

本実施例の現像装置では、現像液吐出ノズル１１が静止した基板１００上に到達する前に現像液の吐出が開始されるので、吐出開始時の現像液が基板１００に衝撃を与えることが回避される。それにより、現像液中の気泡の発生が抑制され、現像欠陥の発生が防止される。

また、現像液吐出ノズル１１の移動中に空気に接触するスリット状吐出口１５付近の現像液が基板１００外に廃棄され、現像液吐出ノズル１１が基板１００上に到達した時点で現像液吐出ノズル１１から新しい現像液が静止した基板１００上に供給される。それにより、変質した現像液により現像欠陥が発生することが防止されるとともに、乾燥した現像液によるパーティクルが基板１００上の感光性膜の表面に付着することが防止される。

さらに、現像液吐出ノズル１１が静止した基板１００上をスリット状吐出口１５と基板１００の上面とが近接した状態で水平方向に直線状に平行移動し、スリット状吐出口１５に形成された帯状の現像液が基板１００の表面に連続的に接触するので、基板１００の表面に衝撃が加わることなく基板１００の全面に現像液が均一に供給される。

また、現像液吐出ノズル１１が基板１００上を通過するまで現像液の供給が続けられるので、吐出停止時の衝撃による液盛り中の現像液への悪影響が防止される。その結果、現像欠陥の発生が抑制されるとともに、現像後の感光性膜パターンの線幅均一性が向上する。

また、現像液吐出ノズル１１が基板１００上を通り過ぎた後に現像液の吐出が停止されるので、吐出停止時の現像液の液だれにより基板１００上の感光性膜に衝撃が加わることが防止される。したがって、現像欠陥の発生や感光性膜パターンの線幅均一性の劣化が防止される。

さらに、リンス液吐出ノズル１６が静止した基板１００上に到達する前にリンス液の吐出が開始され、リンス液吐出ノズル１６が基板１００上を通り過ぎた後にリンス液の吐出が停止されるので、吐出開始時および吐出停止時の衝撃による液盛り中の現像液への悪影響が防止される。その結果、現像むらや現像欠陥がさらに抑制される。

また、現像液の吐出方向が走査方向Ａと反対方向に傾けられているので、基板１００の表面での走査方向Ａへの現像液の流動が抑制されるとともに、走査方向Ａとは逆方向への現像液の流動が誘起される。それにより、現像の均一性が向上し、かつ現像欠陥の発生が防止される。

また、リンス液の吐出方向が走査方向と反対方向に傾けられているので、基板１００の表面での走査方向へのリンス液の流動が抑制されるとともに、走査方向とは逆方向へのリンス液の流動が誘起される。それにより、現像の均一性が向上し、かつリンス効果が向上する。

特に、図１２の例では、現像液の供給処理後に基板１００を１８０°回転させてリンス処理を行うことにより、現像液吐出ノズル１１およびリンス液吐出ノズル１６が基板１００上を移動する回数が少なくなる。それにより、現像液吐出ノズル１１およびリンス液吐出ノズル１６が基板１００上を通過中に現像液吐出ノズル１１の先端に付着した現像液またはリンス液吐出ノズル１６に付着したリンス液が基板１００上に落下して現像欠陥が発生したり、基板１００上にパーティクルが付着することが防止される。また、現像液吐出ノズル１１およびリンス液吐出ノズル１６の移動時間が短縮されるので、現像装置の稼働率が向上する。

図１３はリンス液吐出ノズルの他の例を示す正面図である。図１３に示すリンス液吐出ノズル１６は、管状部材２１からなり、その側壁に一列に配列された細孔状の複数の吐出口２２が設けられている。複数の吐出口２２は、走査方向Ａと垂直な方向に配置される。

図１４はリンス液吐出ノズルのさらに他の例を示す図である。図１４のリンス液吐出ノズル１６はリンス液を扇形に吐出する吐出口２３を有する。

このように、リンス液吐出ノズル１６では、現像液吐出ノズル１１ほど吐出の均一性が要求されず、温度調整も不要であるので、基板１００の直径以上の幅に直線状にリンス液を吐出できる構造であればよい。

図１５は現像液吐出ノズルにリンス液吐出ノズルが一体化された共用ノズルの一例を示す概略断面図である。

図１５の共用ノズル３０においては、ノズル本体３１に現像液供給口３２および現像液用スリット状吐出口３３ならびにリンス液供給口３４およびリンス液用スリット状吐出口３５が設けられている。現像液供給口３２は配管３８を介して図２の現像液供給系１２に接続される。リンス液供給口３４は配管３９を介して図２のリンス液供給系１７に接続される。

この共用ノズル３０によれば、現像液吐出ノズルとリンス液吐出ノズルとが一体化されているので、省スペース化が図られる。

図１６は現像液吐出ノズルにリンス液吐出ノズルが一体化された共用ノズルの他の例を示す概略断面図である。

図１６の共用ノズル３０においては、ノズル本体４０に現像液およびリンス液に共通の供給口４１ならびに現像液およびリンス液に共通のスリット状吐出口４２が設けられている。供給口４１は配管４３を介して三方弁４４に接続される。三方弁４４の一方のポートは配管４５を介して図２の現像液供給系１２に接続され、他方のポートは配管４６を介して図２のリンス液供給系１７に接続される。三方弁４４は現像液を供給しかつリンス液を停止する状態、現像液を停止しかつリンス液を供給する状態、および現像液をおよびリンス液を停止する状態に切り換えることができる。

この共用ノズル３０によれば、現像液吐出ノズルとリンス液吐出ノズルとが一体化されているので、省スペース化が図られるとともに、配管も簡略化される。

図１５および図１６の共用ノズル３０を用いた場合には、リンス液によりノズル洗浄を行うことができる。図１７に示すように、待機ポット６内のＶ字形ブロック５０内に共用ノズル３０をはめ込んだ状態で、共用ノズル３０からリンス液を吐出する。それにより、リンス液で共用ノズル３０の洗浄を行うことができる。なお、Ｖ字形ブロック５０の中央部には、共用ノズルの先端部から落下する現像液またはリンス液の雫を除去するための孔５１が形成されている。待機ポット６の内面とＶ字形ブロック５０の外周面との間には、排出口（ドレン）が設けられている。

このように、共用ノズル３０から吐出されるリンス液をノズル洗浄に用いることにより、ノズル洗浄用の設備を設ける必要がなくなり、省スペース化が図られる。

本発明の一実施例における現像装置の平面図である。 図１の現像装置の主要部のＸ−Ｘ線断面図である。 図１の現像装置の主要部のＹ−Ｙ線断面図である。 現像液吐出ノズルおよびリンス液吐出ノズルの概略断面図である。 現像液吐出ノズルのスリット状吐出口を示す図である。 リンス液吐出ノズルの正面図である。 現像液吐出ノズルによる現像液の吐出方向を示す側面図である。 リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出方向を示す側面図である。 図１の現像装置の動作の第１の例を説明するための図である。 基板上での現像液吐出ノズルの走査を示す側面図である。 基板上でのリンス液吐出ノズルの走査を示す側面図である。 図１の現像装置の動作の第２の例を説明するための図である。 リンス液吐出ノズルの他の例を示す正面図である。 リンス液吐出ノズルのさらに他の例を示す図である。 共用ノズルの一例を示す概略断面図である。 共用ノズルの他の例を示す概略断面図である。 待機ポットの概略断面図である。

符号の説明

１ 基板保持部
４ 内側カップ
５ 外側カップ
６，７ 待機スポット
８ ガイドレール
９ ノズルアーム
１０ ノズル駆動部
１１ 現像液吐出ノズル
１２ 現像液供給系
１３ 制御部
１５ スリット状吐出口
１６ リンス液吐出ノズル
１７ リンス液供給系
１８ スリット状吐出口
３０ 共用ノズル

Claims (10)

1. 基板を水平姿勢で保持する基板保持手段と、
   現像液を前記基板の直径以上の幅で吐出する現像液吐出ノズルと、
   現像を停止させるためのリンス液を前記基板の直径以上の幅で吐出するリンス液吐出ノズルと、
   前記基板保持手段に静止状態で保持された基板外の一方側の位置から前記現像液吐出ノズルを移動させ、前記現像液吐出ノズルが前記基板上に達する前に前記現像液吐出ノズルによる現像液の吐出を開始させ、前記現像液吐出ノズルを直線状に移動させつつ前記基板の一方の端縁側から他方の端縁側へ前記現像液吐出ノズルによる現像液の吐出を行った後、前記リンス液吐出ノズルを直線状に移動させつつ前記基板の前記一方の端縁側から前記他方の端縁側へ前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出を行う制御手段とを備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像液吐出ノズルは、移動方向とほぼ垂直な方向にほぼ直線状に現像液を吐出し、
   前記リンス液吐出ノズルは、移動方向とほぼ垂直な方向にほぼ直線状にリンス液を吐出することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記制御手段は、前記現像液吐出ノズルが前記基板上を通過した後に前記現像液吐出ノズルによる現像液の吐出を停止させることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
4. 前記制御手段は、リンス液の供給時に、前記リンス液吐出ノズルが前記基板上に達する前に前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出を開始させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記制御手段は、前記リンス液吐出ノズルが前記基板上を通過した後に前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出を停止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。
6. 前記現像液吐出ノズルによる現像液の吐出方向が鉛直下向きから前記現像液吐出ノズルの移動方向と反対方向に傾けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置。
7. 前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出方向が鉛直下向きから前記リンス液吐出ノズルの移動方向と反対方向に傾けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の現像装置。
8. 前記現像液吐出ノズルおよび前記リンス液吐出ノズルは、水平方向に配置されたスリット状吐出口をそれぞれ有し、前記制御手段は、前記現像液吐出ノズルおよび前記リンス液吐出ノズルを前記スリット状吐出口とほぼ垂直な方向に直線状に移動させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の現像装置。
9. 前記制御手段は、リンス液の供給時に、前記リンス液吐出ノズルを現像液供給時の前記現像液吐出ノズルと同じ速度で移動させることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の現像装置。
10. 基板保持手段に静止状態で保持された基板上に現像液吐出ノズルから現像液を吐出供給する現像方法であって、
    前記基板保持手段に静止状態で保持された基板外の一方側の位置から前記現像液吐出ノズルを移動させ、前記現像液吐出ノズルが前記基板上に達する前に前記現像液吐出ノズルによる現像液の吐出を開始させ、前記現像液吐出ノズルを直線状に移動させつつ前記基板の一方の端縁側から他方の端縁側へ前記現像液吐出ノズルにより現像液を前記基板の直径以上の幅で吐出させる工程と、
    前記現像液を吐出する工程の後、前記リンス液吐出ノズルを直線状に移動させつつ前記基板の前記一方の端縁側から前記他方の端縁側へ前記リンス液吐出ノズルによりリンス液を前記基板の直径以上の幅で吐出させる工程とを含むことを特徴とする現像方法。

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