JP4410076B2

JP4410076B2 - 現像処理装置

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Publication number: JP4410076B2
Application number: JP2004294827A
Authority: JP
Inventors: 哲也北村; 修一錦戸
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2024-10-07
Also published as: US7419316B2; US20060086460A1; JP2006108481A

Description

本発明は，基板を現像処理する現像処理装置に関する。

例えば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，例えば所定パターンに露光されたウェハを現像する現像処理が行われている。この現像処理は，通常現像処理装置で行われ，この現像処理装置では，例えばスピンチャックに保持されたウェハ上に現像液供給ノズルから現像液が供給され，ウェハ表面上に現像液の液膜が形成されて，ウェハが現像されている。その後現像処理装置では，ウェハが高速回転された状態で，洗浄液供給ノズルによりウェハ上に洗浄液が供給されて，ウェハが洗浄されている。

しかしながら，上述した現像処理装置では，洗浄時にウェハを高速で回転させていたため，大型で高トルクのモータが必要であった。このため，モータのための広いスペースが必要になり，現像処理装置が大型化していた。またモータを回転させるための電力消費量が多く，ランニングコストも増大していた。この問題を解決するには，例えばウェハを回転させないでウェハを洗浄することが提案できる。

例えば，洗浄液供給ノズルをウェハ表面に近づけて，洗浄液を吐出し，当該洗浄液供給ノズルをウェハの一端部側から他端部側に亘って複数回スキャンさせることによって，ウェハを洗浄することが提案されている（例えば，特許文献１参照。）。

しかしながら，上述のようにウェハの洗浄を非回転で行う場合，ウェハに遠心力が働かないため，ウェハ表面の洗浄液や現像液がウェハの裏面に回り込み，ウェハの裏面に洗浄液や現像液が付着することがあった。ウェハの裏面に洗浄液や現像液が付着すると，その付着物が乾燥しパーティクルの原因となる。

特開２００４-１４８６９号公報

本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハなどの基板の表面側の現像液，洗浄液などの液体が基板の裏面側に回り込んで基板の裏面を汚染することを防止できる現像処理装置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，基板を保持する基板保持部材と，基板から飛散する液体を受け止めるために、前記基板保持部材の周囲に設けられたカップと、前記基板保持部材に保持された基板の外周部を囲み，前記基板の外周部との間で隙間を形成する外周板と，前記基板保持部材に保持された基板の裏面において基板の中央部側から前記基板の外周部側に向かって流れて前記隙間の下端部側を通過する気流を形成する気体吹出し口と，を有し、前記外周板は、水平部と垂直部とを有し、前記水平部の表面は，前記基板保持部材に保持された基板の表面と同一平面上に位置していると共に、当該水平部の厚さは、基板と同じ厚さを有し、前記垂直部は前記カップ内に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば，基板の外周部を囲むように外周板が備えられ，基板の外周部と外周板との間に隙間を形成するので，基板上の液体が基板の外周部から裏面側に回り込む量を低減できる。基板の外周部と外周板との間に隙間が形成されるので，基板を外周板と干渉することなく基板保持部材に保持させることができる。そして，隙間から僅かに漏れる液体を気体吹出し口によって外側の外周板側に押し流すことができるので，基板の裏面側に液体が回り込むことを防止できる。また、前記外周板の表面が，前記基板保持部材に保持された基板の表面と同一平面上に形成されているので，例えば現像液を基板の表面より広い外周板の表面上にまで塗布することができる。こうすることにより，例えば現像中に基板の外周部から現像液が垂れ落ちて基板の表面上に現像液の流れを形成することがなく，基板表面上の現像を斑なく適正に行うことができる。

なお，前記外周板と基板の外周部との隙間は，基板の表面側から前記隙間を通過した液体が前記外周板の裏面側を伝って流れるような幅に設定されていてもよい。つまり，外周板と基板の外周部との隙間を狭小に設定し，隙間を通過した液体が落下しようとする力に対して，液体の外周板に対する表面張力を相対的に大きくして，隙間を通過した液体が気体吹出し口からの気流により外側に押し流されて外周板の裏面側を伝って流れるようにしてもよい。こうすることにより，より確実に基板の裏面側に液体が回り込むことを防止できる。

前記外周板の裏面には，親水化処理が施されていてもよい。これにより，基板の外周部と外周板との隙間を通過した液体が外周板の裏面側に流れやすくなる。

前記気体吹出し口は，上方向から基板の外周部側に傾いた斜め上方に気体を吹き出すように形成されていてもよい。かかる場合，気体吹出し口から吹出された気体がそのまま基板の外周部側に向かって流れるので，基板の中心部側から基板の外周部側に流れる円滑な流れを形成できる。なお，前記気体吹出し口は，基板の外周部に直接気体を吹き付けるように形成されていてもよい。

前記気体吹出し口は，前記基板の裏面側において同心円状に多重に形成されていてもよい。かかる場合，前記多重の気体吹出し口の中の外側の気体吹出し口は，基板の外周部に直接気体を吹き付けるように形成されていてもよい。

以上で記載した現像処理装置は，前記外周板を昇降する昇降駆動部をさらに有していてもよい。かかる場合，例えば外周板と基板の外周部の隙間を通過する液体が最も外周板の裏面を伝い易い位置に，外周板の高さを調節することができる。

前記外周板の裏面は，前記隙間の下端部を形成する部分から外側に向かって次第に下がるように傾斜していてもよい。かかる場合，隙間を通過した液体が外周板の傾斜した裏面に伝って流れ易くなる。

前記基板の裏面側には，前記気体吹出し口から吹き出された気体を前記基板の裏面と前記外周板の裏面に沿って流す流路が形成されていてもよい。かかる場合，気体吹出し口から吹出された気体が拡散することなく，総て隙間の下端部側を通過するので，効果的に液体を外周板側に押し流すことができる。

前記外周板の表面には，疎水化処理が施されていてもよい。こうすることにより，外周板の表面上にも塗布された現像液が外側に拡散して外周板の端部から垂れ落ちることを防止できる。この結果，基板の表面上の現像液を完全に静止させることができる。

本発明によれば，基板の裏面が汚染されることが防止できるので，パーティクルの発生を防ぎ，基板表面へのパーティクルの付着による歩留まりの低下を防止できる。

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，フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の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，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。カセットステーション２には，搬送路６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体７が設けられている。ウェハ搬送体７は，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）にも移動自在であり，Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。

ウェハ搬送体７は，Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり，後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置６０やトランジション装置６１に対してもアクセスできる。

カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は，複数の処理装置が多段に配置された，例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には，カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１，第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には，カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には，第１の搬送装置１０が設けられている。第１の搬送装置１０は，第１の処理装置群Ｇ１，第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には，第２の搬送装置１１が設けられている。第２の搬送装置１１は，第２の処理装置群Ｇ２，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。

図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には，ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置，例えばウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２０，２１，２２，露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置２３，２４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には，液処理装置，例えば本発明にかかる現像処理装置３０〜３４が下から順に５段に重ねられている。また，第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には，各処理装置群Ｇ１及びＧ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０，４１がそれぞれ設けられている。

例えば図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には，温調装置６０，ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１，精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温調装置６２〜６４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置６５〜６８が下から順に９段に重ねられている。

第４の処理装置群Ｇ４では，例えば高精度温調装置７０，レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置７１〜７４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置７５〜７９が下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理装置群Ｇ５では，ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置，例えば高精度温調装置８０〜８３，露光後のウェハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキング装置８４〜８９が下から順に１０段に重ねられている。

図１に示すように第１の搬送装置１０のＸ方向正方向側には，複数の処理装置が配置されており，例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置９０，９１，ウェハＷを加熱する加熱装置９２，９３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置１１のＸ方向正方向側には，例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置９４が配置されている。

インターフェイス部４には，例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１００上を移動するウェハ搬送体１０１と，バッファカセット１０２が設けられている。ウェハ搬送体１０１は，Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり，インターフェイス部４に隣接した図示しない露光装置と，バッファカセット１０２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。

次に，上述した現像処理装置３０の構成について詳しく説明する。図４は，現像処理装置３０の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，現像処理装置３０の構成の概略を示す平面図である。

図４に示すように現像処理装置３０は，中央部にウェハＷを保持する基板保持部材としてのチャック１２０を備えている。チャック１２０は，水平な上面を有し，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，ウェハＷをチャック１２０上に吸着できる。

チャック１２０は，例えばシリンダなどの駆動部からなるチャック駆動機構１２１を備えており，昇降できる。

チャック１２０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１２２が設けられている。カップ１２２は，例えばチャック１２０の周囲を囲む内周カップ１２３と，当該内周カップ１２３の外方を囲む外周カップ１２４を備えている。内周カップ１２３と外周カップ１２４との間には，回収した液体が収集される収集部１２５が形成されている。収集部１２５の底には，例えば工場の排液部に連通した排出管１２６が接続されており，カップ１２２において回収した液体は，この排出管１２６から現像処理装置３０の外部に排出できる。

内周カップ１２３は，例えば略円筒状に形成されている。チャック１２０に保持されたウェハＷの裏面に対向する内周カップ１２３の上面には，例えば図４及び図６に示すようにウェハＷの裏面に平行な水平面１２３ａと，当該水平面１２３ａの外側の端部から外側に向かって次第に下がる傾斜面１２３ｂが形成されている。内周カップ１２３の水平面１２３ａには，上方に向けて気体を吹出す気体吹出し口１３０が形成されている。気体吹出し口１３０は，例えば図７に示すように内周カップ１２３の水平面１２３ａにおいて同一円周上に等間隔で複数箇所に形成されている。例えば気体吹出し口１３０は，例えば１ｍｍ程度の径を有し，水平面１２３ａ上に６°置きに６０箇所に形成されている。

各気体吹出し口１３０は，図４に示すように内周カップ１２３の内部にリング状に形成されたバッファ１３１に連通している。バッファ１３１には，例えば現像処理装置３０の外部に設置された気体供給源１３２に連通する給気管１３３が接続されている。本実施の形態においては，気体供給源１３２には，エアが貯留されており，気体吹出し口１３０からはエアが吹出される。かかる構成により，バッファ１３１において圧力が均一化されたエアが，各気体吹出し口１３０からウェハＷの裏面に向けて一様に吹出し，ウェハＷの裏面に沿って外方に流れる気流を形成できる。

外周カップ１２４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。外周カップ１２４は，図４に示すように例えばシリンダなどの昇降駆動部１３４によって上下動できる。

内周カップ１２３と外周カップ１２４との間であって，チャック１２０に保持されたウェハＷの外方には，ウェハＷの外周部を囲むように形成された外周板１４０が設けられている。外周板１４０は，例えば支持部材１４１によって支持されている。外周板１４０は，例えばチャック１２０に保持されたウェハＷと同一平面上に位置する水平部１４０ａと，当該水平部１４０ａの外側の端部から下方に向かって形成された垂直部１４０ｂから構成されている。

水平部１４０ａは，図５及び図８に示すように平面から見てウェハＷより大きな面積を有する四角形に形成され，中央にウェハＷがチャック１２０に保持されるための開口部１４０ｃが形成されている。水平部１４０ａの厚さは，例えばウェハＷの厚さと同程度の例えば０．５ｍｍ程度に形成されている。なお，水平部１４０ａの内周部付近のみをウェハＷと同じ厚さにし，他の部分をウェハＷよりも厚く形成してもよい。

水平部１４０ａとウェハＷとの間には，所定の幅の隙間Ｄが形成される。隙間Ｄは，例えばウェハＷと水平部１４０ａ上に液盛りされた液体が表面張力により自重のみでは隙間を通じて落下せず，さらにウェハＷ上の液体が加重されて隙間を通過しても，気体吹出し口１３０からの気流の作用と相俟って液体が水平部１４０ａの裏面を伝うような幅に設定されている。例えば隙間Ｄは，０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度，好ましくは０．２５ｍｍ程度に設定されている。

水平部１４０ａの表面は，チャック１２０に保持されたウェハＷの表面と同一平面に合わせられている。水平部１４０ａの表面には，例えばポリエチレン，ポリプロピレン，テフロン（デュポン社の登録商標）などの樹脂等がコーティングされて疎水化処理が施されている。これにより，ウェハＷと水平部１４０ａ上に現像液の液膜が形成されたときに，水平部１４０ａにおいて現像液が外側に拡散することを防止できる。水平部１４０ａの裏面には，例えばプラズマ処理，ＵＶ処理がブラスト加工されて親水化処理が施されている。これにより，隙間Ｄを通過した液体が水平部１４０ａの裏面側に回り込みやすくなっている。

垂直部１４０ｂは，内周カップ１２３と外周カップ１２４との間において収集部１２５に向けて形成されている。これにより，水平部１４０ａの裏面を伝って流れてくる液体を垂直部１４０ｂを通じて収集部１２５に誘導することができる。なお，垂直部１４０ｂの内側にも水平部１４０ａの裏面と同様に親水化処理が施されている。

図５に示すようにカップ１２２のＸ方向負方向（図５の下方向）側には，Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸する第１のレール１５０が形成されている。第１のレール１５０は，例えばカップ１２２のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からカップ１２２のＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。第１のレール１５０には，例えば二本のアーム１５１，１５２が取り付けられている。第１のアーム１５１には，現像液供給ノズル１５３が支持されている。第１のアーム１５１は，例えばノズル駆動部１５４によって第１のレール１５０上をＹ方向に移動できる。この第１のアーム１５１により，現像液供給ノズル１５３は，カップ１２２のＹ方向負方向側の外方に設置されたノズル待機部１５５からカップ１２２内まで移動し，ウェハＷの表面上を移動できる。また，第１のアーム１５１は，例えばノズル駆動部１５４によって上下方向にも移動でき，現像液供給ノズル１５３を昇降させることができる。

現像液供給ノズル１５３は，例えばウェハＷの直径寸法と同じかそれよりも長い，Ｘ方向に沿った細長形状を有している。図４に示すように現像液供給ノズル１５３の上部には，現像液供給源１５６に連通する現像液供給管１５７が接続されている。現像液供給ノズル１５３の下部には，例えば長手方向に沿って一列に形成された複数の吐出口１５８が形成されている。現像液供給ノズル１５３は，上部の現像液供給管１５７から導入された現像液を現像液供給ノズル１５３の内部を流通させ，下部の各吐出口１５８から一様に吐出できる。

第２のアーム１５２には，図５に示すように洗浄液供給ノズル１６０が支持されている。第２のアーム１５２は，例えばノズル駆動部１６１によって第１のレール１５０上をＹ方向に移動できる。第２のアーム１５２によって，洗浄液供給ノズル１６０は，カップ１２２のＹ方向正方向側の外方に設けられたノズル待機部１６２からカップ１２２内に移動し，ウェハＷの表面上を移動できる。また，第２のアーム１５２は，ノズル駆動部１６１によって上下方向にも移動できる。

洗浄液供給ノズル１６０は，例えばウェハＷの直径寸法と同じかそれよりも長い，Ｘ方向に沿った細長形状を有している。図４に示すように洗浄液供給ノズル１６０の上部には，洗浄液供給源１６３に連通する洗浄液供給管１６４が接続されている。本実施の形態では，洗浄液供給源１６３に純水が貯留されており，洗浄液供給ノズル１６０には，洗浄液として純水が供給される。洗浄液供給ノズル１６０の下部には，例えば洗浄液を吐出する複数の吐出口１６５が長手方向に沿って直線状に形成されている。複数の吐出口１６５は，洗浄液供給ノズル１６０の長手方向の一端部から他端部に渡り形成されている。洗浄液供給ノズル１６０は，上部の洗浄液供給管１６４から導入された洗浄液を洗浄液供給ノズル１６０の内部を通過させ，下部の各吐出口１６５から一様に吐出できる。

図５に示すようにカップ１２２のＸ方向正方向（図５の上方向）側には，Ｙ方向に沿って延伸する第２のレール１７０が形成されている。第２のレール１７０は，例えばカップ１２２のＹ方向正方向側の外方からカップ１２２のＹ方向負方向側の端部付近まで形成されている。第２のレール１７０には，例えば第３のアーム１７１が取り付けられている。第３のアーム１７１には，乾燥用ガス噴出ノズル１７３が支持されている。第３のアーム１７１は，例えばノズル駆動部１７４によって第３のレール１７０上をＹ方向に移動できる。この第３のアーム１７１により，乾燥用ガス噴出ノズル１７３は，カップ１２２のＹ方向正方向側の外方に設置されたノズル待機部１７５からカップ１２２内まで移動し，ウェハＷの表面上を移動できる。また，第３のアーム１７１は，例えばノズル駆動部１７４によって上下方向にも移動自在であり，乾燥用ガス噴出ノズル１７３を昇降させることができる。

乾燥用ガス噴出ノズル１７３は，例えばウェハＷの直径寸法と同じかそれよりも長い，Ｘ方向に沿った細長形状を有している。図４に示すように乾燥用ガス噴出ノズル１７３の上部には，乾燥用ガス供給源１７６に連通する給気管１７７が接続されている。本実施の形態では，乾燥用ガス供給源１７６にエアが封入されており，乾燥用ガス噴出ノズル１７３には，乾燥用ガスとしてエアが供給される。乾燥用ガス噴出ノズル１７３の下部には，長手方向の一端部から他端部に渡るスリット状のガス噴出口１７８が形成されている。乾燥用ガス噴出ノズル１７３は，上部の給気管１７７から導入されたエアを乾燥用ガス噴出ノズル１７３の内部に流通させ，下部のガス噴出口１７８から噴出できるようになっている。

図５に示すようにカップ１２２のＸ方向正方向側には，Ｙ方向に沿って延伸する第３のレール１９０が形成されている。第３のレール１９０は，例えばカップ１２２のＹ方向正方向側の端部からカップ１２２のＹ方向負方向側の外方まで形成されている。第３のレール１９０には，例えばメッシュ部材１９１を保持する保持アーム１９２が取り付けられている。保持アーム１９２は，例えばアーム駆動部１９３により，第３のレール１９０上を移動自在である。この保持アーム１９２により，メッシュ部材１９１は，ノズル待機部１５５のＹ方向負方向側の外方に設置されたメッシュ部材待機部１９４からカップ１２２内のウェハＷ上まで移動できる。また，保持アーム１９２は，例えばアーム駆動部１９３によって上下方向にも移動自在であり，メッシュ部材１９１を昇降させることができる。

メッシュ部材１９１は，例えば平面から見てウェハＷよりも大きく外周板１４０よりも小さい四角形状に形成され，メッシュ部材１９１の外周部に沿って形成された外枠部１９１ａと，当該外枠部１９１ａの内側に平面状に形成されたメッシュ部１９１ｂから構成されている。外枠部１９１ａは，例えば図４に示すように外周板１４０上に載置されたときにメッシュ部１９１ｂとウェハ表面との間に所定幅の隙間ができるように，メッシュ部材１９１の下面よりも下方に突出している。メッシュ部１９１ｂは，例えば細い線状の部材が網の目状に配置されて構成されている。メッシュ部１９１ｂを構成する線状の部材は，親水性に優れた樹脂などの材質により形成されている。メッシュ部材１９１を外周板１４０上に載置し，現像液をメッシュ部材１９１の上方から供給してメッシュ部１９１ｂ内を通過させることにより，ウェハＷ上に供給される現像液の流動を抑制し，ウェハＷ上に流動がなく厚みの均一な液膜を形成することができる。

なお，現像処理装置３０以外の現像処理装置３１〜３４の構成は，現像処理装置３０と同様であり，説明を省略する。

ここで，以上のように構成された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について説明する。

先ず，ウェハ搬送体７によって，カセット載置台５上のカセットＣから未処理のウェハＷが一枚取り出され，第３の処理装置群Ｇ３の温調装置６０に搬送される。温調装置６０に搬送されたウェハＷは，所定温度に温度調節され，その後第１の搬送装置１０によってボトムコーティング装置２３に搬送され，反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハＷは，第１の搬送装置１０によって加熱装置９２，高温度熱処理装置６５，高精度温調装置７０に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは，レジスト塗布装置２０に搬送され，ウェハＷ上にレジスト膜が形成された後，第１の搬送装置１０によってプリベーキング装置７１に搬送され，続いて第２の搬送装置１１によって周辺露光装置９４，高精度温調装置８３に順次搬送されて，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，インターフェイス部４のウェハ搬送体１０１によって図示しない露光装置に搬送され，露光される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１０１によって例えばポストエクスポージャーベーキング装置８４に搬送され，加熱処理が施された後，第２の搬送装置１１によって高精度温調装置８１に搬送されて温度調節される。その後，現像処理装置３０に搬送され，ウェハＷ上のレジスト膜が現像される。その後ウェハＷは，第２の搬送装置１１によってポストベーキング装置７５に搬送され，加熱処理が施された後，高精度温調装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは，第１の搬送装置１０によってトランジション装置６１に搬送され，ウェハ搬送体７によってカセット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，上述の現像処理装置３０で行われる現像処理について詳しく説明する。図９は，現像処理のプロセスを説明するためのフロー図である。先ず，現像処理装置３０内に搬入されたウェハＷは，図４に示すようにチャック１２０上に吸着保持され，外周板１４０と同一平面上に配置される。続いてメッシュ部材待機部１９４で待機していたメッシュ部材１９１が保持アーム１９２により，カップ１２２内の外周板１４０上まで移動され，外周板１４０上に載置される。次に，ノズル待機部１５５で待機していた現像液供給ノズル１５３が第１のアーム１５１により，例えば平面から見てカップ１２２内のウェハＷのＹ方向負方向側の端部の手前の位置Ｐ１（図５中の点線部）まで移動し，メッシュ部材１９１の上面に近づけられる。このとき，ウェハＷの裏面側の気体吹出し口１３０からの気体の吹出しは停止されている。その後，現像液供給ノズル１５３から現像液が吐出され，現像液供給ノズル１５３は現像液Ａ１を吐出しながら，メッシュ部材１９１の表面に沿ってウェハＷのＹ方向正方向側の端部の外方の位置Ｐ２（図５中の点線部）まで移動する（図９の（ａ））。これにより，メッシュ部材１９１を通じてウェハＷの表面と，その周りの外周板１４０の表面上に現像液Ａ１が供給され，現像液Ａ１の液膜が形成される。こうして，ウェハ表面の現像が開始され，ウェハＷが所定時間静止現像される。この現像時には，ウェハＷと外周板１４０との隙間Ｄから現像液Ａ１が漏れないので，ウェハＷの裏面側の気体吹出し口１３０からの気体の吹出しは停止されている。現像液Ａ１の供給が終了した現像液供給ノズル１５３は，ノズル待機部１５５に戻される。なお，現像時に，気体吹出し口１３０から気体を吹出し，ウェハＷの裏面側に気流を形成してもよい。

所定時間の静止現像が終了すると，例えばノズル待機部１６２で待機していた洗浄液供給ノズル１６０が第２のアーム１５２により，平面から見てウェハＷのＹ方向正方向側の端部の手前の位置Ｐ２まで移動し，メッシュ部材１９１の表面に近づけられる。このとき，ウェハＷの裏面側の気体吹出し口１３０から気体の吹出しが開始され，ウェハＷの裏面に沿ってウェハＷの中央部から外周部側に向かって流れる気流が形成される。そして，洗浄液供給ノズル１６０から洗浄液Ａ２としての純水が吐出され，洗浄液供給ノズル１６０が洗浄液Ａ２を吐出しながらメッシュ部材１９１の表面に沿ってウェハＷのＹ方向負方向側の端部の外方の位置Ｐ１まで移動する（図９（ｂ））。これにより，純水がメッシュ部材１９１を介してウェハ表面に供給され，ウェハ表面の現像液Ａ１が洗浄液Ａ２に置換されて，ウェハ表面が洗浄される。このとき，外周板１４０とウェハＷの外周部との間の隙間Ｄから現像液Ａ１や洗浄液Ａ２の一部が漏れることがあるが，当該漏れた液体は，図６に示すように隙間Ｄの下端部において，気体吹出し口１３０からの気流により外側に押し流され，また液体自体の表面張力により外周板１４０の裏面を伝ってカップ１２２内に排出される。なお，洗浄液供給ノズル１６０の一回のスキャンでは，洗浄液Ａ２への置換が十分でない場合は，洗浄液Ａ２を吐出した洗浄液供給ノズル１６０を複数回往復移動させてもよく，気体吹出し口１３０からの気体の吹出しは，その間継続して行われる。

ウェハＷ上の現像液Ａ１が洗浄液Ａ２に置換されると，洗浄液供給ノズル１６０がノズル待機部１６２に戻される。その後，保持アーム１９２によりメッシュ部材１９１がメッシュ部材待機部１９４に戻される。この間も，気体吹出し口１３０による気体の吹出しが継続され，隙間Ｄから漏れた液体は，外周板１４０の裏面側に押し流され，排出される。

メッシュ部材１９０がウェハＷ上から退避し終えると，次にノズル待機部１７５に待機していた乾燥用ガス噴出ノズル１７３が第３のアーム１７１により，例えば平面から見てウェハＷのＹ方向正方向側の端部の手前の位置Ｐ２まで移動し，ウェハ表面に近づけられる。その後，乾燥用ガス噴出ノズル１７３からエアが噴出され，乾燥用ガス噴出ノズル１７３は，エアを噴出しながらウェハ表面に沿ってウェハＷのＹ方向負方向側の端部の外方の位置Ｐ１まで移動する（図９の（ｃ））。これにより，ウェハＷ表面上の洗浄液Ａ２が吹き飛ばされ，ウェハＷが乾燥される。この乾燥時にも，気体吹出し口１３０による気体の吹出しが継続され，隙間Ｄから漏れた液体は，外周板１４０の裏面側に押し流され，排出される。

ウェハＷの乾燥が終了すると，乾燥用ガス噴出ノズル１７３がノズル待機部１７５に戻され，気体吹出し口１３０からの気体の吹出しが停止される。その後ウェハＷは，チャック１２０から第２の搬送装置１１に受け渡され，現像処理装置３０から搬出されて，一連の現像処理が終了する。

以上の実施の形態によれば，外周板１４０によってウェハＷの外周部を囲み，ウェハＷの外周部との間に狭小な隙間Ｄを形成し，内周カップ１２３の気体吹出し口１３０によりウェハＷの裏面に沿ってウェハＷの中心部側から外周部側に向けた気流を形成できるようにしたので，隙間Ｄから漏れる現像液Ａ１や洗浄液Ａ２などの液体をウェハＷより外側の外周板１４０の裏面を伝わせて排出することができる。これにより，ウェハＷの裏面側に液体が回り込むことがなく，液体がウェハＷの裏面に付着することを防止できる。

外周板１４０の水平部１４０ａの裏面が親水化処理されたので，隙間Ｄから漏れる液体がより外周板１４０の裏面を伝いやすくなる。

外周板１４０の水平部１４０ａの表面がウェハＷの表面と同一平面になるように形成されたので，現像液Ａ１をウェハＷと外周板１４０の表面に渡って液盛りすることができる。これにより，現像時に現像液Ａ１がウェハＷの端部から落下して現像液Ａ１が流動することが防止され，ウェハ面内の現像が斑なく行われる。また，水平部１４０ａの表面が疎水化処理されたので，外周板１４０上の現像液Ａ１が外側に拡散して例えば外周板１４０の端部から落下することが防止される。

以上の実施の形態では，気体吹出し口１３０が上方に向けて形成されていたが，図１０に示すようにウェハＷの外周部側に傾いた斜め上方に向けて形成されていてもよい。かかる場合，気体吹出し口１３０から吹出された気体がスムーズに隙間Ｄの方に流れるので，隙間Ｄ付近に強い気流を効果的に形成できる。また，図１１に示すように斜めにした気体吹出し口１３０を，気体がウェハＷの外周部に直接吹き付けられるように形成してもよい。かかる場合，例えば隙間Ｄの下端部において液体がウェハＷの外周部側の裏面に回り込もうとするのを効果的に防ぐことができる。

さらに，気体吹出し口１３０は，図１２に示すように内側と外側の二重に形成されていてもよい。かかる場合，例えば内側と外側の気体吹出し口１３０が平面から見て同心円状に形成される。また，内側と外側の各気体吹出し口１３０毎にバッファ１３１が形成される。さらに，外側の気体吹出し口１３０は，例えば気体がウェハＷの外周部に対し直接吹き付けられるように形成され，内側の気体吹出し口１３０がウェハＷの外周部よりも内側に向けて形成される。かかる場合，例えば外側の気体吹出し口１３０からの気体によって，隙間Ｄから漏れる液体がウェハＷの裏面側に回り込むのを防止し，内側の気体吹出し口１３０からの気体によって，周辺のミストなどの不純物がウェハＷの裏面側に流れ込むのを防止できる。なお，以上の実施の形態では，気体吹出し口１３０が二重に形成されていたが，三重以上の多重に形成されていてもよい。

内側と外側に気体吹出し口１３０が形成される場合，図１３に示すように外側の気体吹出し口１３０と外側の気体吹出し口１３０を互い違いの位置に配置してもよい。また，図１４に示すようにウェハＷの外周部に直接吹き付ける気体吹出し口１３０のみをスリット状に形成してもよい。かかる場合，ウェハＷの外周部の全周に亘ってより均一な気流を形成できる。

以上の実施の形態では，外周板１４０の水平部１４０ａの裏面が水平に形成されていたが，図１５に示すように隙間Ｄの下端部の位置から外側に向けて次第に下がるように傾斜していてもよい。こうすることにより，隙間Ｄを通過した液体が外周板１４０の裏面を伝って流れ易くなる。なお，水平部１４０ａの裏面の傾斜角は，１０°〜３０°程度，好ましくは１５°以下が好ましい。

また，ウェハＷの裏面側に，図１６に示すように気体吹出し口１３０から吹出された気体をウェハＷの裏面と外周部１４０の裏面に沿って流す流路を形成するようにしてもよい。かかる場合，例えば内周カップ１２３の上面１２３ｃが，ウェハＷと裏面と外周板１４０の水平部１４０ａの裏面に対して平行になるように水平に形成され，内周カップ１２３の側面１２３ｄが，外周板１４０の水平部１４０ｂの内面に対して平行になるように垂直に形成され，内周カップ１２３と，ウェハＷ及び外周板１４０との間に狭小な流路２００が形成される。流路２００は，カップ１２２の収集部１２５に通じる。流路２００の幅は，例えば隙間Ｄの
２倍程度の０．５ｍｍ程度に設定される。こうすることにより，気体吹出し口１３０から吹出された気体がウェハＷの裏面，外周部１４０の水平部１４０ｂの裏面に沿って強制的に流され，隙間Ｄの下端部側を外側に向かって通過する強い気流が形成される。したがって，隙間Ｄから漏れた液体をより効率的に外側に押し流し外周板１４０の裏面を伝って排除できる。

以上の実施の形態で記載した外周板１４０に，図１７に示すようにシリンダやモータなどからなる昇降駆動部２１０が設けられていてもよい。かかる場合，例えば洗浄液供給ノズル１６０によってウェハＷ上に洗浄液Ａ２を供給してウェハＷを洗浄する際に，例えば図１８に示すように外周板１４０が僅かに上昇され，ウェハＷと外周板１４０との上下方向の位置がずらされる。このようにウェハＷと外周板１４０との縦方向の位置が適正な関係に設定されることにより，ウェハＷと外周板１４０との隙間Ｄから漏れた液体が外周板１４０の裏面に伝って流れ易くなり，適正に排出される。なお，この場合の外周板１４０とウェハＷとの適正な位置関係は，液体の物性や隙間Ｄの幅などにより異なるため，予め実験などにより求められる。

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。例えば本実施の形態は，非回転式の現像処理装置であったが，本発明は，回転式の現像処理装置に適用してもよい。回転式の現像処理装置であっても，上述した外周板１４０や気体吹出し口１３０を備えることによってウェハＷの裏面側への液体の回り込みを防止できる。また，本実施の形態は，洗浄液供給ノズル１６０と乾燥用ガス噴出ノズル１７３が別体のノズルであったが，一体化したノズルであってもよい。ウェハＷの現像処理装置であったが，本発明は，ウェハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ），フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板の現像処理装置にも適用できる。

本発明は，現像処理時に基板の裏面側に液体が回り込むことを防止する際に有用である。

本実施の形態における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の概略を示す縦断面の説明図である。現像処理装置の構成の概略を示す平面図である。内周カップと外周板の構成を示す縦断面の説明図である。内周カップの平面図である。外周板の構成を説明するための斜視図である。現像処理のフローの説明図である。斜めに形成された気体吹出し口を有する内周カップと外周板の構成を示す縦断面の説明図である。ウェハの外周部に直接気体を吹き付ける気体吹出し口を有する内周カップと外周板の構成を示す縦断面の説明図である。二重の気体吹出し口を有する内周カップと外周板の構成を示す縦断面の説明図である。気体吹出し口の配置例を示す内周カップの平面図である。スリット状の気体吹出し口が形成された内周カップの平面図である。裏面が傾斜した外周板と内周カップの構成を示す縦断面の説明図である。ウェハの裏面に流路が形成される場合の内周カップと外周板との構成を示す縦断面の説明図である。外周板の昇降駆動部を有する現像処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。ウェハに対し縦方向の位置をずらした状態の外周板と内周カップを示す縦断面図である。

符号の説明

１塗布現像処理システム
３０現像処理装置
１２０チャック
１２３内周カップ
１３０気体吹出し口
１４０外周板
１６０洗浄液供給ノズル
Ｄ隙間
Ｗウェハ

Claims

基板を現像処理する現像処理装置であって，
基板を保持する基板保持部材と，
基板から飛散する液体を受け止めるために，前記基板保持部材の周囲に設けられたカップと，
前記基板保持部材に保持された基板の外周部を囲み，前記基板の外周部との間で隙間を形成する外周板と，
前記基板保持部材に保持された基板の裏面において基板の中央部側から前記基板の外周部側に向かって流れて前記隙間の下端部側を通過する気流を形成する気体吹出し口と，を有し，
前記外周板は，水平部と垂直部とを有し，
前記水平部の表面は，前記基板保持部材に保持された基板の表面と同一平面上に位置していると共に，当該水平部の厚さは，基板と同じ厚さを有し，前記垂直部は前記カップ内に配置されていることを特徴とする，現像処理装置。
前記外周板と基板の外周部との隙間は，基板の表面側から前記隙間を通過した液体が前記外周板の裏面を伝って流れるような幅に設定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。
前記外周板の裏面には，親水化処理が施されていることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の現像処理装置。
前記気体吹出し口は，上方向から基板の外周部側に傾いた斜め上方に気体を吹き出すように形成されてい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処理装置。
前記気体吹出し口は，基板の外周部に直接気体を吹き付けるように形成されていることを特徴とする，請求項４に記載の現像処理装置。
前記気体吹出し口は，前記基板の裏面側において同心円状に多重に形成されていることを特徴とする，請求項４に記載の現像処理装置。
前記多重の気体吹出し口の中の外側の気体吹出し口は，基板の外周部に直接気体を吹き付けるように形成されていることを特徴とする，請求項６に記載の現像処理装置。
前記外周板を昇降する昇降駆動部をさらに有す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処理装置。
前記外周板の裏面は，前記隙間の下端部を形成する部分から外側に向かって次第に下がるように傾斜してい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処理装置。
前記基板の裏面側には，前記気体吹出し口から吹き出された気体を前記基板の裏面と前記外周板の裏面に沿って流す流路が形成されていることを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の現像処理装置。
前記外周板の表面には，疎水化処理が施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。