JP4700117B2 - 現像処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、レジストが塗布され、露光処理された基板に対し現像処理を施す現像処理方法に係り、特に半導体ウェハ等の基板上に微細パターンを形成する際に、露光処理された基板に対し現像処理を施す現像処理方法に関する。
半導体デバイスの製造工程においては、被処理基板であるウェハに所定の膜を成膜した後、レジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィ技術により回路パターンを形成する。このフォトリソグラフィ技術では、被処理基板であるウェハは、主な工程として、洗浄処理→脱水ベーク→アドヒージョン（疎水化）処理→レジスト塗布→プリベーク→露光→現像→ポストベークという一連の処理を経てレジスト膜に所定の微細パターンを形成する。
従来の現像方法としては、例えばウェハを鉛直軸周りに回転させると共に、その回転半径方向に伸びる帯状の現像液をノズル吐出口から供給し、現像液ノズルをウェハの外側から中央部に向かって移動させることによって、ウェハ表面に現像液を螺旋状に塗布するパドルレス方式（回転現像方式）が採用される。このパドルレス方式によれば、ウェハの回転（遠心力）により、現像中においてレジストの溶解成分を現像液と共に除去する。その後、リンス液ノズルからウェハの中央にリンス液例えば純水を供給する。これにより現像液に対して不溶解性の部位のレジストが残り、所定のレジストパターンが得られる（例えば、特許文献１参照）。
このように、ウェハＷの表面に現像液を液盛りしてパドル方式の現像（静止現像）を行う場合、一般的にレジスト膜の表面が撥水性を有するため、液盛りする量が少なすぎると表面張力によりウェハＷ上にある液同士が引張りあってプルバック現象となってしまい、現像されない部位（現像液が塗られない部位）ができる場合がある。そのため、表面張力により液同士が引張りあっても表面全体が現像液で覆われるように、ウェハＷの表面に液盛りする現像液の量を多くしなければならず、その結果、現像液の使用量が多くなってしまう。
特開２００５−２１００５９号公報
ところが、上記のパドルレス方式の現像処理方法を用いて、ウェハの現像処理を行う場合、次のような問題があった。
パドルレス方式の現像処理を行う場合、基本的には、従来のパドル方式の現像処理を行う場合に比べ、処理時間を短くし、使用する現像液の液量を少なくすることができる。
しかしながら、レジスト材料によっては、基板表面内でのＣＤ値の均一性、現像液に溶解した溶解物が基板に再付着して形成される欠陥、といった評価項目における評価結果が許容値に対して示すマージン（いわゆるプロセスマージン）等よりなる、いわゆるプロセスの性能を、処理時間の短縮、及び使用する現像液の液量の削減と両立させることが難しい場合がある。
特に、ＡｒＦ液侵リソグラフィで用いられる液浸保護膜、又は最近多く用いられる撥水性レジストが成膜された基板を露光し、現像する場合、これらの液浸保護膜や撥水性レジストの表面では撥水性が極めて高いため、現像液又はリンス液を弾いてしまい、現像処理又はリンス処理の効率が悪い。その結果、プロセスの性能を確保するために、処理時間（現像時間）や処理液の液量を増やさなければならないという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、液浸保護膜、又は撥水性レジストを含め、広範な種類の膜が成膜された基板を露光し、現像する場合にも、基板表面内でのＣＤ値の均一性を向上させることができ、現像液に溶解した溶解物が基板に再付着して形成される欠陥が削減するように制御することができ、かつ、処理時間を短縮することができる現像処理方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
第１の発明は、表面にレジストが塗布され、露光された後の基板を、水平に保持し、鉛直軸周りに回転させながら現像処理する現像処理方法において、前記基板の上方に配置された現像液ノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させ、前記現像液ノズルの吐出口から前記基板の表面に現像液を供給する現像液供給ステップと、前記基板の上方に配置された第１のリンス液ノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させ、前記第１のリンス液ノズルの吐出口から前記基板の表面に第１のリンス液を供給する第１のリンス液供給ステップとを有し、前記第１のリンス液ノズルが前記現像液ノズルよりも前記基板の中心側に配置された状態を保ったまま、前記第１のリンス液供給ステップを前記現像液供給ステップと同時に行うことを特徴とする。
第２の発明は、第１の発明に係る現像処理方法において、前記基板の上方に配置されたガスノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させ、前記ガスノズルの吐出口から前記基板の表面にガスを吐出するガス吐出ステップを有し、前記ガスノズルが前記第１のリンス液ノズルよりも前記基板の中心側に配置された状態を保ったまま、前記ガス吐出ステップを前記第１のリンス液供給ステップと同時に行うことを特徴とする。
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る現像処理方法において、前記基板の上方に配置された第２のリンス液ノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させ、前記第２のリンス液ノズルの吐出口から前記基板の表面に第２のリンス液を供給する第２のリンス液供給ステップを有し、前記現像液ノズルが前記第２のリンス液ノズルよりも前記基板の中心側に配置された状態を保ったまま、前記現像液供給ステップを前記第２のリンス液供給ステップと同時に行うことを特徴とする。
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか一つの発明に係る現像処理方法において、前記第１のリンス液ノズルを前記現像液ノズルと一体的に移動させることを特徴とする。
第５の発明は、第２又は第３の発明に係る現像処理方法において、前記ガスノズルを前記第１のリンス液ノズルと一体的に移動させることを特徴とする。
第６の発明は、第３の発明に係る現像処理方法において、前記現像液供給ノズルを前記第２のリンス液ノズルと一体的に移動させることを特徴とする。
第７の発明は、第１乃至第６のいずれか一つの発明に係る現像処理方法において、前記現像液ノズルを移動させる移動速度を、前記現像液ノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させるにつれて減少させることを特徴とする。
第８の発明は、第１乃至第７のいずれか一つの発明に係る現像処理方法において、前記現像液ノズルの前記吐出口から現像液を吐出する吐出方向は、前記基板の回転方向の成分を有することを特徴とする。
本発明によれば、液浸保護膜、又は撥水性レジストを含め、広範な種類の膜が成膜された基板を露光し、現像する場合にも、基板表面内でのＣＤ値の均一性を向上させることができ、処理時間を短縮することができる。
本発明の実施の形態に係る現像処理方法を行うために用いる現像装置を備える塗布・現像装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法を行うために用いる現像装置を備える塗布・現像装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法を行うために用いる現像装置の現像ユニットＤＥＶの構成を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法を行うために用いる現像装置の現像ユニットＤＥＶの構成を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法において、ウェハの上にプリウェット液、現像液、純水又はガスが供給又は吐出されている状態を模式的に示す斜視図及び平面図（その１）である。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法において、ウェハの上にプリウェット液、現像液、純水又はガスが供給又は吐出されている状態を模式的に示す斜視図及び平面図（その２）である。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法において、ウェハの上にプリウェット液、現像液、純水又はガスが供給又は吐出されている状態を模式的に示す斜視図及び平面図（その３）である。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法を説明するための図であり、一体的に設けられたプリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル及びガスノズルよりなるノズルの構成を基板の一部とともに模式的に示す正面図及び側面図である。 本発明の実施の形態に係る現像処理方法の各工程のタイムチャートを、従来の現像処理方法の各工程のタイムチャートと比較して説明するための図である。 本発明の実施の形態の第１の変形例に係る現像処理方法を説明するための図であり、一体的に設けられたプリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル及びガスノズルよりなるノズルの構成を基板の一部とともに模式的に表す正面図及び側面図である。 本発明の実施の形態の第２の変形例に係る現像処理方法を説明するための図であり、一体的に設けられたプリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル及びガスノズルよりなるノズルの構成を基板の一部とともに模式的に表す正面図及び側面図である。
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
（実施の形態）
最初に、本発明の実施の形態に係る現像処理方法について説明する。
本実施の形態に係る現像処理方法は、表面にレジストが塗布され、露光された後の基板を、水平に保持し、鉛直軸周りに回転させながら現像処理する現像処理方法において、基板の上方に配置されたプリウェット液ノズルを基板の中心側から外周側へ移動させ、プリウェット液ノズルの吐出口から基板の表面にプリウェット液を供給するプリウェット液供給ステップと、基板の上方に配置された現像液ノズルを基板の中心側から外周側へ移動させ、現像液ノズルの吐出口から基板の表面に現像液を供給する現像液供給ステップと、基板の上方に配置された純水ノズルを基板の中心側から外周側へ移動させ、純水ノズルの吐出口から基板の表面に純水を供給する純水供給ステップと、基板の上方に配置されたガスノズルを基板の中心側から外周側へ移動させ、ガスノズルの吐出口から基板の表面にガスを吐出するガス吐出ステップとを有し、現像液ノズルがプリウェット液ノズルよりも基板の中心側に配置された状態を保ったまま、現像液供給ステップをプリウェット液供給ステップと同時に行い、純水ノズルが現像液ノズルよりも基板の中心側に配置された状態を保ったまま、純水供給ステップを現像液供給ステップと同時に行い、ガスノズルが純水ノズルよりも基板の中心側に配置された状態を保ったまま、ガス吐出ステップを純水供給ステップと同時に行うことを特徴とする。
なお、本実施の形態におけるプリウェット液供給ステップ及び純水供給ステップのそれぞれは、本発明における第２のリンス液供給ステップ及び第１のリンス液供給ステップのそれぞれに相当する。また、本実施の形態におけるプリウェット液ノズル及び純水ノズルのそれぞれは、本発明における第２のリンス液ノズル及び第１のリンス液ノズルのそれぞれに相当する。また、本実施の形態におけるプリウェット液及び純水のそれぞれは、本発明における第２のリンス液及び第１のリンス液のそれぞれに相当する。
本実施の形態に係る現像処理方法は、プリウェット液供給ステップと、現像液供給ステップと、純水供給ステップと、ガス吐出ステップとを同時に行うことを特徴とするため、現像処理時間を短縮することが可能になる。
次に、本実施の形態に係る現像処理方法の具体例を説明する。本実施の形態に係る現像処理方法の具体例として、図１及び図２を参照し、本実施の形態に係る現像処理方法を行うために用いる現像装置を説明する。
図１は、本実施の形態に係る現像処理方法を行うために用いる現像装置を備える塗布・現像装置の全体構成を示す斜視図であり、図２はその平面図である。
図１及び図２に示すように、塗布・現像装置１００は、キャリア載置部Ｂ１、処理部Ｂ２、インターフェース部Ｂ３等を有し、外部装置の露光部Ｂ４に隣接して設けられる。
キャリア載置部Ｂ１は、基板であるウェハＷが例えば１３枚密閉収納されたキャリアＣ１を搬入出するためのものである。キャリア載置部Ｂ１は、キャリアＣ１を複数個載置可能な載置部９０ａを備えたキャリアステーション９０と、このキャリアステーション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を介してキャリアＣ１からウェハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とを有する。
処理部Ｂ２は、筐体９２で周囲を囲まれており、キャリア載置部Ｂ１の奥側に接続されている。処理部Ｂ２は、手前側から順に、加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウェハＷの受け渡しを行い、交互に設けられた主搬送手段Ａ２、Ａ３とを有する。棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３及び主搬送手段Ａ２、Ａ３は、キャリア載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されるとともに、各々の接続部位には図示しないウェハ搬送用の開口部が形成されており、ウェハＷは処理部Ｂ２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。
主搬送手段Ａ２、Ａ３は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４、Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁９３により囲まれる空間内に配置される。
温湿度調節ユニット９４、９５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ている。
液処理ユニットＵ４、Ｕ５は、例えば図１に示すように、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９６の上に、塗布ユニットＣＯＴ、本実施の形態に係る現像方法を行うための現像装置としての現像ユニットＤＥＶ及び反射防止膜形成ユニットＢＡＲＣ等を複数段例えば５段に積層した構成を有する。また上述の棚ユニット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段に積層した構成を有する。棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３は、ウェハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウェハＷを冷却する冷却ユニット等を含む。
露光部Ｂ４は、例えば第１の搬送室９７及び第２の搬送室９８よりなるインターフェース部Ｂ３を介し、処理部Ｂ２に接続されている。インターフェース部Ｂ３の内部には、図２に示すように、処理部Ｂ２と露光部Ｂ４との間でウェハ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及びバッファキャリアＣ０が設けられている。
この装置におけるウェハＷの流れについて一例を示すと、先ず外部からウェハＷの収納されたキャリアＣ１が載置部９０ａに載置され、開閉部９１とともにキャリアＣ１の蓋体がはずされて受け渡し手段Ａ１によりウェハＷが取り出される。そしてウェハ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アドヒージョン（疎水化処理）、冷却処理が行われ、その後、塗布ユニットＣＯＴにてレジスト液が塗布される。
続いてウェハ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ース部Ｂ３へと搬入される。このインターフェース部Ｂ３においてウェハ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、ウェハＷは逆の経路で主搬送手段Ａ３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。その後、ウェハＷは載置部９０ａ上の元のキャリアＣ１へと戻される。
次に、図３及び図４を参照し、本実施の形態に係る現像処理方法を行うために用いる現像装置の現像ユニットＤＥＶについて説明する。図３は、現像ユニットＤＥＶの構成を模式的に示す断面図、図４はその平面図である。
現像ユニットＤＥＶは、スピンチャック２、カップ体３、ノズル４、制御部７を具備する。
スピンチャック２は、基板例えばウェハＷの裏面側中央部を吸引吸着して水平姿勢に保持するための基板保持部である。スピンチャック２は、図３に示すように、回転軸２１を介して回転駆動機構である駆動機構２２と接続されており、ウェハＷを保持した状態で回転及び昇降可能なように構成されている。図３に示す例では、スピンチャック２の回転軸上にウェハＷの中心が位置するように設定されている。ただし、本実施の形態においては、回転軸上にウェハＷの中心が位置していなくてもよく、例えば回転軸から半径１〜１５ｍｍ以内の領域にウェハＷの中心が位置していればよい。
カップ体３は、スピンチャック２上のウェハＷを囲むようにして上方側に開口するように設けられる。カップ体３は、上部側が四角状であり、下部側が円筒状の外カップ３１と、上部側が内側に傾斜した筒状の内カップ３２とからなり、外カップ３１の下端部に接続された昇降部３３により外カップ３１が昇降し、更に内カップ３２は外カップ３１の下端側内周面に形成された段部３１ａに押し上げられて昇降可能なように構成されている。
スピンチャック２の下方側には、図３に示すように、円形板３４が設けられており、この円形板３４の外側には断面が凹部状に形成された液受け部３５が全周に亘って設けられている。
液受け部３５の底面にはドレイン排出口３６が形成されており、ウェハＷからこぼれ落ちるか、あるいは振り切られて液受け部３５に貯留された現像液やリンス液はこのドレイン排出口３６を介して装置の外部に排出される。
また、円形板３４の外側には断面山形のリング部材３７が設けられている。なお、図示しないが、円形板３４を貫通する例えば３本の基板支持ピンである昇降ピンが設けられており、この昇降ピンと図示しない基板搬送手段との協働作用により、ウェハＷはスピンチャック２に受け渡しされるように構成されている。
ノズル４は、一列に配列されたプリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、リンス液ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄを有する。ノズル４は、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、リンス液ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄの各ノズルが、スピンチャック２に保持されたウェハＷの表面と対向するようにして、昇降及び水平移動可能に設けられている。
プリウェット液ノズル４ａには、図３に示すように、供給路例えばプリウェット液配管６１ａの一端が接続されており、プリウェット液配管６１ａの他端側はプリウェット液の供給源６２ａと接続され、その途中には図示しない送液手段例えば吐出ストロークを代えることで吐出流量を調節可能なベローズポンプ等が設けられている。
現像液ノズル４ｂには、図３に示すように、供給路例えば現像液配管６１ｂの一端が接続されており、現像液配管６１ｂの他端側は現像液の供給源６２ｂと接続され、所定流量（例えば６００ｍｌ／ｍｉｎ）の現像液が供給されるように構成されている。また、現像液の供給源６２ｂは、図示しない温度調整機構を備え、現像液を所定の温度（例えば２３℃）に調整してノズルに供給するようになされている。すなわち、常に処理の温度で現像液が供給されることによって、同じ種類のレジストが塗布されたウェハ群に対して均一な現像処理ができるように構成されている。
純水ノズル４ｃには、図３に示すように、供給路例えば純水配管６１ｃの一端が接続されており、純水配管６１ｃの他端側は純水の供給源６２ｃと接続され、その途中には図示しない流量調整バルブ等が設けられ、吐出流量が調節されている。なお、純水ノズル４ｃは、ウェハ表面の現像液を洗い流すためのリンス液として例えば純水を吐出するためのものである。従って、ウェハ表面の現像液を洗い流すためのリンス液であれば、純水ノズル４ｃから吐出する液体として純水以外のリンス液を用いてもよい。
ガスノズル４ｄには、図３に示すように、供給路例えばガス配管６１ｄの一端が接続されており、ガス配管６１ｄの他端側はガスの供給源６２ｄと接続される。ガスノズルは、Ｎ２ガスをウェハ表面に吹き付け、純水等のリンス液をウェハ表面から吹き飛ばすためのものである。従って、ウェハ表面の純水等のリンス液を吹き飛ばすためのガスであれば、ガスノズルから吐出するガスとしてＮ２ガス以外の不活性ガスを用いてもよい。
また、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄの他、ウェハ表面に界面活性剤を供給するための界面活性剤ノズルを、更にノズル４に一体に設けてもよい。
図４に示すように、ノズル４は、支持部材であるノズルアーム５の一端側に支持され、ノズルアーム５の他端側は図示しない昇降機構を備えた移動基体５１と接続されている。更に移動基体５１は例えばユニットの外装体底面にてＸ方向に伸びるガイド部材５２に沿って横方向に移動可能なように構成されている。この移動機構によりノズル４は、ウェハＷの外側と中央との間の直線上を移動可能になされている。なお、カップ体３の外側には、ノズル４の待機部５３が設けられ、このノズル待機部５３でノズル４の先端部の洗浄などが行われる。
制御部７は、コンピュータよりなり、プリウェット液の供給源６２ａ、現像液の供給源６２ｂ、純水の供給源６２ｃ、ガスの供給源６２ｄ、駆動機構２２、昇降部３３、移動基体５１の動作を制御する。特に、本実施の形態においては、制御部７は、ノズル４がウェハＷの中心側から外周側へ移動する際に、プリウェット液ノズル４ａからプリウェット液を供給し、現像液ノズル４ｂから現像液を供給し、純水ノズル４ｃから純水を供給し、ガスノズル４ｄからガスを吐出するように制御する。
制御部７が備える図示しない記憶部には、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄの移動動作、吐出動作、ウェハＷの回転動作等が予め決められたソフトウェアからなる１つまたは複数の処理レシピと、その処理レシピのいずれかに基づき各動作が実施されるよう命令が組まれたコマンド部とを有する現像処理プログラムが格納されている。制御部７は記憶部に格納された現像処理プログラムを読み出し、現像処理工程が実施されるように制御を行う。現像処理プログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネトオプティカルディスク、メモリカードなどの記録媒体に記録され収納された状態で制御部７の記憶部に格納される。
次に、本実施の形態に係る現像処理方法について、図５乃至図７を参照し、現像ユニットＤＥＶによるウェハＷの現像処理工程を例示しながら説明する。図５は、本実施の形態に係る現像処理方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図６Ａ乃至図６Ｃは、本実施の形態に係る現像処理方法において、ウェハの上にプリウェット液、現像液、純水又はガスが供給又は吐出されている状態を模式的に示す斜視図及び平面図である。図６Ａ（ａ）乃至図６Ｃ（ｉ）のそれぞれにおいて、左側が斜視図であり、右側が平面図である。また、図６Ａ（ａ）乃至図６Ａ（ｃ）のそれぞれは、図５におけるステップＳ１乃至ステップＳ３のそれぞれの工程に対応し、図６Ｂ（ｄ）及び図６Ｂ（ｅ）は、ともに、図５におけるステップＳ４に対応し、図６Ｂ（ｆ）乃至図６Ｃ（ｉ）のそれぞれは、図５におけるステップＳ５乃至ステップＳ８のそれぞれの工程に対応する。図７は、本実施の形態に係る現像処理方法を説明するための図であり、一体的に設けられたプリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル及びガスノズルよりなるノズルの構成を基板の一部とともに模式的に示す正面図及び側面図である。図７において、左側が正面図であり、右側が側面図である。
本実施の形態に係る現像処理方法を行うための現像処理工程においては、使用されたレジストの種類、形成するレジストパターンの種類（ライン系、ホール系）等の諸条件によって処理レシピが決定されるが、以下の説明においては、所定の処理レシピに基づいて制御部７の制御により現像処理が行われるものとする。また、処理レシピは、ステップＳ１からステップＳ８までの各ステップを有する。
ここで、レジストは例えばＡｒＦレジストＡＩＭ５７９６（商品名：ＪＳＲ社製）が用いられるものとする。また、現像液は例えばＮＭＤ３（商品名：東京応化工業社製）が用いられるものとする。また、例えば現像液の温度は２３℃に設定され、現像液ノズル４ｂからの現像液の供給流量は６００ｍｌ／ｍｉｎ、プリウェット液ノズル４ａ及び純水ノズル４ｃからの純水の供給流量は１０００ｍｌ／ｍｉｎ、ガスノズル４ｄからのガスの吐出量は５０００ｍｌ／ｍｉｎに設定されているものとする。
なお、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、及び純水ノズル４ｃの内径は、例えば２〜１０ｍｍφとすることができ、より好ましくは、例えば５ｍｍとすることができる。
本実施の形態に係る現像処理方法は、図５に示すように、ステップＳ１乃至ステップＳ８よりなる。ステップＳ１では、プリウェット液供給ステップを行う。ステップＳ２では、現像液ノズルがプリウェット液ノズルよりも基板の中心側に配置された状態を保ったまま、現像液供給ステップをプリウェット液供給ステップと同時に行う。ステップＳ３では、現像液ノズルがプリウェット液ノズルよりも基板の中心側に配置され、純水ノズルが現像液ノズルよりも基板の中心側に配置された状態を保ったまま、プリウェット液供給ステップ、現像液供給ステップ、及び純水供給ステップを同時に行う。ステップＳ４では、現像液ノズルがプリウェット液ノズルよりも基板の中心側に配置され、純水ノズルが現像液ノズルよりも基板の中心側に配置され、ガスノズルが純水ノズルよりも基板の中心側に配置された状態を保ったまま、プリウェット液供給ステップ、現像液供給ステップ、純水供給ステップ、及びガス吐出ステップを同時に行う。ステップＳ５では、純水ノズルが現像液ノズルよりも基板の中心側に配置され、ガスノズルが純水ノズルよりも基板の中心側に配置された状態を保ったまま、現像液供給ステップ、純水供給ステップ、及びガス吐出ステップを同時に行う。ステップＳ６では、ガスノズルが純水ノズルよりも基板の中心側に配置された状態を保ったまま、純水供給ステップ及びガス吐出ステップを同時に行う。ステップＳ７では、ガス吐出ステップを行う。ステップＳ８では、全てのステップが終了している。
ステップＳ１を開始する前、外カップ３１、内カップ３２が下降位置にあり、ノズル４がノズル待機部５３の上方に配置された状態において、その表面にレジストが塗布され、更に露光された後のウェハＷが図示しない基板搬送手段により搬入される。そして、この基板搬送手段と図示しない昇降ピンとの協働作用により、ウェハＷはスピンチャック２に受け渡される。
次に、外カップ３１及び内カップ３２が上昇位置に設定されるとともに、現像液の供給を開始する位置である例えばウェハＷの上方であって、かつウェハＷの表面からわずかに高い位置（開始位置とする）に、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、リンス液ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄよりなるノズル４を、プリウェット液ノズル４ａが基板表面の略中心上に来るように配置する。
また、ステップＳ１を開始する前、ウェハＷを鉛直軸周りに回転させる。ここで、ウェハＷの回転数は、例えば１０００〜２０００ｒｐｍの範囲とすることができ、例えば１５００ｒｐｍで回転させることができる。
始めに、ステップＳ１を行う。ステップＳ１では、図６Ａ（ａ）に示すように、プリウェット液ノズル４ａがウェハＷの中央の上方にある状態で、プリウェット液ノズル４ａから少量のプリウェット液ＰＷ例えば純水をウェハＷの中央部に供給を開始し、プリウェット液ノズル４ａを基板の中心側から外周側へ移動させ、プリウェット液ノズル４ａの吐出口から基板の表面にプリウェット液ＰＷを供給するプリウェット液供給ステップが行われる。この際、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄも一体的に移動させられる。
図６Ａ（ａ）に示すように、プリウェット液供給ステップが行われ、回転するウェハＷの略中心の上方よりプリウェット液ＰＷがウェハＷ上に供給されるため、遠心力によりウェハＷの中心側から外周側に拡散し、ウェハＷの略全面に亘る領域ＡＲ１は、プリウェット液ＰＷで覆われ、ウェハＷ全面に対するプリウェット処理、即ちウェハ表面の濡れ性を向上させる処理が施され、その後供給される現像液がウェハＷの表面に速やかに広がる状態になされる。
なお、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄは、図６Ａ（ａ）に示すように、プリウェット液ノズル４ａの移動方向と逆の方向に、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄの順に配列するように配置される。また、ノズル４の移動速度を、例えば５〜２０ｍｍ／ｓｅｃとすることができ、より好ましくは１０ｍｍ／ｓｅｃとすることができる。
その後、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄが一体的に移動し、現像液ノズル４ｂがウェハＷの略中央の上方に来たときに、現像液ノズル４ｂから現像液Ｄの供給を開始し、ステップＳ２を行う。ステップＳ２では、図６Ａ（ｂ）に示すように、プリウェット液ノズル４ａよりプリウェット液ＰＷを供給し、現像液ノズル４ｂより現像液Ｄを供給した状態で、プリウェット液ノズル４ａ及び現像液ノズル４ｂがウェハＷの上方をウェハＷの中心側から外周側に向け移動するように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、リンス液ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄよりなるノズル４を移動させる。換言すれば、現像液ノズル４ｂがプリウェット液ノズル４ａよりもウェハＷの中心側に配置された状態を保ったまま、現像液供給ステップをプリウェット液供給ステップと同時に行うものである。
図６Ａ（ｂ）に示すように、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ２１では、現像液供給ステップが行われ、回転するウェハＷの略中心の上方より現像液Ｄが現像液ノズル４ｂによりウェハＷ上に供給され、ウェハＷの表面が現像液Ｄで覆われる。一方、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ２１の外周側の領域であるＡＲ２２では、プリウェット液供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、現像液ノズル４ｂよりもウェハＷの外周側に配置されるプリウェット液ノズル４ａによりプリウェット液ＰＷがウェハＷ上に供給され、供給されたプリウェット液ＰＷが遠心力によりウェハＷの中心側から外周側に拡散し、ウェハＷの表面がプリウェット液ＰＷで覆われる。
なお、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ２１と、領域ＡＲ２１の外周側の領域であるＡＲ２２との境界においては、ノズル４の移動速度とウェハＷの回転数との関係によっては、プリウェット液ＰＷと現像液Ｄとが混合し、図６Ａ（ｂ）に示すような明確な境界を有しない場合がある。領域ＡＲ２１と領域ＡＲ２２とが明確な境界を有しない場合であっても、領域ＡＲ２２であって領域ＡＲ２１との境界からある程度離れた領域では、現像液Ｄの濃度は、供給された現像液の濃度と略等しいため、現像処理が正常に進行する。
その後、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄが一体的に移動し、純水ノズル４ｃがウェハＷの略中央の上方に来たときに、純水ノズル４ｃから純水Ｒの供給を開始し、ステップＳ３を行う。ステップＳ３では、図６Ａ（ｃ）に示すように、プリウェット液ノズル４ａよりプリウェット液ＰＷを供給し、現像液ノズル４ｂより現像液Ｄを供給し、純水ノズル４ｃより純水Ｒを供給した状態で、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ及び純水ノズル４ｃがウェハＷの上方をウェハＷの中心側から外周側に向け移動するように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄよりなるノズル４を移動させる。換言すれば、現像液ノズル４ｂがプリウェット液ノズル４ａよりもウェハＷの中心側に配置され、純水ノズル４ｃが現像液ノズル４ｂよりもウェハＷの中心側に配置された状態を保ったまま、プリウェット液供給ステップ、現像液供給ステップ、及び純水供給ステップを同時に行うものである。
図６Ａ（ｃ）に示すように、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ３１では、純水供給ステップが行われ、回転するウェハＷの略中心の上方より純水Ｒが純水ノズル４ｃによりウェハＷ上に供給され、ウェハＷ表面の現像液Ｄが純水で洗い流される。一方、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ３１のすぐ外周側の領域であるＡＲ３２では、現像液供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、純水ノズル４ｃよりもウェハＷの外周側に配置される現像液ノズル４ｂにより現像液ＤがウェハＷ上に供給され、ウェハＷの表面が現像液Ｄで覆われる。また、ウェハＷの領域ＡＲ３２の外側の領域であるＡＲ３３では、プリウェット液供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、現像液ノズル４ｂよりもウェハＷの外周側に配置されるプリウェット液ノズル４ａによりプリウェット液ＰＷがウェハＷ上に供給され、供給されたプリウェット液ＰＷが遠心力によりウェハＷの中心側から外周側に拡散し、ウェハＷの表面がプリウェット液ＰＷで覆われる。
なお、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ３１と、領域ＡＲ３１の外周側の領域であるＡＲ３２との境界においては、ノズル４の移動速度とウェハＷの回転数との関係によっては、純水Ｒと現像液Ｄとが混合し、図６Ａ（ｃ）に示すような明確な境界を有しない場合がある。領域ＡＲ３１と領域ＡＲ３２とが明確な境界を有しない場合であっても、領域ＡＲ３２であって領域ＡＲ３１との境界からある程度離れた領域では、現像液Ｄの濃度は、供給された現像液の濃度と略等しい。また、同様に、領域ＡＲ３２であって領域ＡＲ３３との境界からある程度離れた領域でも、現像液Ｄの濃度は、供給された現像液の濃度と略等しい。従って、例えば領域ＡＲ３２のウェハＷの半径方向の幅がある程度大きい場合等には、領域ＡＲ３２においては、現像処理が正常に進行する。
その後、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄが一体的に移動し、ガスノズル４ｄがウェハＷの略中央の上方に来たときに、ガスノズル４ｄからガスＧの供給を開始し、ステップＳ４を行う。ステップＳ４では、図６Ｂ（ｄ）に示すように、プリウェット液ノズル４ａよりプリウェット液ＰＷを供給し、現像液ノズル４ｂより現像液Ｄを供給し、純水ノズル４ｃより純水Ｒを供給し、ガスノズル４ｄよりガスＧを吐出した状態で、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ及びガスノズル４ｄがウェハＷの上方をウェハＷの中心側から外周側に向け移動するように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄよりなるノズル４を移動させる。換言すれば、現像液ノズル４ｂがプリウェット液ノズル４ａよりもウェハＷの中心側に配置され、純水ノズル４ｃが現像液ノズル４ｂよりもウェハＷの中心側に配置され、ガスノズル４ｄが純水ノズル４ｃよりもウェハＷの中心側に配置された状態を保ったまま、プリウェット液供給ステップ、現像液供給ステップ、純水供給ステップ、及びガス吐出ステップを同時に行うものである。
図６Ｂ（ｄ）に示すように、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ４１では、ガス吐出ステップが行われ、回転するウェハＷの略中心の上方よりガスＧがガスノズル４ｄによりウェハＷ上に吐出され、ウェハＷ表面の純水が吹き飛ばされ乾燥させられる。一方、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ４１のすぐ外周側の領域であるＡＲ４２では、純水供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、ガスノズル４ｄよりもウェハＷの外周側に配置される純水ノズル４ｃにより純水ＲがウェハＷ上に供給され、ウェハＷ表面の現像液Ｄが純水Ｒで洗い流される。また、ウェハＷの領域ＡＲ４２のすぐ外側の領域であるＡＲ４３では、現像液供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、純水ノズル４ｃよりもウェハＷの外周側に配置される現像液ノズル４ｂにより現像液ＤがウェハＷ上に供給され、ウェハＷの表面が現像液Ｄで覆われる。また、ウェハＷの領域ＡＲ４３の外側の領域であるＡＲ４４では、プリウェット液供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、現像液ノズル４ｂよりもウェハＷの外周側に配置されるプリウェット液ノズル４ａによりプリウェット液ＰＷがウェハＷ上に供給され、供給されたプリウェット液ＰＷが遠心力によりウェハＷの中心側から外周側に拡散し、ウェハＷの表面がプリウェット液ＰＷで覆われる。
その後、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄのそれぞれからプリウェット液ＰＷ、現像液Ｄ、純水Ｒ又はガスＧを供給又は吐出した状態で、図６Ｂ（ｅ）に示すように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ及びガスノズル４ｄがウェハＷの上方をウェハＷの中心側から外周側に向け移動するように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄよりなるノズル４を移動させる。また、図６Ｂ（ｅ）に示すように、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ５１では、ガス吐出ステップが行われ、領域ＡＲ５１のすぐ外周側の領域であるＡＲ５２では、純水供給ステップが行われ、領域ＡＲ５２のすぐ外周側の領域であるＡＲ５３では、現像液供給ステップが行われ、領域ＡＲ５３の外周側の領域であるＡＲ５４では、プリウェット液供給ステップが行われる。このとき、図６Ｂ（ｅ）に示すように、ウェハＷの領域であってガスノズル４ｄからガスＧがウェハＷに吐出される領域及びその領域より中心側の領域であるＡＲ５１では、ガスノズル４ｄからガスＧがウェハＷに吐出される領域においては、回転するウェハＷの上方よりガスＧがガスノズル４ｄによりウェハＷ上に吐出されるガス吐出ステップが行われ、純水Ｒが吹き飛ばされ乾燥させられ、ガスＧがウェハＷに吐出される領域より中心側の領域においては、既に乾燥させられた状態である。
その後、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄが一体的に移動し、プリウェット液ノズル４ａがウェハＷの外周に到達したときに、プリウェット液ノズル４ａからのプリウェット液ＰＷの供給を停止し、ステップＳ５を行う。ステップＳ５では、図６Ｂ（ｆ）に示すように、現像液ノズル４ｂより現像液Ｄを供給し、純水ノズル４ｃより純水Ｒを供給し、ガスノズル４ｄよりガスＧを吐出した状態で、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ及びガスノズル４ｄがウェハＷの上方をウェハＷの中心側から外周側に向け移動するように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄよりなるノズル４を移動させる。純水ノズル４ｃが現像液ノズル４ｂよりもウェハＷの中心側に配置され、ガスノズル４ｄが純水ノズル４ｃよりもウェハＷの中心側に配置された状態を保ったまま、現像液供給ステップ、純水供給ステップ、及びガス吐出ステップを同時に行うものである。
図６Ｂ（ｆ）に示すように、ウェハＷの領域であってガスノズル４ｄからガスＧがウェハＷに吐出される領域及びその領域より中心側の領域であるＡＲ６１では、ガスノズル４ｄからガスＧがウェハＷに吐出される領域においては、ガス吐出ステップが行われ、回転するウェハＷの上方よりガスＧがガスノズル４ｄによりウェハＷ上に吐出され、ウェハＷ表面の純水Ｒが吹き飛ばされ乾燥させられる。また、領域ＡＲ６１のガスＧがウェハＷに吐出される領域より中心側の領域においては、既に乾燥させられた状態である。一方、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ６１のすぐ外周側の領域であるＡＲ６２では、純水供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、ガスノズル４ｄよりもウェハＷの外周側に配置される純水ノズル４ｃにより純水ＲがウェハＷ上に供給され、ウェハＷ表面の現像液Ｄが純水Ｒで洗い流される。また、ウェハＷの領域ＡＲ６２の外周側の領域であるＡＲ６３では、現像液供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、純水ノズル４ｃよりもウェハＷの外周側に配置される現像液ノズル４ｂにより現像液ＤがウェハＷ上に供給され、ウェハＷの表面が現像液Ｄで覆われる。
その後、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄが一体的に移動し、現像液ノズル４ｂがウェハＷの外周に到達したときに、現像液ノズル４ｂからの現像液の供給を停止し、ステップＳ６を行う。ステップＳ６では、図６Ｃ（ｇ）に示すように、純水ノズル４ｃより純水Ｒを供給し、ガスノズル４ｄよりガスＧを吐出した状態で、純水ノズル４ｃ及びガスノズル４ｄがウェハＷの上方をウェハＷの中心側から外周側に向け移動するように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄよりなるノズル４を移動させる。ガスノズル４ｄが純水ノズル４ｃよりもウェハＷの中心側に配置された状態を保ったまま、ガス吐出ステップを純水供給ステップと同時に行うものである。
図６Ｃ（ｇ）に示すように、ウェハＷの領域であってガスノズル４ｄからガスＧがウェハＷに吐出される領域及びその領域より中心側の領域であるＡＲ７１では、ガスノズル４ｄからガスＧがウェハＷに吐出される領域においては、ガス吐出ステップが行われ、回転するウェハＷの上方よりガスＧがガスノズル４ｄによりウェハＷ上に吐出され、ウェハＷ表面の純水Ｒが吹き飛ばされ乾燥させられる。また、領域ＡＲ７１のガスＧがウェハＷに吐出される領域より中心側の領域においては、既に乾燥させられた状態である。一方、ウェハＷの中心側の領域ＡＲ７１のすぐ外周側の領域であるＡＲ７２では、純水供給ステップが行われ、回転するウェハＷの上方であって、ガスノズル４ｄよりもウェハＷの外周側に配置される純水ノズル４ｃにより純水ＲがウェハＷ上に供給され、ウェハＷ表面の現像液Ｄが純水Ｒで洗い流される。
その後、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄが一体的に移動し、純水ノズル４ｃがウェハＷの外周に到達したときに、純水ノズル４ｃからの純水Ｒの供給を停止し、ステップＳ７を行う。ステップＳ７では、図６Ｃ（ｈ）に示すように、ガスノズル４ｄよりガスＧを吐出した状態で、ガスノズル４ｄがウェハＷの上方をウェハＷの中心側から外周側に向け移動するように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄよりなるノズル４を移動させる。
図６Ｃ（ｈ）に示すように、ウェハＷの全ての領域ＡＲ８では、ガスノズル４ｄからガスＧがウェハＷに吐出される領域においては、ガス吐出ステップが行われ、回転するウェハＷの上方よりガスＧがガスノズル４ｄによりウェハＷ上に吐出され、ウェハＷ表面の純水Ｒが吹き飛ばされ乾燥させられる。また、領域ＡＲ８のガスＧがウェハＷに吐出される領域より中心側の領域においては、既に乾燥させられた状態である。
その後、ステップＳ８では、図６Ｃ（ｉ）に示すように、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄが一体的に移動し、ガスノズル４ｄがウェハＷの外周に到達したときに、ガスノズル４ｄからのガスの吐出を停止する。図６Ｃ（ｉ）に示すように、ウェハＷの全ての領域ＡＲ９では、ガス吐出ステップが終了し、既に乾燥させられた状態である。
なお、各ノズルは、ノズル４として一体的に移動させられるが、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄがウェハＷの上方をウェハＷの外周側から中心側に向かって順に配置されていればよい。従って、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄは、独立に移動させられてもよい。
また、ウェハＷの任意の場所に現像液Ｄが供給される供給量を、ウェハＷの中心側と外周側との間で平均化するために、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄの各ノズルが移動させられる移動速度は、各ノズルがウェハＷの中心側から外周側に向かって移動するのに伴って減少するように調整してもよい。ウェハＷが一定の回転数で回転し、現像液ノズル４ｂから供給される現像液ＤがウェハＷに供給される部分が半径の方向に沿って一定の幅を有するとした場合、ウェハＷの中心側ほど単位時間当たりで現像液Ｄが供給される部分の面積が小さく、ウェハＷの外周側ほど単位時間当たりで現像液Ｄが供給される部分の面積が大きい。従って、ウェハＷの外周側ほど各ノズルが移動する移動速度を遅くすることによって、ウェハＷの中心側と外周側との間で、任意の場所に供給される現像液Ｄの供給量が平均化される。
また、任意の場所に現像液Ｄが供給される時間をウェハＷの内側と外側との間で平均化するために、各ノズルがウェハＷの上方をウェハＷの中心側から外周側に向かって移動するのに伴って、ウェハＷの回転数を増加させる又は減少させるなどして調整してもよい。
また、現像液Ｄの温度を常温より高温にしてもよく、例えば５０℃の高温にすることができる。
また、図７の側面図に示すように、ノズル４の現像液ノズル４ｂの吐出口から現像液Ｄを吐出する吐出方向は、ウェハＷの回転方向の成分を有する。また、プリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄがノズル４として一体的に構成されているため、プリウェット液ノズル４ａの吐出口からプリウェット液ＰＷを吐出する吐出方向、純水ノズル４ｃの吐出口から純水Ｒを吐出する吐出方向も、ウェハＷの回転方向の成分を有する。これにより、撥水性の高いレジストが塗布されたウェハＷ上に現像液Ｄを供給する場合においても、現像液ＤがウェハＷの表面で弾かれることがないため、ウェハＷの表面を現像液Ｄで被覆することができる。また、同様に、プリウェット液ＰＷ又は純水Ｒを供給した場合でも、プリウェット液ＰＷ又は純水ＲがウェハＷの表面で弾かれることがなく、ウェハＷの表面をプリウェット液ＰＷ又は純水Ｒで被覆することができる。
ここで、図８を参照し、本実施の形態に係る現像処理方法が、従来の現像処理方法に比べて処理時間を短縮することができる作用効果について説明する。図８は、本実施の形態に係る現像処理方法の各工程のタイムチャートを、従来の現像処理方法の各工程のタイムチャートと比較して説明するための図である。図８（ａ）は、本実施の形態に係る現像処理方法の各工程のタイムチャートを示し、図８（ｂ）は、従来の現像処理方法の各工程のタイムチャートを示す。
従来の現像処理方法は、図８（ｂ）に示すように、回転するウェハＷ上にプリウェット液を供給するプリウェット液供給ステップと、回転するウェハＷ上に現像液を供給する現像液供給ステップと、純水を供給してリンスする純水供給ステップと、ガスを吐出して純水よりなるリンス液を吹き飛ばしてウェハＷを乾燥させるガス吐出ステップとを有し、これらのステップを順番に独立に行う。例えば、始めに、プリウェット液供給ステップを１〜５ｓｅｃの間行い、次に、現像液供給ステップを１０〜６０ｓｅｃの間行い、次に、純水供給ステップを１０〜３０ｓｅｃの間行い、最後に、ガス吐出ステップを１０〜１５ｓｅｃの間行う。従って、全てのステップを行うために、３１〜１１０ｓｅｃの時間が必要である。
一方、本実施の形態に係る現像処理方法は、図８（ａ）に示すように、プリウェット液供給ステップと、現像液供給ステップと、純水供給ステップと、ガス吐出ステップとを同時に行うことを特徴とする。
ウェハＷの中心側と外周側とでノズル４の移動速度を調整する必要はあるものの、本実施の形態に係る現像処理方法でノズルがウェハＷの中心から外周まで移動する時間を、従来の現像処理方法で現像液供給ステップを行う時間と略等しくすることによって、ウェハＷの各領域の単位面積を覆う現像液の量は、略同じにすることができる。しかしながら、本実施の形態に係る現像処理方法では、ノズル４のプリウェット液ノズル４ａ、現像液ノズル４ｂ、純水ノズル４ｃ、ガスノズル４ｄの間隔を小さくすることによって、ノズル４が移動し、ウェハＷの外周で現像液供給ステップが終了するのと略同時に、プリウェット液供給ステップ、純水供給ステップ、ガス吐出ステップを終了させることができる。従って、従来の現像処理方法におけるプリウェット液供給ステップ、純水供給ステップ、ガス吐出ステップの時間に略相当する時間を削減して短縮することができ、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、上記の従来の現像処理方法を行う場合に３１〜１１０ｓｅｃの時間が必要であるのに対し、本実施の形態に係る現像処理方法を行う場合には例えば２０〜４０ｓｅｃの時間でよく、現像処理時間を短縮することができる。
更に、従来の現像処理方法は、現像液ノズル４ｂをウェハＷの表面の略中心の上方に配置し、ウェハＷの表面の略中心に現像液を供給する。従って、ウェハＷの表面の外周側では、ウェハＷを回転させることによって、ウェハＷの表面の中心に供給された現像液を遠心力でウェハＷの中心側から外周側に拡散させることによって、現像液で覆われることになる。しかしながら、撥水性の高いレジストを用いる場合には、遠心力で拡散する現像液は、レジスト表面ではじかれ、全ての領域で均一に現像液に覆われることが困難である。
一方、本実施の形態に係る現像処理方法は、ウェハＷの中心側から外周側に向かって螺旋状にウェハＷの全ての場所に直接現像液ノズル４ｂの吐出口から現像液を供給することを特徴とする。従って、液浸保護膜又は撥水性の高いレジストを用いる場合にも、任意の領域に吐出口から吐出した現像液が直接供給されるため、現像液が撥水性の高いレジスト表面で弾かれることなく、全ての領域が均一に現像液で覆われることができ、全ての領域で現像処理が均一に進行する。そのため、現像処理方法の処理時間を通常より短縮しても、従来の現像処理方法と同等の現像処理結果が得られる、という作用効果を奏する。
なお、本実施の形態では、プリウェット液ノズル４ａ、純水ノズル４ｃ及びガスノズル４ｃと一体的に移動させられる現像液ノズル４ｂの移動速度を、現像液ノズル４ｂをウェハＷの中心側から外周側へ移動させるにつれて減少させるが、ウェハＷの中心側から外周側へ一定の移動速度で移動させてもよい。ウェハＷの中心側から外周側へ移動させる場合に、単位時間及び単位面積当たりに供給される現像液の供給量が最も少なくなるウェハＷの最外周において、現像処理に十分な量になるように調整されるのであれば、現像液ノズル４ｂを移動させる移動速度を、現像液ノズル４ｂをウェハＷの中心側から外周側へ移動させるにつれて減少させなくてもよい。
また、ウェハＷの中心側と外周側において、単位時間及び単位面積当たりに供給される現像液が略等しくなるように調整できるのであれば、現像液ノズル４ｂを移動する移動速度を変化させるのに代え、ウェハＷの回転数を変化させること、又は現像液ノズル４ｂからの現像液の供給量を変化させることによっても、ウェハＷの中心側と外周側とで、単位時間及び単位面積当たりに供給される現像液の供給量が等しくなるようにすることもできる。
また、現像液ノズル４ｂが、プリウェット液ノズル４ａ、純水ノズル４ｃ及びガスノズル４ｄのいずれかのノズルと一体的に移動させられる場合、又は現像液ノズル４ｂが単独で移動させられる場合においても、現像液ノズル４ｂの移動速度を、現像液ノズル４ｂをウェハＷの中心側から外周側へ移動させるにつれて減少させることによって、単位時間及び単位面積当たりに供給される現像液が略等しくなるように調整することができる。また、プリウェット液ノズル４ａ、純水ノズル４ｃ及びガスノズル４ｄのいずれかのノズルが現像液ノズル４ｂと一体的に移動させられない場合においても、プリウェット液ノズル４ａ、純水ノズル４ｃ又はガスノズル４ｄのいずれかの移動速度を、そのノズルをウェハＷの中心側から外周側へ移動させるにつれて減少させることによって、単位時間及び単位面積当たりに供給される現像液が略等しくなるように調整することができる。
（実施の形態の第１の変形例）
次に、図９を参照し、実施の形態の第１の変形例について説明する。
図９は、本変形例に係る現像処理方法を説明するための図であり、一体的に設けられたプリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル及びガスノズルよりなるノズルの構成を基板の一部とともに模式的に表す正面図及び側面図である。左側が正面図であり、右側が側面図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある（以下の変形例についても同様）。
本変形例に係る現像処理方法は、現像液ノズル４１ｂの吐出口から現像液を吐出する吐出方向が、ウェハＷの回転方向の成分を有しない点で、実施の形態に係る現像処理方法と相違する。すなわち、実施の形態に係る現像処理方法において、現像液ノズル４１ｂの吐出口から現像液を吐出する吐出方向が、ウェハＷの回転方向の成分を有するのと相違し、本変形例に係る現像処理方法では、現像液ノズル４１ｂの吐出口から現像液を吐出する吐出方向は、ウェハＷの表面に垂直である。
本変形例におけるノズル４１は、プリウェット液ノズル４１ａ、現像液ノズル４１ｂ、純水ノズル４１ｃ、ガスノズル４１ｄよりなる。従って、現像液ノズル４１ｂのみがウェハＷの表面に垂直であるだけでなく、図９に示すように、プリウェット液ノズル４１ａ、現像液ノズル４１ｂ、純水ノズル４１ｃ、ガスノズル４１ｄの全てがウェハＷの表面に垂直になるようにすることもできる。
吐出口からの現像液の吐出方向以外の点については、本変形例に係る現像処理方法は、実施の形態に係る現像処理方法と同様である。
実施の形態において説明したように、撥水性の高いレジストが塗布された基板上に、基板表面に垂直に現像液を供給すると、現像液が基板表面で弾かれてしまうため、基板表面が現像液で被覆されない。
しかしながら、基板に塗布されたレジストの撥水性がそれほど高くない場合、ウェハＷに供給される現像液の供給量が少なくウェハＷに供給される際の勢いが弱い場合、又は現像液ノズル４１ｂの吐出口からウェハＷの表面までの距離が短く、ウェハＷに供給される際の現像液の勢いが弱い場合においては、現像液が基板表面であまり弾かれることがない。従って、図９に示すように、現像液ノズル４１ｂの吐出口から現像液を吐出する吐出方向を、ウェハＷの表面に垂直になるようにすることができる。
（実施の形態の第２の変形例）
次に、図１０を参照し、実施の形態の第２の変形例について説明する。
図１０は、本変形例に係る現像処理方法を説明するための図であり、一体的に設けられたプリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル及びガスノズルよりなるノズルの構成を基板の一部とともに模式的に表す正面図及び側面図である。左側が正面図であり、右側が側面図である。図１０（ａ）は、本変形例の一例を例示するものであり、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、本変形例の他の例を例示するものである。
本変形例に係る現像処理方法は、図１０（ａ）に示すように、現像液ノズルの吐出口が、矩形形状（帯状）を有する点において、実施の形態に係る現像処理方法と相違する。すなわち、実施の形態に係る現像処理方法において、現像液ノズルの吐出口が円形形状を有するのと相違し、本変形例に係る現像処理方法では、現像液ノズルの吐出口は矩形形状（帯状）を有する。
吐出口が矩形形状（帯状）を有すること以外の点については、本変形例に係る現像処理方法は、実施の形態に係る現像処理方法と同様である。
図１０（ａ）の左側の正面図に示すように、ノズル４２は、プリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル、及びガスノズルが一体的に形成されている。すなわち、ノズル４２は、一体のノズルにプリウェット液吐出口４２ａ、現像液吐出口４２ｂ、純水吐出口４２ｃ、ガス吐出口４２ｄの４つの吐出口が配列されている。プリウェット液吐出口４２ａ、現像液吐出口４２ｂ、純水吐出口４２ｃ、ガス吐出口４２ｄの４つの吐出口は、矩形形状（帯状）を有する。また、プリウェット液吐出口４２ａ、現像液吐出口４２ｂ、純水吐出口４２ｃ、ガス吐出口４２ｄの４つの吐出口は、矩形形状（帯状）を有する吐出口の長辺がウェハＷの径方向、すなわちプリウェット液吐出口４２ａ、現像液吐出口４２ｂ、純水吐出口４２ｃ、ガス吐出口４２ｄが並んで配列される並びの方向に沿うように、配置される。また、図１０（ａ）の左側の正面図に示すように、プリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル、ガスノズルを一体的にしたノズル４２を構成することもできる。
矩形形状（帯状）の吐出口は、一つの吐出口が例えば長辺が８〜１５ｍｍ、短辺が０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５ｍｍの範囲内で形成される例えばスリット状の形状を有する。
また、矩形形状（帯状）を有する吐出口の長辺がウェハＷの径方向に沿うように配置されるとは、吐出口の長辺がウェハＷの中心から外周に向かう直線（半径）に沿って伸びる場合だけでなく、ウェハＷの中心から外周に向かう直線（半径）に角度をもたせて交差させている場合も含まれる。また、矩形形状（帯状）とは、実質的に矩形形状（帯状）となっていればよく、例えば水平断面が厳密に長方形をなしていなくともよく、例えば台形状である場合、又は各辺が波形状である場合も帯状に含まれる。
矩形形状（帯状）を有する吐出口の長辺がウェハＷの径方向に沿うように配置されることによって、吐出口から吐出され、ウェハＷの表面に供給される現像液等の各処理液の、ウェハＷの径方向に沿った単位長さ辺りの供給量を均一にすることができ、ウェハＷの全面において略等しい供給量の処理液を用いて現像処理を行うことができる。その結果、現像液等の処理液の所定量を用いて効率よく現像処理を行うことができるため、基板表面内でのＣＤ値の均一性を向上させることができるとともに、処理時間を短縮することができる。
また、図１０（ａ）の側面図に示すように、ノズル４２の現像液吐出口４２ｂから現像液を吐出する吐出方向は、ウェハＷの回転方向の成分を有する。また、プリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズル、ガスノズルがノズル４２として一体的に形成されているため、プリウェット液吐出口４２ａからプリウェット液を吐出する吐出方向、純水吐出口４２ｃから純水を吐出する吐出方向も、ウェハＷの回転方向の成分を有する。これにより、液浸保護膜又は撥水性の高いレジストが塗布されたウェハＷ上に現像液を供給した場合でも、現像液がウェハＷの表面で弾かれることがないため、ウェハＷの表面を現像液で被覆することができる。また、同様に、プリウェット液又は純水を供給した場合でも、プリウェット液又は純水がウェハＷの表面で弾かれることがなく、ウェハＷの表面をプリウェット液又は純水で被覆することができる。
更に、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、本変形例においては、吐出口が矩形形状（帯状）を有し、複数のノズルが一体的に形成されたノズルと、吐出口が円形形状を有するノズルとを組合せて用いてもよい。図１０（ｂ）は、矩形形状（帯状）を有するプリウェット液吐出口４３ａ、現像液吐出口４３ｂ、純水吐出口４３ｃの３吐出口が一体的に形成されたノズル４３と、円形形状の吐出口を有するガスノズル４３ｄとよりなる変形例を示している。また、図１０（ｃ）は、矩形形状（帯状）を有するプリウェット液吐出口４４ａ、現像液吐出口４４ｂの２吐出口が一体的に形成されたノズル４４と、円形形状の吐出口を有する純水ノズル４４ｃ、ガスノズル４４ｄとよりなる変形例を示している。
図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すノズルを用いる場合においても、現像液吐出口４３ｂ、４４ｂにおいては、矩形形状（帯状）を有する吐出口の長辺がウェハＷの径方向に沿うように配置されることによって、現像液吐出口４３ｂ、４４ｂから吐出され、ウェハＷの表面に供給される現像液の、ウェハＷの径方向に沿った単位長さ辺りの供給量を平均化することができ、ウェハＷの全面において略等しい供給量の現像液を用いて現像処理を行うことができる。その結果、所定の現像液で効率よく現像処理を行うことができるため、ウェハＷの表面内でのＣＤ値の均一性を向上させることができるとともに、処理時間を短縮することができる。
また、図１０（ｂ）に示すノズルの場合においても、図１０（ａ）に示すノズルの場合と同様に、ノズル４３の現像液吐出口４３ｂから現像液を吐出する吐出方向は、ウェハＷの回転方向の成分を有する。また、図１０（ｂ）に示すプリウェット液ノズル、現像液ノズル、純水ノズルがノズル４３として一体的に形成されているため、プリウェット液吐出口４３ａからプリウェット液を吐出する吐出方向、純水吐出口４３ｃから純水を吐出する吐出方向も、ウェハＷの回転方向の成分を有する。これにより、液浸保護膜又は撥水性の高いレジストが塗布されたウェハＷ上に現像液を供給した場合でも、現像液がウェハＷの表面で弾かれることがないため、ウェハＷの表面を現像液で被覆することができる。また、同様に、プリウェット液又は純水を供給した場合でも、プリウェット液又は純水がウェハＷの表面で弾かれることがなく、ウェハＷの表面をプリウェット液又は純水で被覆することができる。
また、図１０（ｃ）に示すノズルの場合においても、図１０（ａ）に示すノズルの場合と同様に、ノズル４４の現像液吐出口４４ｂから現像液を吐出する吐出方向は、ウェハＷの回転方向の成分を有する。また、図１０（ｃ）に示すプリウェット液ノズル、現像液ノズルがノズル４４として一体的に形成されているため、プリウェット液吐出口４４ａからプリウェット液を吐出する吐出方向も、ウェハＷの回転方向の成分を有する。これにより、液浸保護膜又は撥水性の高いレジストが塗布されたウェハＷ上に現像液を供給した場合でも、現像液がウェハＷの表面で弾かれることがないため、ウェハＷの表面を現像液で被覆することができる。また、同様に、プリウェット液を供給した場合でも、プリウェット液がウェハＷの表面で弾かれることがなく、ウェハＷの表面をプリウェット液で被覆することができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１００ 塗布・現像装置
２ スピンチャック（基板保持部）
２２ 駆動機構（回転駆動機構）
３ カップ体
４、４１〜４４ ノズル
４ａ、４１ａ プリウェット液ノズル
４ｂ、４１ｂ 現像液ノズル
４ｃ、４１ｃ、４４ｃ 純水ノズル
４ｄ、４１ｄ、４３ｄ、４４ｄ ガスノズル
４２ａ、４３ａ、４４ａ プリウェット液吐出口
４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ 現像液吐出口
４２ｃ、４３ｃ 純水吐出口
４２ｄ ガス吐出口
５ ノズルアーム
５１ 移動基体（移動機構）
５２ ガイド部材（移動機構）
６１ａ プリウェット液配管
６１ｂ 現像液配管
６１ｃ 純水配管
６１ｄ ガス配管
６２ａ プリウェット液の供給源
６２ｂ 現像液の供給源
６２ｃ 純水の供給源
６２ｄ ガスの供給源
７ 制御部
ＡＲ１、ＡＲ２１、ＡＲ２２、ＡＲ３１〜ＡＲ３３、ＡＲ４１〜ＡＲ４４、ＡＲ５１〜ＡＲ５４、ＡＲ６１〜ＡＲ６３、ＡＲ７１、ＡＲ７２、ＡＲ８、ＡＲ９ 領域
Ｄ 現像液
ＤＥＶ 現像ユニット（現像装置）
Ｇ ガス
ＰＷ プリウェット液
Ｒ 純水（リンス液）
Ｗ ウェハ（基板）

Claims (8)

  1. 表面にレジストが塗布され、露光された後の基板を、水平に保持し、鉛直軸周りに回転させながら現像処理する現像処理方法において、
    前記基板の上方に配置された現像液ノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させ、前記現像液ノズルの吐出口から前記基板の表面に現像液を供給する現像液供給ステップと、
    前記基板の上方に配置された第１のリンス液ノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させ、前記第１のリンス液ノズルの吐出口から前記基板の表面に第１のリンス液を供給する第１のリンス液供給ステップと
    を有し、
    前記第１のリンス液ノズルが前記現像液ノズルよりも前記基板の中心側に配置された状態を保ったまま、前記第１のリンス液供給ステップを前記現像液供給ステップと同時に行うことを特徴とする現像処理方法。
  2. 前記基板の上方に配置されたガスノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させ、前記ガスノズルの吐出口から前記基板の表面にガスを吐出するガス吐出ステップを有し、
    前記ガスノズルが前記第１のリンス液ノズルよりも前記基板の中心側に配置された状態を保ったまま、前記ガス吐出ステップを前記第１のリンス液供給ステップと同時に行うことを特徴とする請求項１に記載の現像処理方法。
  3. 前記基板の上方に配置された第２のリンス液ノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させ、前記第２のリンス液ノズルの吐出口から前記基板の表面に第２のリンス液を供給する第２のリンス液供給ステップを有し、
    前記現像液ノズルが前記第２のリンス液ノズルよりも前記基板の中心側に配置された状態を保ったまま、前記現像液供給ステップを前記第２のリンス液供給ステップと同時に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像処理方法。
  4. 前記第１のリンス液ノズルを前記現像液ノズルと一体的に移動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の現像処理方法。
  5. 前記ガスノズルを前記第１のリンス液ノズルと一体的に移動させることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像処理方法。
  6. 前記現像液供給ノズルを前記第２のリンス液ノズルと一体的に移動させることを特徴とする請求項３に記載の現像処理方法。
  7. 前記現像液ノズルを移動させる移動速度を、前記現像液ノズルを前記基板の中心側から外周側へ移動させるにつれて減少させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の現像処理方法。
  8. 前記現像液ノズルの前記吐出口から現像液を吐出する吐出方向は、前記基板の回転方向の成分を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の現像処理方法。
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