JP4263559B2 - 現像処理装置及び現像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は，基板の現像処理装置及び基板の現像処理方法に関する。

半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では，例えばウェハ表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハに所定パターンの光を照射し，ウェハを露光する露光処理，露光後のウェハに現像液を供給し，当該ウェハを現像する現像処理等が行われている。

上述の現像処理は，通常現像処理装置で行われ，現像処理装置には，ウェハの直径よりも長いスリット状の吐出口を有する現像液吐出ノズルが備えられている。そして，現像処理におけるウェハへの現像液の供給は，現像液吐出ノズルが吐出口から現像液を吐出しながら，ウェハ上をウェハの一端部から他端部まで移動することによって行われている。ウェハ上に現像液が供給されると，ウェハ上では，現像液とレジスト膜の所定部分，例えば露光された部分が反応し，ウェハの現像が行われる。

しかしながら，上述の現像処理のように現像液吐出ノズルを移動させながら現像液を供給した場合，ウェハ上に供給された現像液に，例えばウェハの周縁部から内側方向に向かう流れが生じ，その流れによってウェハ面内の現像が均一に行われないことが指摘されていた。かかる問題を解決するために，ウェハの表面上に，多数の通流孔が形成された液流制御板を配置し，現像液吐出ノズルからの現像液を当該液流制御板を介してウェハ表面に供給する現像装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。

特開２００３−１００５８９号公報

しかしながら，上記現像処理装置で現像処理を行った場合，各通流孔同士の間に間隔があり，現像液が各通流孔から別個にウェハ上に供給される。このため，各通流孔から供給される現像液同士の間に隙間ができ，現像液内に気泡が混入する恐れがあった。現像液内に気泡が混入すると，当該気泡部分の現像が行われず，現像斑ができる。この現像液内への気泡の混入を防止するために現像液吐出ノズルを低速で移動させると，今度は現像液の供給に時間が掛かり，処理効率が低下していた。さらに，通流孔のある部分では，現像液吐出ノズルから吐出された現像液が直接ウェハ表面に落下するので，ウェハ上に供給された現像液の流動を十分に抑制できなかった。

本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，現像液内に気泡が混入しないように，より短時間で，かつ現像液がウェハなどの基板上で流動しないように基板に現像液を供給できる現像処理装置及び現像処理方法を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，基板を現像処理する現像処理装置であって，基板を水平に保持する基板保持部材と，前記基板保持部材に保持された基板の上方に配置され，内部に陰圧室を形成する筐体と，前記筐体内に設けられ，現像液を吐出する現像液吐出ノズルと，前記筐体内において前記現像液吐出ノズルを移動させるノズル移動機構と，を備え，前記現像液吐出ノズルの下面には，基板の一方向の寸法よりも長い距離に渡って吐出口が形成され，前記ノズル移動機構は，前記現像液吐出ノズルを，前記基板の一方向と直交する方向に向けて少なくとも基板の寸法よりも長い距離を移動させることができ，前記筐体の下面部は，現像液が通過可能な多孔質板により形成され，前記現像液吐出ノズルの前記吐出口は，前記多孔質板の上面に近接しており，前記吐出口から吐出される現像液が，前記陰圧室内を前記筐体の外部よりも陰圧にした状態で前記多孔質板内に含ませた現像液を押し出して，現像液が基板に供給されることを特徴とする。なお，上記「近接」には，隙間を空けて接近している場合のみならず，現像液吐出ノズルの吐出口が多孔質板に接触している場合も含まれる。
を特徴とする，現像処理装置。

この発明によれば，現像液吐出ノズルが筐体内において移動しながら，吐出口から多孔質板に向けて現像液を吐出して，現像液が多孔質板を通じて基板に供給される。この場合，現像液が多孔質板を通過するので，現像液の流速が十分に低下し，その速度方向が分散した後に現像液が基板上に供給される。この結果，現像液が基板上で流動することがなく，基板の現像が基板面内において均等に行われる。また，現像液吐出ノズルが多孔質板上を移動するにつれ，多孔質板から基板上に現像液が途切れることなく連続的に供給されるので，現像液中に気泡が混入することがなく，現像液吐出ノズルの移動速度を上げることができる。したがって，基板の現像を斑なく，短時間で行うことができる。さらに，筐体内に陰圧室が形成できるので，例えば筐体内を陰圧にした状態で多孔質板中に現像液を含ませて，現像液が多孔質板から垂れ落ちないようにすることができる。そして，その現像液を含ませた多孔質板に対し，上方の現像液吐出ノズルから現像液を吐出することにより，多孔質板中の現像液を下方の基板側に押し出すことができる。この場合，吐出口からの現像液の吐出により，直ちに多孔質板の下面から基板に現像液が押し出されるので，現像液の供給を短時間で行うことができる。また，筐体内を陰圧にして，多孔質板中の現像液が基板側に垂れ落ちることを防止できる。さらに，現像液を多孔質板と基板表面との間に挟み込んで現像液を広げることができるので，基板の表面が疎水性であっても，また現像液の液量が少なくても基板の表面の全面に現像液を行き渡らせることができる。それ故，現像液の消費量を低減し，あらゆる基板に対しても適正に現像できる。

前記筐体の多孔質板は，平面から見て少なくとも基板よりも大きい方形に形成されていてもよい。また，前記現像処理装置は，前記筐体を上下動させる筐体昇降駆動部をさらに備えていてもよい。この筐体昇降駆動部により，筐体の下面部の多孔質板と基板との距離を調整し，基板に供給される現像液の量を厳密に制御することができる。この結果，必要最小限の現像液で適正な現像を行うことができる。

前記ノズル移動機構は，前記筐体内に設けられていてもよい。この場合，ノズル移動機構が筐体内にあるので，筐体の内部を閉鎖し筐体内を陰圧にし易い。

前記現像処理装置は，前記基板保持部材に保持された基板の外側に設けられ，前記基板の外側に落下する現像液を前記基板と同一平面上で受ける受け部材をさらに備えていてもよい。基板の外側に落下した現像液が，受け止められず基板の下方に落下すると，前記落下する現像液と繋がっている基板の端部付近の現像液も当該落下する現像液に引きずられて基板の端部からこぼれ落ちる。本発明のように基板の外側に落下する現像液を基板と同一平面上で受け止めることにより，基板の端部付近における現像液の流動が防止され，基板の端部付近においても他の基板上の部分と同様の現像を行うことができる。

前記受け部材の外形は，平面から見て少なくとも前記多孔質板よりも大きい方形に形成され，当該受け部材の中央部付近には，平面から見て基板よりも僅かに大きい開口部が形成されていてもよい。この場合，前記受け部材の開口部内に基板を配置させて，基板の外方に落ちる現像液を基板と同一平面上で受けることができる。前記現像処理装置は，前記受け部材を昇降する受け部材昇降駆動部をさらに備えていてもよい。かかる場合，受け部材を適宜基板の同一平面上から退避させて，例えば洗浄時に基板の回転により基板から飛散する現像液が受け部材に衝突しパーティクルの原因となるのを防止できる。

前記現像液吐出ノズルの吐出口は，現像液吐出ノズルの下端面に形成され，当該現像液吐出ノズルの下端面における吐出口の周辺部には，前記多孔質板に接する水平部が形成されていてもよい。この吐出口の周辺部の水平部により，吐出口から吐出された現像液が，現像液吐出ノズルの下端面と多孔質板との間から筐体内に漏れることが防止できる。したがって，吐出口からの現像液が確実に多孔質板内に流入し，無駄になる現像液が減少して現像液の省液化が図られる。

前記筐体内には，複数の現像液吐出ノズルが設けられていてもよい。かかる場合，複数の現像液吐出ノズルで現像液の供給を行うことができるので，現像液の供給をより短時間で行うことができる。前記多孔質板は，多孔質板の上面から下面に近づくにつれ気孔径が小さくなるように形成されていてもよい。この場合，多孔質板の上側の気孔径が比較的大きいので，吐出口から吐出された現像液を滑らかに多孔質板内に流入させることができる。また，多孔質板の下部に行くにつれ気孔率が小さくなるので，多孔質板内において現像液の速度を徐々に減速させて，速度が十分に落ち，速度の方向が十分に拡散した後に，現像液を基板上に供給できる。

本発明は，請求項１〜１０のいずれかに記載の現像処理装置を用いた現像処理方法であって，陰圧室内を筐体の外部よりも陰圧にし，多孔質板内に現像液を含ませる工程と，その後，前記筐体の多孔質板を基板の表面に近接する工程と，その後，現像液吐出ノズルの吐出口から前記多孔質板に向けて現像液を吐出し，その現像液を吐出した状態の前記現像液吐出ノズルを前記多孔質板に沿って移動させることによって，前記吐出口から吐出された現像液により前記多孔質板内に含ませた現像液を押し出させて，前記多孔質板を通じて基板に現像液を供給する工程と，を有することを特徴とする。

この発明によれば，予め多孔質板内に現像液を含ませておくので，後工程で吐出口から多孔質板に現像液を吐出した時に，多孔質板内の現像液が直ちに押し出され，基板への現像液の供給を迅速に行うことができる。陰圧室内を陰圧にするので，多孔質板内の現像液が基板に垂れ落ちることが防止できる。現像液の供給工程では，多孔質板を通じて基板に現像液が供給されるので，多孔質板内において現像液の速度が十分に落とされる。この結果，現像液が基板上に極めて低速で供給され，基板上で現像液が流動することが防止できる。現像液が多孔質板を通過することによって，基板上に一続きの現像液が供給されるので，現像液中に気泡が混入することが防止できる。

前記多孔質板と基板との隙間に現像液を介在した状態で基板を現像してもよい。かかる場合，多孔質板と基板との隙間に現像液が広げられた状態が維持されるので，現像液を確実に基板表面の全面に接触させておくことができる。したがって，基板の現像を基板表面の全面において適正に行うことができる。なお，基板に供給される現像液の量を，前記現像液の供給時における前記多孔質板と基板との隙間により設定してもよい。かかる場合，基板への現像液の供給量を簡単に制御できる。

本発明によれば，現像液が基板上で流動しないので，基板面内において均等に安定した現像が行われ，歩留まりの向上が図られる。現像液吐出ノズルを高速で移動させても現像液中に気泡が混入しないので，現像処理時間を短縮し，スループットを向上できる。

以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる現像処理装置が搭載された塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。

塗布現像処理システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。

ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は，後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群G３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。

処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。この塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2は塗布現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G2，G3，G4，G5に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，任意に選択可能である。

第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すようにウェハＷにレジスト液を塗布し，ウェハＷ上にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置１７と，本実施の形態にかかる現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群G2にも同様に，レジスト塗布装置１９と現像処理装置２０とが下から順に２段に配置されている。

第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すようにウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリベーキング装置３３，３４，現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置３５が下から順に例えば６段に積み重ねられている。

第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６が下から順に例えば７段に積み重ねられている。

インターフェイス部４の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。

次に，上述した現像処理装置１８の構成について詳しく説明する。図４に示すように現像処理装置１８のケーシング１８ａ内の中央部には，ウェハＷを保持する基板保持部材としてのスピンチャック６０が設けられている。スピンチャック６０は，水平の上面を有し，当該上面には，例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により，スピンチャック６０は，ウェハＷを水平に吸着保持できる。

スピンチャック６０には，例えばスピンチャック６０を回転及び昇降させるためのチャック駆動機構６１が設けられている。チャック駆動機構６１は，例えばスピンチャック６０を鉛直方向の軸周りに所定速度で回転させるモータなどの回転駆動部（図示せず）や，スピンチャック６０を所定距離昇降させるモータ又はシリンダなどの昇降駆動部（図示せず）を備えている。このチャック駆動機構６１により，例えばウェハＷの搬入出時にウェハＷを昇降させたり，ウェハＷの洗浄時にウェハＷを回転させたりできる。

スピンチャック６０の周囲には，ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め，回収するカップ６２が設けられている。カップ６２は，例えばスピンチャック６０の側方を取り囲み，主にウェハＷの外方に飛散する液体を受け止める側壁部６３と，ウェハＷの下方を覆い，主にウェハＷから落下する液体を受け止める底部６４とを別個に有している。

側壁部６３は，例えば図５に示すように平面から見て四角形の略筒状に形成されている。側壁部６３は，図４に示すように例えばシリンダなどの昇降駆動部６５によって上下動できる。底部６４には，中央部にスピンチャック６０が貫通している。スピンチャック６０の周囲には，ウェハＷの表面から裏面に回り込んだ液体の流れを遮断する環状部材６６が設けられている。環状部材６６は，例えばウェハＷの裏面に近接する頂上部を備えており，その頂上部で液体の流れを遮断する。底部６４には，例えば排出管６７が接続されており，カップ６２において回収した液体は，排出管６７から現像処理装置１８の外部に排出できる。

スピンチャック６０の上方には，外形が略直方体形状の筐体７０が配置されている。筐体７０は，内部が密閉可能に構成されており，筐体７０内には，陰圧室Ｓが形成されている。筐体７０は，平面から見てウェハＷよりも大きく形成され，筐体７０の下面部は，スピンチャック６０に保持されたウェハＷに対向し，ウェハＷの上面を覆っている。

筐体７０の下面部は，液体を通流できる多孔質板７１で形成されている。多孔質板７１の材質は，例えばテフロン（デュポン社の登録商標），ＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂やステンレス鋼，アルミナ，チタン，グラスファイバーなどの金属であり，気孔率が５〜５０％程度で，気孔径が０．０１〜０．５ｍｍ程度のものが用いられている。多孔質板７１の厚みは，例えば０．５〜５ｍｍ程度に設定されている。

筐体７０内であって，多孔質板７１上には，現像液吐出ノズル７２が設けられている。図５に示すように現像液吐出ノズル７２は，例えばＸ方向（図５の上下方向）に向けてウェハＷの直径よりも長い細長形状を有し，その下端面には，図６に示すように長手方向に沿ったスリット状の吐出口７３が形成されている。図４に示すように吐出口７３は，多孔質板７１の上面に近接している。例えば現像液吐出ノズル７２の上部には，現像処理装置１８の外部に設置された現像液供給源７４に連通する現像液供給管７５が接続されている。現像液供給源７４から現像液供給管７５を通じて現像液吐出ノズル７２に供給された現像液は，現像液吐出ノズル７２の内部を通過して吐出口７３から多孔質板７１内に吐出される。

例えば筐体７０の内側の上面には，現像液吐出ノズル７２を移動させるノズル移動機構８０が取り付けられている。ノズル移動機構８０は，例えば吐出口７３のスリット方向（Ｘ方向：図４の奥行き方向）と直交するＹ方向（図４の左右方向）に向けて形成されたレール８１と，現像液吐出ノズル７２をレール８１に沿って移動させるノズル駆動部８２を備えている。レール８１は，例えば筐体７０内のＹ方向の一端部付近から他端部付近まで形成されている。したがって，現像液吐出ノズル７２は，吐出口７３を多孔質板７１に近接させた状態で，筐体７０内のＹ方向の両側壁間を往復移動できる。

筐体７０の側面には，例えば排気管９０が接続されている。排気管９０は，例えば現像処理装置１８の外部に設置された負圧発生装置９１に連通しており，筐体７０内の気体を排気して，筐体７０内を所定の圧力に減圧することができる。

筐体７０は，例えば上方からアーム１００によって支持されている。アーム１００は，例えばカップ６２の外部に設置されたシリンダなどの筐体昇降駆動部１０１によって昇降できる。したがって，筐体７０は，スピンチャック６０上で昇降できる。筐体昇降駆動部１０１の動作は，例えば隙間制御部１０２によって制御されている。隙間制御部１０２には，ウェハＷへの現像液の最適供給量に基づいて求められた，筐体７０とウェハＷとの隙間Ｄが設定されており，隙間制御部１０２は，その設定隙間Ｄに基づいて筐体７０の高さを調整できる。

カップ６２内には，スピンチャック６０に保持されたウェハＷの外側に供給される現像液を受ける受け部材としての受け板１１０が設けられている。受け板１１０は，図７に示すように平面から見て筐体７０の多孔質板７１よりも大きい方形に形成されている。受け板１１０の中央部には，平面から見たウェハＷの形状よりも僅かに大きい円形の開口部１１１が形成されている。例えば開口部１１１の半径は，例えばウェハＷの半径よりも０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度大きく形成されている。受け板１１０は，当該開口部１１１が平面から見てスピンチャック６０上のウェハＷの位置に一致するように配置されている。受け板１１０には，図４に示すようにシリンダなどからなる受け板昇降駆動部１１２が取り付けられており，受け板１１０は，スピンチャック６０上のウェハＷと同一平面上に位置したり，ウェハＷよりも低い位置に退避したりすることができる。

例えば図５に示すように，カップ６２のＸ方向正方向側の外方には，Ｙ方向に沿ったレール１２０が形成されている。レール１２０は，例えばカップ６２のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からスピンチャック６０の中央付近まで形成されている。レール１２０には，洗浄液供給ノズル１２１を保持するリンスアーム１２２が取り付けられている。リンスアーム１２２は，駆動部１２３によってレール１２０に沿って移動できる。したがって，洗浄液供給ノズル１２１は，カップ６２の外方からスピンチャック６０のウェハＷの上方まで移動できる。

次に，以上のように構成されている現像処理装置１８の作用を，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。

先ず，ウェハ搬送体７によりカセットＣから未処理のウェハＷが１枚取り出され，第３の処理装置群G3に属するエクステンション装置３２に搬送される。次にウェハＷは，主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１に搬入され，ウェハＷに対し，レジスト液の密着性を向上させる例えばHMDSが塗布される。次にウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却された後，レジスト塗布装置１７に搬送される。レジスト塗布装置１７においてレジスト膜が形成されたウェハＷは，主搬送装置１３によってプリベーキング装置３３，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，さらにウェハ搬送体５０によって，周辺露光装置５１，露光装置（図示せず）に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬送され，その後ポストエクスポージャーベーキング装置４４，クーリング装置４３で所定の処理が施された後，現像処理装置１８に搬送されて，現像処理が行われる。

現像処理装置１８において現像処理の終了したウェハＷは，ポストベーキング装置４６，クーリング装置３０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施され，その後，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻されて，一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。

次に，上述した現像処理装置１８で行われるウェハＷの現像処理について詳しく説明する。塗布現像処理システム１の起動前には，筐体７０は，筐体昇降駆動部１０１によってカップ６２の上方で待機している。そして塗布現像処理システム１が起動されると，排気管９０を通じて筐体７０内の雰囲気が排気され，筐体７０内が，例えば１０〜１００Ｐａ程度の陰圧に減圧される。筐体７０内が陰圧になると，現像液吐出ノズル７２から現像液が吐出され，現像液吐出ノズル７２が多孔質板７１のＹ方向負方向側の端部（以下「一端部」とする。）からＹ方向正方向側の端部（以下，「他端部」とする。）まで移動する。こうすることによって，乾燥状態の多孔質板７１中に現像液が供給される。多孔質板７１中に供給された現像液は，筐体７０内の陰圧によって，下から垂れ落ちることなく多孔質板７１内に維持される。

塗布現像処理システム１においてウェハＷの処理が開始され，現像処理装置１８内にウェハＷが搬送されると，先ず，ウェハＷは，予め上昇して待機していたスピンチャック６０に保持される。続いてスピンチャック６０が下降し，ウェハＷが図４に示すようにカップ６２内の所定位置に収容される。

その後，筐体７０は，筐体昇降駆動部１０１によって下降し，図８に示すように筐体７０の多孔質板７１とウェハＷとの隙間Ｄが，０．５〜３．０ｍｍ程度に調整される。後にこの隙間Ｄに介在されてウェハＷに供給される現像液の供給量は，この隙間Ｄによって設定される。

例えば筐体７０が下降するのに同期して，受け板１１０は，図４に示すように受け板昇降駆動部１１２によってウェハＷと同一平面上まで上昇し，ウェハＷの外周に配置される。

こうして筐体７０が下降し，受け板１１０が上昇すると，続いて図８に示すように筐体７０内の現像液吐出ノズル７２が例えば多孔質板７１の一端部上において吐出口７３から現像液を吐出する。この現像液の吐出によって，吐出口７３に対応する部分の多孔質板７１中の現像液が加圧され，現像液が多孔質板７１の下面から押し出されて，例えばウェハＷのＹ方向負方向側の受け板１１０上に現像液が線上に塗布される。その後，図９に示すように現像液吐出ノズル７２から現像液を吐出した状態で，現像液吐出ノズル７２が多孔質板７１の一端部上から他端部上まで移動する。この際，現像液吐出ノズル７２から吐出された現像液が多孔質板７１中に現像液を押し出して，一続きに繋がった現像液がウェハＷ上に連続的に供給される。この多孔質板７１内から押し出される現像液は，多孔質板７１内を通る際に減速し，ウェハＷ上には極めて静的に供給される。こうして現像液吐出ノズル７２が多孔質板７１の他端部上まで移動すると，図１０に示すようにウェハＷと多孔質板７１との間に現像液が満たされ，ウェハＷの全面に所望の量の現像液が供給される。なお，ウェハＷの外側に供給された現像液は，受け板１１０で受けられ，受け板１１０と多孔質板７１との間に挟まれる。したがって，ウェハＷの外方においても現像液の流動が防止される。

現像液吐出ノズル７２は，多孔質板７１の他端部上に到達すると停止し，その時吐出口７３からの吐出も停止される。その後，多孔質板７１とウェハＷとの間に現像液を介在した状態で，ウェハＷは所定時間静止現像される。

所定時間が経過し，静止現像が終了すると，筐体７０は，カップ６２の上方まで上昇し，現像液吐出ノズル７２は，多孔質板７１の一端部側に戻される。受け板１１０は，ウェハＷよりも低い位置に下げられる。その後，洗浄液供給ノズル１２１がカップ６２の外方からウェハＷの中心部の上方まで移動し，カップ６２の側壁部６３が昇降駆動部６５によって上昇される。ウェハＷは，スピンチャック６０により回転され，当該ウェハＷの中心部に洗浄液供給ノズル１２１から洗浄液が供給されてウェハＷが洗浄される。この洗浄工程時においても筐体７０内の陰圧は維持され，多孔質板７１中にある現像液の落下を防止している。

洗浄液供給ノズル１２１からの洗浄液の供給が停止され，ウェハＷの洗浄が終了すると，ウェハＷの回転が維持されて，ウェハＷが振り切り乾燥される。ウェハＷが乾燥されると，ウェハＷの回転が停止され，スピンチャック６０が上昇して，ウェハＷが主搬送装置１３に受け渡される。ウェハＷは，主搬送装置１３により現像処理装置１８外に搬出されて一連の現像処理が終了する。

以上の実施の形態によれば，現像液吐出ノズル７２から吐出される現像液が多孔質板７１内で減速してからウェハＷ上に供給されるので，現像液がウェハＷ上で流動することが無い。この結果，ウェハＷの現像が現像液の流動の影響を受けずに安定し，ウェハ面内で均等に行われる。ウェハＷ上に供給される現像液は，多孔質板７１から連続的に押し出されるので，現像液中に気泡が混入することがなく，気泡による現像斑が防止できる。現像液が多孔質板７１とウェハＷとの間に挟み込まれるので，少量の現像液でもウェハＷの全面に広げられる。それ故現像液の消費量を低減することができる。また，ウェハ表面が疎水性であっても，現像液をウェハＷの全面に広げることができるので，あらゆる種類のウェハであっても現像を適正に行うことができる。さらに，現像液は，目の細かい多孔質板７１を通過するので，現像液中に含まれる不純物を多孔質板７１において除去することもできる。

筐体７０には，筐体昇降駆動部１０１が設けられたので，多孔質板７１とウェハＷとの隙間Ｄを調整してウェハＷへの現像液の供給量を制御できる。筐体７０に排気管９０を接続し，筐体７０内を陰圧にしたので，多孔質板７１中に現像液が保持され，現像液の液垂れを防止できる。また，多孔質板７１中に現像液を含ませておいて，吐出口７３から現像液を吐出できるので，多孔質板７１から直ちに現像液が押し出され，ウェハＷへの現像液の供給を迅速に行うことができる。

ノズル移動機構８０が筐体７０内に設けられたので，陰圧室Ｓの密閉しやすく，筐体７０内を容易に陰圧状態に維持できる。なお。ノズル移動機構８０は，筐体７０の外側に設けられてもよい。カップ６２内には，受け板１１０が設けられたので，ウェハＷの外側に供給される現像液をウェハＷと同一平面上で受け止め，ウェハＷの端部における現像液の流れを防止できる。この結果，ウェハＷの端部においても現像液の流動が防止され，安定した現像が行われる。受け板１１０には，受け板昇降駆動部１１２が設けられたので，現像工程時以外の例えば洗浄工程，乾燥工程時に受け板１１０はウェハＷよりも低い位置に退避できる。こうすることによって，回転されたウェハＷから飛散する液体が受け板１１０に衝突して起こるパーティクルの発生を防止できる。

以上の実施の形態で記載した現像処理装置１８の現像液吐出ノズル７２は，図１１に示すように現像液吐出ノズル１３０の下端面１３１が平坦に形成され，その下端面１３１の中央部に吐出口１３１ａが開口し，その周辺に水平部１３１ｂが形成されていてもよい。水平部１３１ｂは，例えば吐出口１３１ａの径の５倍程度の長さを有するように形成される。現像液吐出ノズル１３０の下端面１３１，つまり吐出口１３１ａと水平部１３１ｂは，上記実施の形態と同様に多孔質板７１の上面に近接している。そして，ウェハＷに現像液を供給する際には，水平部１３１ｂを多孔質板７１に近接させた状態で，吐出口１３１ａから多孔質板７１に向けて現像液が吐出される。こうすることによって，吐出口１３１ａから吐出された現像液が下端面１３１と多孔質板７１との隙間から筐体７０内に流出することが防止され，現像液が効率的に多孔質板７１内に流入する。この結果，筐体７０内に溜まって無駄になる現像液が減少し，現像液の省液化が図られる。なお，この例において水平部１３１ｂは多孔質板７１に近接していたが，接触していてもよい。

前記実施の形態では，筐体７０内に一つの現像液吐出ノズル７２が設けられていたが，筐体７０内に複数，例えば二つの現像液吐出ノズルが設けられていてもよい。図１２は，かかる一例を示すものであり，筐体７０内に二つの第１及び第２の現像液吐出ノズル１５０，１５１が設けられている。第１及び第２の現像液吐出ノズル１５０，１５１は，例えば筐体７０の上面に設けられたＹ方向に沿った共通のレール１５２に取り付けられている。この例では，例えば第１の現像液吐出ノズル１５０がＹ方向負方向側に設けられ，第２の現像液吐出ノズル１５１がＹ方向正方向側に設けられている。現像液吐出ノズル１５０，１５１は，例えば各駆動部１５３，１５４によりレール１５２に沿って移動できる。なお，この例におけるノズル移動機構は，レール１５２と駆動部１５３，１５４によって構成されている。第１の現像液吐出ノズル１５０の吐出口１５５は，例えば第１の現像液吐出ノズル１５０の鉛直方向の中心軸よりもＹ方向正方向側に形成され，第２の現像液吐出ノズル１５１の吐出口１５６は，例えば第２の現像液吐出ノズル１５１の鉛直方向の中心軸よりもＹ方向負方向側に形成されている。つまり，第１の現像液吐出ノズル１５０と第２の現像液吐出ノズル１５１が筐体７０の中央部に並列された時に，吐出口１５５と吐出口１５６が近接するようになっている。

そして，ウェハＷに現像液を供給する際には，第１及び第２の現像液吐出ノズル１５０，１５１が多孔質板７１上の中央部，つまり多孔質板７１を挟んでスピンチャック６０上のウェハＷの中央部に対向する位置に，互いに近接して配置される。そして，第１及び第２の現像液吐出ノズル１５０及び１５１から現像液が吐出され，第１の現像液吐出ノズル１５０は，多孔質板７１の中央部からＹ方向負方向側の端部まで，第２の現像液吐出ノズル１５１は，多孔質板７１の中央部からＹ方向正方向側の端部まで移動する。こうして，多孔質板７１の下方のウェハＷの全面に現像液が供給される。かかる場合，二つの第１及び第２の現像液吐出ノズル１５０，１５１を用いて現像液が供給されるので，現像液の供給工程の時間が短縮され，現像処理の処理効率を向上できる。なお，現像液吐出ノズルの数は，二つに限られず，三以上であってもよい。

以上の実施の形態では，多孔質板７１の全体を同じ特性の多孔質材料で形成していたが，多孔質板７１に複数の素材を用いて多孔質板７１の上面から下面に近づくにつれ気孔径が小さくなるようにしてもよい。例えば図１３に示すように多孔質板１６０は，三層構造を有し，上層１６０ａの素材に気孔径が０．５ｍｍ程度で気孔率が５０％程度の多孔質材料を用い，中層１６０ｂの素材に気孔径が０．２ｍｍ程度で気孔率が２０％程度の多孔質材料を用い，下層１６０ｃの素材に気孔径が０．０５ｍｍ程度で気孔率が１０％程度の多孔質材料を用いるようにしてもよい。かかる場合，現像液吐出ノズル７２の吐出口７３から吐出された現像液の吐出圧が各層１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃを順に通過するにつれて徐々に損失する。したがって，多孔質板１６０の上層１６０ａに対しては，現像液が滑らかに流入し，流入した後の現像液は，多孔質板１６０の中層１６０ｂ，下層１６０ｃにおいて徐々に速度が低下する。この結果，多孔質板１６０の上面において現像液が跳ね返ることがなく，無駄になる現像液の量を低減できる。また，多孔質板１６０の下面からは，速度が十分に低下した現像液がウェハＷ上に供給されるので，ウェハＷ上の現像液の流動が防止される。なお，前記多孔質板１６０の層の数は，三層に限られず，任意に選択できる。また，前記多孔質板１６０のように下面に近づくにつれ気孔率が低下するようにしてもよい。さらに，目の細かい板状の網を穴の位置がずれるように複数重ね合わせて多孔質板を形成するようにしてもよい。また，目の細かい網と多孔質材料とを組み合わせて多孔質板を形成してもよい。

以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば以上の実施の形態では，現像液吐出ノズルの吐出口がスリット状であったが，本発明は，現像液吐出ノズルの吐出口が円形状で，現像液吐出ノズルの下面に複数並列されているものにも適用できる。また，本発明をウェハＷの現像処理装置に適用したものであったが，本発明はウェハ以外の基板例えばＬＣＤ基板などのＦＰＤ基板，フォトマスク用のガラス基板などの現像処理装置にも適用できる。

基板の現像処理を行う現像処理装置において，現像液内への気泡の混入を防止し，基板上での現像液の流動を防止するように基板に現像液を供給する際に有用である。

本実施の形態にかかる現像処理装置を搭載した塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。 図１の塗布現像処理システムの正面図である。 図１の塗布現像処理システムの背面図である。 現像処理装置の構成を示す縦断面の説明図である。 現像処理装置の構成を示す横断面の説明図である。 現像液吐出ノズルの斜視図である。 受け板の平面図である。 現像液の吐出開始時の様子を示す筐体の縦断面の説明図である。 現像液の吐出時の様子を示す筐体の縦断面の説明図である。 現像液の吐出終了時の様子を示す筐体の縦断面の説明図である。 下面が平坦な現像液吐出ノズルの構成を示す説明図である。 二つの現像液吐出ノズルを備えた筐体の構成を示す縦断面の説明図である。 三層構造を有する多孔質板の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 塗布現像処理システム
１８ 現像処理装置
６０ スピンチャック
７０ 筐体
７１ 多孔質板
７２ 現像液吐出ノズル
８０ ノズル移動機構
１１０ 受け板
Ｓ 陰圧室
Ｗ ウェハ

Claims (13)

1. 基板を現像処理する現像処理装置であって，
   基板を水平に保持する基板保持部材と，
   前記基板保持部材に保持された基板の上方に配置され，内部に陰圧室を形成する筐体と，
   前記筐体内に設けられ，現像液を吐出する現像液吐出ノズルと，
   前記筐体内において前記現像液吐出ノズルを移動させるノズル移動機構と，を備え，
   前記現像液吐出ノズルの下面には，基板の一方向の寸法よりも長い距離に渡って吐出口が形成され，
   前記ノズル移動機構は，前記現像液吐出ノズルを，前記基板の一方向と直交する方向に向けて少なくとも基板の寸法よりも長い距離を移動させることができ，
   前記筐体の下面部は，現像液が通過可能な多孔質板により形成され，
   前記現像液吐出ノズルの前記吐出口は，前記多孔質板の上面に近接しており，
   前記吐出口から吐出される現像液が，前記陰圧室内を前記筐体の外部よりも陰圧にした状態で前記多孔質板内に含ませた現像液を押し出して，現像液が基板に供給されることを特徴とする，現像処理装置。
2. 前記筐体の多孔質板は，平面から見て少なくとも基板よりも大きい方形に形成されていることを特徴とする，請求項１に記載の現像処理装置。
3. 前記筐体を上下動させる筐体昇降駆動部をさらに備えたことを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の現像処理装置。
4. 前記ノズル移動機構は，前記筐体内に設けられていることを特徴とする，請求項１，２又は３のいずれかに記載の現像処理装置。
5. 前記基板保持部材に保持された基板の外側に設けられ，前記基板の外側に落下する現像液を前記基板と同一平面上で受ける受け部材をさらに備えたことを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいずれかに記載の現像処理装置。
6. 前記受け部材の外形は，平面から見て少なくとも前記多孔質板よりも大きい方形に形成され，
   当該受け部材の中央部付近には，平面から見て基板よりも僅かに大きい開口部が形成されていることを特徴とする，請求項５に記載の現像処理装置。
7. 前記受け部材を昇降する受け部材昇降駆動部をさらに備えたことを特徴とする，請求項５又は６のいずれかに記載の現像処理装置。
8. 前記現像液吐出ノズルの吐出口は，現像液吐出ノズルの下端面に形成され，
   当該現像液吐出ノズルの下端面における前記吐出口の周辺部には，前記多孔質板に接する水平部が形成されていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６又は７のいずれかに記載の現像処理装置。
9. 前記筐体内には，複数の現像液吐出ノズルが設けられていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７又は８のいずれかに記載の現像処理装置。
10. 前記多孔質板は，多孔質板の上面から下面に近づくにつれ気孔径が小さくなるように形成されていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９のいずれかに記載の現像処理装置。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の現像処理装置を用いた現像処理方法であって，
    陰圧室内を筐体の外部よりも陰圧にし，多孔質板内に現像液を含ませる工程と，
    その後，前記筐体の多孔質板を基板の表面に近接する工程と，
    その後，現像液吐出ノズルの吐出口から前記多孔質板に向けて現像液を吐出し，その現像液を吐出した状態の前記現像液吐出ノズルを前記多孔質板に沿って移動させることによって，前記吐出口から吐出された現像液により前記多孔質板内に含ませた現像液を押し出させて，前記多孔質板を通じて基板に現像液を供給する工程と，を有することを特徴とする，現像処理方法。
12. 前記多孔質板と基板との隙間に現像液を介在した状態で基板を現像することを特徴とする，請求項１１に記載の現像処理方法。
13. 基板に供給される現像液の量を，前記現像液の供給時における前記多孔質板と基板との隙間により設定することを特徴とする，請求項１１又は１２のいずれかに記載の現像処理方法。

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