JP4043423B2 - 現像装置及び現像方法 - Google Patents

Description

本発明は、レジストが塗布されて、露光された後の基板に対して現像液を供給して現像処理する現像装置及び現像方法に関する。

従来、半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）の表面に薄膜状に例えば化学増幅型のレジストを塗布し、このレジストを所定のパターンで露光した後、現像液によりレジストを現像してマスクパターンを形成している。このような処理は、一般にレジストの塗布・現像を行う塗布・現像装置に、露光装置を接続したシステムを用いて行われる。

ウエハの表面に現像液を供給する手法の一つとして、例えば図１１に示すように、例えばウエハＷの直径に見合う長さに亘って吐出口１０が形成された供給ノズル１を、図示しないウエハ保持部上に水平姿勢で保持されたウエハＷの表面に対して僅かに浮かせた状態で、現像液を吐出しながらウエハＷの一端側から他端側に移動させることによりウエハＷの表面全体に現像液を供給するスキャン塗布が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

またウエハの表面に現像液を供給する他の手法として、互いの表面が対向するようにして２枚のウエハを縦に配置し、このウエハ同士の隙間に現像液を注入して塗布する隙間塗布が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００３−７７８２０号公報（段落０００３、図１５） 特開平６−２４４０９７号公報（段落０００７〜００１４、図１、図６）

しかしながら特許文献１のスキャン塗布では、供給ノズル１が横方向に移動しながら現像液を供給しているので、ウエハＷの表面に盛られた現像液に僅かではあるが液流れができてしまう問題がある。この液流れができると、これによりレジストパターンの表面の予定としない部分が削られてしまい、現像後のパターンの線幅精度が低下する場合がある。液流れによりパターンの表面が削られても従来はパターンの線幅が大きかったことから問題とはならなかったが、近年の集積回路の大容量化に伴いパターンが超微細化して線幅に対して削られる領域の割合が大きくなったことから、液流れによるパターンの欠落が問題点として挙げられるようになり、その発生を抑える手法の検討が望まれている。また円形状のウエハＷにスキャン塗布すると、ウエハＷの一端又は他端側では吐出口１０が外側にはみ出して無駄に捨てられる現像液が多いといった問題がある。

また特許文献２の隙間塗布では、ウエハ同士の僅かな隙間に現像液吐出手段を差し込んで現像液を注入すればその吐出圧によりパターン倒れが起きてしまう場合がある。また毛細管現象を利用してウエハの一端側から隙間内に現像液を注入すれば、スキャン塗布に比べて液流れが抑えられるが、これによっても一端側からウエハの表面全体に毛細管現象によって広がる現像液の流れができるので、その流れによりパターンが削られてしまう懸念がある。更に毛細管現象に頼って隙間内に現像液を広げようとすると、特に、近年、大型化しているウエハの表面全体に万遍なく現像液を広げるのは難しく、例えば周縁部に回り込んだ液が先端で繋がって内側に現像液の塗れない部位が生じてパターンの欠陥ができる場合がある。

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は基板の表面に液流れのない現像液を無駄を抑えて供給することのできる現像装置、及び現像方法を提供することにある。

本発明の現像装置は、表面にレジストが塗布され露光処理がされた基板を現像する現像装置において、
基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板の表面に対向して設けられ、基板と同じか又は基板よりも僅かに大きい液流規制板と、
この液流規制板と基板との隙間に互いの表面が対向するように設けられ、基板と同じか又は基板よりも大きい液受け板と、
前記液流規制板の表面の一端縁に設けられた供給口から液流規制板と液受け板との間の隙間に現像液を供給する現像液供給部と、
前記液受け板の表面が前記供給口の下方を通過するように液受け板を横に引き抜く駆動機構と、を備え、
前記液受け板を引き抜いてその表面上の現像液を基板の表面に落としていくことを特徴とする。

前記液流規制板は、そのサイズが基板に対して大きすぎると、液受け板を横に引いたときに基板に載らずにこぼれ落ちる現像液の量が多くなってしまうので大きなサイズとすることに意味はないが、大きなサイズとした場合においても本発明の技術的範囲から外れるものではない。そして前記現像液供給部の供給口は配管を介して現像液タンクに接続され、前記供給口には現像液タンク側から加圧及び負圧のいずれもが加わっていない状態とすることにより、液流規制板と液受け板との間に、前記供給口から毛細管現象により現像液が供給されるように構成してもよい。また液受け板上の現像液を基板上に落としていくときには、供給口から現像液が液流規制板と液受け板との間に供給される構成であってもよく、この場合には液受け板を引く抜くことにより基板と液流規制板との隙間に現像液が満たされるようにしてもよい。更に供給口における現像液の吐出圧は、液受け板を引き抜くときに当該液受け板上の現像液が基板上に落とされるが、基板上の現像液がこぼれ落ちない程度の大きさであってもよい。

液流規制板の周縁の一端縁は外側への現像液の流れを規制する下方に伸びる堰部が設けられた構成であってもよい。また基板の表面上を通過する液受け板の縁部には、外方下方側に傾斜した案内板が設けられた構成であってもよい。更にまた、液流規制板に対する現像液の親水性は、液受け板に対する現像液の親水性よりも大きい構成であってもよい。

本発明の現像方法は、表面にレジストが塗布され露光処理がされた基板に現像液を供給して現像する現像方法において、
基板保持部に基板を水平に保持させる工程と、
この基板の表面に対向して上下に並ぶ液流規制板と液受け板との隙間に現像液を満たす工程と、
この液受け板を横に引き抜いて表面上の現像液を基板の表面に落としていく工程と、を含むことを特徴とする。

前記現像液供給部の供給口は配管を介して現像液タンクに接続され、
液流規制板と液受け板との隙間に現像液を満たす工程は、前記供給口に現像液タンク側から加圧及び負圧のいずれもが加わっていない状態とすることにより、当該供給口から毛細管現象により液流規制板と液受け板との隙間に現像液を供給する工程であってもよい。また液受け板上の現像液を基板の表面に落としていく工程は、液流規制板と液受け板との隙間に現像液を供給する工程を含むようにしてもよく、この場合、液受け板上の現像液を基板の表面に落としていく工程は、液流規制板と基板との間に現像液を満たしていく工程であってもよい。更に液受け板を引き抜くときに供給される現像液の供給圧は、液受け板上の現像液が基板上に落とされるが、基板上の現像液がこぼれ落ちない程度の大きさであってもよい。

本発明の現像装置によれば、基板の表面に対向して設けられた液流規制板と液受け板との隙間に現像液を満たしておき、液受け板を例えばゆっくりと横に引き抜いて現像液を基板の表面に落としていくことにより、現像液は液受け板の高さ分だけ動いて基板の表面に乗せられていくので、基板に供給された現像液に液流れが発生するのが抑えられ、外にはみ出して捨てられる無駄な現像液を少なくすることができる。

本発明の実施の形態にかかる現像装置について図１〜３を参照しながら説明する。図中２０は基板であるウエハＷの裏面を吸引吸着して水平姿勢に保持する基板保持部であるチャックであり、このチャック２０は駆動部２１によりウエハＷを保持した状態で昇降可能なように構成されている。またチャック２０に保持されたウエハＷの側方を囲むようにして例えば角形の外カップ２２及び内カップ２３からなるカップ体が設けられており、内カップ２３は上部側が上方内側に傾斜し、上部側開口部が下部側開口部より狭くなるように形成されており、昇降部２４により外カップ２２が上昇すると、外カップ２２の移動範囲の一部において連動して昇降するように構成されている。また外カップ２２の側面には後述する液受け板を搬入出するための例えば四角形状の開口部２２ａが形成されている。外カップ２２の下部側はチャック２０の周囲を囲む円板２５と、この円板２５の周り全周に亘って凹部を形成し、底面に排液口２６が形成されている液受け部２７とにより構成されている。円板２５の周縁部には上端がウエハＷの裏面に近接する断面山形のリング体２８が設けられている。

チャック２０上のウエハＷの表面と対向するようにしてウエハＷと同じか又はウエハＷよりも僅かに大きい例えば厚み１０ｍｍの円形状の液流規制板３が設けられており、ウエハＷの表面と液流規制板３の表面との離間距離が例えば３〜４ｍｍになる高さ位置に設定されている。この離間距離はウエハＷの表面に液盛りされる予定とする現像液の厚みと同じ幅である。また液流規制板３の少なくとも現像液と接触する表面部は例えばステンレス、フッ素系樹脂などのなかから選択される現像液に対して親水性を有する材質が選択される。更に液流規制板３には下方側に向かって伸びる例えば幅１〜１．５ｍｍの堰部３１が外周縁に沿って半円弧状に設けられている。液流規制板３の上面側には、その幅が液流規制板３の直径と同じか又は直径よりも長い四角形状の液跳ね防止板３２が設けられている。液跳ね防止板３２の例えば上面には支持部材３３が設けられ、この支持部材３３を介して例えば外カップ２２の外側に設けられた駆動部３４と接続されており、この駆動部３４により、液流規制板３、堰部３１及び液跳ね防止板３２が一体となって昇降可能なように構成されている。

ウエハＷと液流規制板３と隙間には、互いの表面が対向するようにしてウエハＷと同じか又はウエハＷよりも大きい例えば厚み０．５ｍｍの四角形状の液受け板４が水平移動可能なように設けられており、その表面と堰部３１の下端との離間距離が例えば０．５ｍｍとなる高さ位置に設定されている。液受け板４の少なくとも現像液と接触する表面部は、現像液に対する親水性が液流規制板３の現像液に対する親水性よりも小さい材質、例えばステンレス、フッ素系の樹脂などの表面を撥水処理した撥水性を有する材質が選択される。更に液受け板４の周縁例えば当該液受け板４を所定の方向に横移動させた（引き抜いた）際にウエハＷの表面上を通過する後方側の一側縁には、外方下方側に例えば４５度の傾斜角で傾斜する表面部を有する案内板４１が設けられており、この案内板４１の先端はウエハＷの表面よりも例えば０．５ｍｍ浮かせた高さ位置に設定されている。また案内板４１は、例えば液受け板４と同じ材質が選択されている。なお、前記した「ウエハＷと同じか又はウエハＷよりも大きい」には、ウエハＷの有効領域（半導体デバイス形成領域）と同じか又は有効領域よりも大きく設定した場合も含まれる。

液受け板４を水平移動させる駆動機構について図４を用いて説明すると、液受け板４の側面には支持部材４２が設けられており、この支持部材４２には外カップ２２の外に設けられた横に伸びるガイド部材４３によりガイドされると共に、このガイド部材４３と並んで設けられたボールネジ部４４が螺合されている。更にボールネジ部４４の基端には回転駆動部４５が接続されており、この回転駆動部４５によりボールネジ部４４が回転して液受け板４が例えば１０〜１５０ｍｍ／ｓｅｃの移動速度で水平移動可能なように構成されている。即ち、液受け板４は、ウエハＷの表面と対向する位置と、外カップ２２の開口部２２ａを介して外カップ２２の外側の待機位置との間を進退することができる。

続いて当該現像装置の現像液供給部について図５を用いて詳しく説明すると、液流規制板３の表面の一端縁である堰部３１の中央内側には、液流規制板３の表面と液受け板４の表面との隙間に現像液を供給するための現像液供給口５が例えば３個並んで設けられ（図２参照）、その上部には現像液供給バルブ５０が夫々設けられている。更に各現像液供給口５には液流路例えば配管５１の一端が夫々接続されており、この配管５１の他端は外カップ２２の外に設けられた現像液タンク５２の例えば底部に接続されている。より詳しくは、配管５１は一旦タンク内の液面よりも高くなる部位と、液面よりも低くなる部位とからなる例えばＳ字形となる部分を備えている。また現像液タンク５２の上部側には、図示しない現像液供給源にその一端が接続された現像液供給管５３が配置され、底部には現像液タンク５２内の現像液を排出する排出管５４が設けられている。更に現像液タンク５の側面には、現像液の液面を検知するための液面検知器５５が設けられており、この液面検知器５５の検知結果に基づいて現像液供給管５３に設けられた開閉バルブ５３ａ又は排出管５４に設けられた開閉バルブ５４ａの開閉動作がコントローラ５６により制御されて現像液タンク５内の液面の高さを調節可能なように構成されている。即ち、この例では、例えば現像液タンク５内の液面レベルを現像液供給口５と同じ高さレベルＬ１に設定することにより、現像液供給口５で吐出圧が略ゼロになる圧力フリーな状態に設定することができ、また僅かに液面をＬ１よりも高く設定して吐出圧をかけることもでき、更には液面レベルを調節すれば極めて低圧力の範囲で吐出圧を微調節することができる。なお、現像液供給口５は液流規制板３の表面の内側領域に設ける構成に限られず、例えば液流規制板３の外側近傍に配置するようにしてもよい。

チャック２０上のウエハＷの外側には、後述する液受け板４の洗浄工程時に案内板４１の傾斜面に当たったリンス液がウエハＷ側に跳ねないようにするための縦の遮蔽板６が例えば堰部３１の外周縁の外側を囲むように設けられており、この遮蔽板６は図示しない昇降機構により昇降可能なように構成されている。

遮蔽板６の外側にはリンス液ノズル７及び乾燥空気ノズル８が横に並んで設けられている（図２参照）。各ノズル７、８について詳しくは図６に示すようにリンス液ノズル７の内部には液貯留部７１ａ（７１ｂ）が上下に形成され、更に各液貯留部７１ａ（７１ｂ）と連通するウエハＷの直径よりも長い例えばスリット状の吐出口７２ａ（７２ｂ）（図２参照）が上下に夫々形成されている。また各液貯留部７１ａ（７１ｂ）は流路例えば配管７３ａ（７３ｂ）を介して例えば外カップ２２の外に設けられた共通のリンス液供給部７４と夫々接続されており、更に配管７３ａ（７３ｂ）の途中には自動バルブ７５ａ（７５ｂ）が夫々設けられ、この自動バルブ７５ａ（７５ｂ）を開閉することにより上方側及び／又は下方側にリンス液を吐出可能なように構成されている。

乾燥気体ノズル８の内部には気体貯留部８１ａ（８１ｂ）が上下に形成され、更に各気体貯留部８１ａ（８１ｂ）と連通するウエハＷの直径よりも長い例えばスリット状の吐出口８２ａ（８２ｂ）（図２参照）が上下に夫々形成されている。また各気体貯留部８１ａ（８１ｂ）は流路例えば配管８３ａ（８３ｂ）を介して例えば外カップ２２の外に設けられた共通の乾燥気体供給部８４と夫々接続されており、更に配管８３ａ（８３ｂ）の途中には自動バルブ８５ａ（８５ｂ）が夫々設けられ、この自動バルブ８５ａ（８５ｂ）を開閉することにより上方側及び／又は下方側に乾燥気体を吐出可能なように構成されている。リンス液ノズル７の一端側及び乾燥気体ノズル８の一端側は例えば共通の図示しない支持部材を介して外カップ２２の外に設けられた図示しない駆動機構と接続されており、この駆動機構によりリンス液ノズル７及び乾燥気体ノズル８が一体となって水平移動可能なように構成されている。

続いて上述の現像装置によりウエハＷを現像する工程について図７を用いて説明する。先ず、外カップ２２及び内カップ２３が下降位置に設定された状態において、図７（ａ）に示すように、液流規制板３を上昇位置に設定し、液受け板４を外カップ２２の外側の待機位置に設定する。そして表面に例えば化学増幅型のレジストが塗布され、露光処理が施されたウエハＷが基板搬送アームＡにより搬入されてチャック２０の上方位置に案内されると、この基板搬送アームＡとチャック２０との協働作用によりウエハＷはチャック２０に受け渡され水平姿勢に保持される。なお、この実施例ではチャック２０を上昇させてウエハＷのアクセスを行うものとして説明を進めるが、例えば円板２５を貫通する昇降ピンを設け、この昇降ピンによりウエハＷを突き上げてチャック２０の上方に位置させ、基板搬送アームＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うようにしてもよい。

図７（ｂ）に示すように、液受け板４が外カップ２２の開口部２２ａを介して進入し、既述の所定の高さ位置にてウエハＷの表面と対向するように設定された後、液流規制板３が下降して既述の所定の高さ位置に設定される。そして現像液タンク５２の液面が現像液供給口５と同じ高さ位置Ｌ１になるように調整されると（図５参照）、これにより現像液供給口５の吐出圧が圧力フリーな状態となる。なお、イニシャライズにおいて配管５１内が空となっていた場合には、開閉バルブ５３ａを開いて現像液タンク５２内に現像液を供給して液面レベルを高くすることで当該配管５１内に現像液を流し込んで配管５１内を現像液で満たす作業を行う。

図７（ｃ）に示すように、現像液供給バルブ５０を開くと、現像液の表面張力は一般的に低いので、現像液供給口５に供給圧がかかっていない状態でも毛細管現象により液流規制板３の表面と液受け板４の表面との隙間内を広がり、当該隙間内が現像液で満たされていく。液流規制板３の周縁部においては、現像液は表面張力により内側に引っ張られて液流規制板３の投影領域（ウエハＷの投影面積に対応する領域である）内に留まり、圧力フリーな状態では液流規制板３と液受け板４との隙間が現像液で満たされるとそれ以上現像液が隙間内に入っていかず、そのため液流規制板３の外側にはみ出さない。つまり、ここでいう「圧力フリーな状態」とは、現像液の吐出圧がゼロあるいは、ほとんどゼロの状態であって、液流規制板３と液受け板４との隙間又は後述する液流規制板３とウエハＷとの隙間から現像液がこぼれ落ちない程度の吐出圧であるという意味であり、また若干負圧であっても毛細管現象により現像液が供給されていく程度であれば「圧力フリーな状態」である。

図７（ｄ）に示すように、現像液供給バルブ５０を圧力フリーな状態で開いておき、液受け板４の表面が現像液供給口５の下方を通過するように、かつ案内板４１の投影領域がウエハＷの表面を通過するように例えばゆっくりと液受け板４を横に引き抜いていくと、液受け板４上の現像液は堰部３１により規制されて外側には引っ張られず、また液受け板４の表面が撥水性の材質で構成されていることから、液受け板４に現像液は引っ張られず案内板４１の傾斜面を伝って滑り落ちてウエハＷの表面上に置かれていく。更に液受け板４の表面が現像液供給口５の下方を通過することで隙間内の現像液と現像液供給口５の現像液とが繋がっているので、液受け板４を引き抜く前において液受け板４とウエハＷとの間における現像液がなかった領域を埋めた分に見合う量の現像液が液受け板４と液流規制板３との表面に毛細管現象により供給され、これにより液流規制板３とウエハＷと隙間に現像液が満たされることとなる。

図８（ｅ）に示すように、ウエハＷと液流規制板３との隙間から引き抜かれた液受け板４の表面がリンス液ノズル７および乾燥気体ノズル８の下方を通過するタイミングに合わせて、リンス液ノズル７の吐出口７２ｂからリンス例えば純水を下方側に向けて吐出すると共に、乾燥気体ノズル８の吐出口８２ｂから例えば乾燥エアを下方側に向けて吐出する。これにより液受け板４の表面に付着していた現像液が洗い流され、次いで乾燥される。

図８（ｆ）に示すように、液受け板４を引き抜くことにより液流規制板３の表面とウエハＷの表面との間の隙間内が現像液で満たされると、次いで現像液供給バルブ５０を閉じて所定の時間だけ静置する静止現像が行われ、これにより例えば予定とする部位のレジストが現像液に溶解してレジストが現像される。この現像液供給バルブ５０を閉じるタイミングは、引き抜き始めてから液受け板４がウエハＷの外側に出るまでに要する時間を液受け板４の引き抜き速度に基づいて予め計算して求めておき、例えばタイマを用いてこの時間が経過したときとしてもよい。更に例えば現像液供給バルブ５０を閉じるタイミングと同じくして遮蔽板６を下降させて、遮蔽板６の側面がウエハＷの表面の高さと液受け板の表面高さに跨るように設定する。これにより案内板４１を洗浄する際に傾斜面に当たってウエハＷ側に跳ねたリンス液が隙間内の現像液に混入するのが抑えられる。

しかる後、所定の時間が経過して静止現像が終了すると、外カップ２２および内カップ２３を上昇させて上昇位置に設定した後、図８（ｇ）に示すように、液流規制板３および遮蔽板６を上昇させる。このとき液流規制板３が上昇してウエハＷの表面から離れると、これまで液流規制板３に表面に対する表面張力により保持されていた現像液の一部がウエハＷの表面から流れ落ちる。次いでリンス液ノズル７および乾燥気体ノズル８がウエハＷの一端の僅かに外側の洗浄開始位置に案内され、次いでリンス液と乾燥気体を上方及び下方側に夫々吐出しながらウエハＷの一端から他端へ向かってスキャンさせることにより、先ずウエハＷの表面及び液流規制板３の表面に付着した現像液、レジスト溶解成分などがリンス液に洗い流され、次いで乾燥気体により乾燥される。スキャン回数は１回でもよいが、例えば２〜３回程度行うのが好ましく、予定の回数スキャンされるとリンス液ノズル７および乾燥気体ノズル８はウエハＷの外側に後退される。なお、液流規制板３の外側にはみ出した吐出口７１ａ、８１ａから上方に向けて吐出されたリンス液および乾燥気体は、液跳ね防止板３２に衝突して下方側に落とされ、外カップ２２の外側に飛び出すのが抑えられる。

続いて外カップ２２及び内カップ２３が下降し、図８（ｈ）に示すように、基板搬送アームＡが進入し、チャック２０がウエハＷを保持した状態で上昇して、基板搬送アームＡとチャック２０との協働作用により基板搬送アームＡにウエハＷが受け渡される。このウエハＷは現像装置外部に搬出されて当該ウエハＷの現像処理が終了する。更に別のウエハＷを繰り返し現像処理する場合には既述の工程を繰り返すことにより多数枚のウエハＷを処理することが実現されることとなる。

上述の実施の形態においては、ウエハＷの表面に接近して設けられた液流規制板３と液受け板４の隙間に現像液を満たしておき、液受け板４を例えばゆっくりと横に引き抜いて現像液をウエハＷ表面に落としていく構成とすることにより、現像液は液受け板の高さ分だけ動いてウエハＷの表面に供給されるので、その移動幅は極めて小さく、このため現像液に液流れが発生するのが抑えられる。その結果としてレジストパターンの予定としない部位の表面が削られることが少なく、現像後に線幅精度の高精度なパターンを得ることができる。

更に上述の実施の形態においては、現像液供給口５の吐出圧を圧力フリーな状態に設定しておくことにより、毛細管現象により液流規制板３と液受け板４との隙間を広がる際（図７（ｃ）の工程）、又は液流規制板３とウエハＷとの隙間を現像液で埋める際（図７（ｄ）の工程）に表面張力によりウエハＷと略同じ大きさの液流規制板３の投影領域内に現像液を留めることを、より確実に実現することができる。このため外側にはみ出して無駄になる現像液が少なくできるので、一般的に高価な現像液を節約することができる。

更に上述の実施の形態においては、液流規制板３の親水性を大きく、液受け板４の親水性を小さく設定しているので、液受け板４を引いたときに液流規制板３に対して強く作用する現像液の表面張力により現像液が横に動くのが規制され、これにより液受け板４に引っ張られてウエハＷの外側に現像液が持っていかれることが少ない。更に堰部３１を設けたことにより、より確実に液受け板４に引っ張られて外側に持っていかれる現像液を少なくすることができる。その結果として、無駄になる現像液を少なくすることができる。

更に上述の実施の形態においては、先端が極めてウエハＷの表面に接近した傾斜面を有する案内板４１を設けた構成とすることにより、液受け板４が引き抜かれる際に移動する案内板４１の軌跡に沿って現像液をウエハＷの表面に置いていくので、毛細管現象に頼ってウエハＷの表面に現像液を広げる場合と比較して塗れない部位が発生することが少ない。更に先端が極めてウエハＷの表面に接近していることから、現像液がウエハＷの表面と衝突したときの衝撃が小さく、そのためパターン倒れが起きることが抑えられる。また液受け板４を引く抜く際に、液受け板４の裏面側に現像液が回り込むのが抑えられるので、裏面側に回り込み案内板４１の裏面に押されてウエハＷの外に落とされる無駄な現像液が少ない。

更に上述の実施の形態においては、液流規制板３とウエハＷとの隙間に現像液を満たして現像する構成とすることにより、厚みの均一な現像液の液膜をウエハＷの処理毎に形成することができる。その結果としてウエハＷ毎に均一な現像処理をすることができる。また液流規制板３とウエハＷとの離間距離を小さく設定しているので、ウエハＷの周縁部の現像液の上方角部が表面張力により丸くなるのを抑えることができる。

本発明においては、例えば図７（ｃ）又は（ｄ）の工程において現像液供給口５の吐出圧を圧力フリーにする構成に限られず、例えば現像液タンク５２内の液面レベルを高くして、僅かながらの吐出圧をかけた構成としてもよい。具体的には、現像液供給口５０の吐出圧が、液流規制板３の表面に対する現像液の表面張力よりも小さい範囲内で設定することが好ましい。このような構成であっても表面張力が吐出圧に勝っていることにより、液流規制板３の投影面積外に現像液がはみ出さないので上述の場合と同様の効果を得ることができる。更にこの例では、僅かではあるが吐出圧をかけているので、現像液で素早く隙間を埋めることができ、結果として処理時間の短縮化を図ることができるので得策である。但し本発明は、吐出圧が表面張力よりも大きく、液流規制板３と液受け板４との間に現像液を供給するときに現像液が外側にこぼれ落ちる場合も含まれる。なお液面検知器５５の検知結果に基づいて液面レベルを調節する構成に限られず、例えば昇降機構により現像液タンク５２を昇降させて液面レベルを調節する構成であってもよい。

更に本発明においては、堰部３１は半円弧状に設ける構成に限られず、例えば液流規制板３の周縁を全周に亘って堰部３１を設けた構成としてもよい。このような構成であっても上述の場合と同様の効果を得ることができ、更にこの場合には液流規制板３と液受け板４との隙間に供給された現像液が堰部３１にせき止められて外側にはみ出すことが抑えられるので、より確実に無駄に捨てられる現像液を少なくすることができる。

更に本発明においては、液受け板４は四角形状に限られず、液受け板４をウエハＷと同じか又はウエハＷよりも僅かに大きい円形状に形成してもよい。更には液流規制板３を四角形状としてもよい。この場合であってもウエハＷの投影面積と対応する液受け板４の投影領域内に現像液が留まるので、上述の場合と同様の効果を得ることができる。更に液流規制板３を四角形状とした場合には、液跳ね防止板３２を設けなくともよいので装置構成を簡単にできる点で得策である。更に本発明においては、基板はウエハに限られず、例えばＬＣＤ基板、フォトマスク用レクチル基板の現像処理にも適用できる。

続いて上述の現像装置を例えば現像ユニットに組み込んだ塗布・現像装置一例について図９及び図１０を参照しながら説明する。図中Ｂ１は基板であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたカセット９を搬入出するためのカセット載置部であり、カセット３を複数個載置可能な載置部９０ａを備えたカセットステーション９０と、このカセットステーション９０から見て前方の壁面に設けられる開閉部９１と、開閉部９１を介してカセット９からウエハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とが設けられている。またカセット載置部Ｂ１の奥側には処理部Ｂ２が接続されており、この処理部Ｂ２には加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、処理液を用いてウエハＷに所定の液処理を行う液処理ユニットＵ４、Ｕ５、および各ユニットにウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３が設けられている。即ち、主搬送手段Ａ２，Ａ３は隣り合う各ユニットにアクセス可能なように構成され、ウエハＷは処理部Ｂ１内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるようになっている。また図中９２、９３は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。

液処理ユニットＵ４，Ｕ５は塗布液（レジスト液）や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部９４の上に、塗布ユニット（ＣＯＴ）、現像ユニット（ＤＥＶ）及び反射防止膜形成ユニット（ＢＡＲＣ）等を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、その組み合わせはウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等が含まれる。

処理部Ｂ２における棚ユニットＵ３の奥側には、例えば第１の搬送室９５及び第２の搬送室９６からなるインターフェイス部Ｂ３を介して露光部Ｂ４が接続されている。インターフェイス部Ｂ３の内部には処理部Ｂ２と露光部Ｂ４との間でウエハＷの受け渡しを行うための２つの受け渡し手段Ａ４、Ａ５の他、棚ユニットＵ６及びバッファカセットＣ０が設けられている。

この塗布・現像装置におけるウエハＷの流れについて一例を示すと、先ず外部からウエハＷの収納されたカセット９が載置部９０ａに載置されると、開閉部９１と共にカセット９０の蓋体が外されて受け渡し手段Ａ１によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しユニット（図示せず）を介して主搬送手段Ａ２へと受け渡され、棚ユニットＵ１〜Ｕ３内の一の棚にて、塗布処理の前処理として例えば反射防止膜形成処理、冷却処理が行われ、しかる後塗布ユニット（ＣＯＴ）にてレジスト液が塗布される。次いでウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニットで加熱（ベーク処理）され、更に冷却された後棚ユニットＵ３の受け渡しユニットを経由してインターフェイス部Ｂ３へと搬入される。このインターフェイス部Ｂ３においてウエハＷは例えば受け渡し手段Ａ４→棚ユニットＵ６→受け渡し手段Ａ５という経路で露光部Ｂ４へ搬送され、露光が行われる。露光後、ウエハＷは逆の経路で主搬送手段Ａ２まで搬送され、現像ユニット（ＤＥＶ）にて現像されることでレジストマスクが形成される。しかる後ウエハＷは載置部９０ａの元のカセット９内に戻される。

本発明の実施の形態にかかる現像装置を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態にかかる現像装置を示す平面図である。 上記現像装置の液流規制板及び液受け板を示す斜視図である。 上記現像装置の液受け板の駆動機構を示す斜視図である。 上記現像装置の現像液供給部を示す説明図である。 上記現像装置のリンス液供給ノズル及び乾燥気体ノズルを示す説明図である。 上記現像装置を用いて基板を現像する工程を示す説明図である。 上記現像装置を用いて基板を現像する工程を示す説明図である。 本発明の現像装置を組み込んだ塗布・現像装置を示す平面図である。 本発明の現像装置を組み込んだ塗布・現像装置を示す斜視図である。 従来の現像液供給手法を示す説明図である。

符号の説明

３ 液流規制板
３１ 堰部
４ 液受け板
４１ 案内板
５ 現像液供給口
５２ 現像液タンク
６ 遮蔽板
７ リンス液ノズル
８ 乾燥気体ノズル

Claims (13)

1. 表面にレジストが塗布され露光処理がされた基板を現像する現像装置において、
   基板を水平に保持する基板保持部と、
   この基板の表面に対向して設けられ、基板と同じか又は基板よりも僅かに大きい液流規制板と、
   この液流規制板と基板との隙間に互いの表面が対向するように設けられ、基板と同じか又は基板よりも大きい液受け板と、
   前記液流規制板の表面の一端縁に設けられた供給口から液流規制板と液受け板との間の隙間に現像液を供給する現像液供給部と、
   前記液受け板の表面が前記供給口の下方を通過するように液受け板を横に引き抜く駆動機構と、を備え、
   前記液受け板を引き抜いてその表面上の現像液を基板の表面に落としていくことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像液供給部の供給口は配管を介して現像液タンクに接続され、前記供給口には現像液タンク側から加圧及び負圧のいずれもが加わっていない状態とすることにより、液流規制板と液受け板との間に、前記供給口から毛細管現象により現像液が供給されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 液受け板上の現像液を基板上に落としていくときには、供給口から現像液が液流規制板と液受け板との間に供給されることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
4. 液受け板を引く抜くことにより基板と液流規制板との隙間に現像液が満たされることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
5. 供給口における現像液の吐出圧は、液受け板を引き抜くときに当該液受け板上の現像液が基板上に落とされるが、基板上の現像液がこぼれ落ちない程度の大きさであることを特徴とする請求項３又は４記載の現像装置。
6. 液流規制板の周縁の一端縁は外側への現像液の流れを規制する下方に伸びる堰部が設けられたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置。
7. 基板の表面上を通過する液受け板の縁部には、外方下方側に傾斜した案内板が設けられたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置。
8. 液流規制板に対する現像液の親水性は、液受け板に対する現像液の親水性よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の現像装置。
9. 表面にレジストが塗布され露光処理がされた基板に現像液を供給して現像する現像方法において、
   基板保持部に基板を水平に保持させる工程と、
   この基板の表面に対向して上下に並ぶ液流規制板と液受け板との隙間に現像液を満たす工程と、
   この液受け板を横に引き抜いて表面上の現像液を基板の表面に落としていく工程と、を含むことを特徴とする現像方法。
10. 前記現像液供給部の供給口は配管を介して現像液タンクに接続され、
    液流規制板と液受け板との隙間に現像液を満たす工程は、前記供給口に現像液タンク側から加圧及び負圧のいずれもが加わっていない状態とすることにより、当該供給口から毛細管現象により液流規制板と液受け板との隙間に現像液を供給する工程であることを特徴とする請求項９記載の現像方法。
11. 液受け板上の現像液を基板の表面に落としていく工程は、液流規制板と液受け板との隙間に現像液を供給する工程を含むことを特徴とする請求項９又は１０記載の現像方法。
12. 液受け板上の現像液を基板の表面に落としていく工程は、液流規制板と基板との間に現像液を満たしていく工程であることを特徴とする請求項１１記載の現像方法。
13. 液受け板を引き抜くときに供給される現像液の供給圧は、液受け板上の現像液が基板上に落とされるが、基板上の現像液がこぼれ落ちない程度の大きさであることを特徴とする請求項１１又は１２記載の現像方法。

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