JP5963638B2

JP5963638B2 - ディップ式現像装置及び半導体ウェーハの現像方法

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Publication number: JP5963638B2
Application number: JP2012227248A
Authority: JP
Inventors: 昌也渡部
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: JP2014082234A

Description

本発明は、ディップ式現像装置及び半導体ウェーハの現像方法に関する。

複数枚の半導体ウェーハを収納したキャリアを現像液の入った現像槽に浸漬させることによって半導体ウェーハを現像処理するディップ式現像装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

図８は、特許文献１に記載されているディップ式現像装置を説明するために示す図である。なお、特許文献１においては、図８に示す装置を「半導体集積回路の製造装置」としているが、処理対象とする半導体ウェーハを薬液に浸漬させることにより、当該薬液によって半導体ウェーハを処理するというものであるため、図８に示す装置は、ディップ式現像装置としても用いることができる。したがって、ここでは、図８に示す装置を従来のディップ式現像装置９００として説明する。

従来のディップ式現像装置９００は、図８に示すように、貯液槽９１０に貯留されている薬液（現像液という。）をフィルター９２０で濾過したのちに、当該濾過した現像液を処理槽９３０に供給する。また、処理槽９３０では現像液をオーバーフローさせながら循環させている。そして、現像液循環路においてもフィルター９４０を設けて、オーバーフローした現像液を濾過する構成となっている。

従来のディップ式現像装置９００は、このような構成となっているため、処理槽９３０内の現像液を濾過することができ、現像処理終了後に半導体ウェーハを引き上げる際に、現像液によって剥がされて浮遊しているレジスト（浮遊残渣と呼ぶ。）が半導体ウェーハに再付着することを防止できる。特に、浮遊残渣は、液面付近に漂う傾向があるため、現像液をオーバーフローさせることにより、液面付近に漂っている浮遊残渣については効率的に除去できる。

特開昭６２−１４０４２３号公報

しかしながら、浮遊残渣は、液面付近に漂っているだけではなく、液面よりも下層の現像液に漂っている場合もある。従来のディップ式現像装置９００は、処理槽９３０においては単に現像液をオーバーフローさせながら循環させるものであるため、液面よりも下層の現像液に漂っている浮遊残渣は、現像液をオーバーフローさせても現像液中に残存してしまう場合がある。このため、現像処理終了後に半導体ウェーハを引き上げたときに、液面よりも下層の現像液に漂っている浮遊残渣が半導体ウェーハに再付着してしまう。

そこで本発明は、液面に漂っている浮遊残渣だけでなく、液面よりも下層に漂っている浮遊残渣をも効率的に除去可能とし、それによって、現像処理終了後に半導体ウェーハを引き上げたときに、これら浮遊残渣が半導体ウェーハに再付着することを防止できるディップ式現像装置及び半導体ウェーハの現像方法を提供することを目的とする。

［１］本発明のディップ式現像装置は、現像液を貯留する現像槽と、当該現像槽からオーバーフローした現像液を再び前記現像槽に戻すように前記現像液を循環させるための現像液循環装置とを備えるディップ式現像装置であって、前記現像液循環装置には、前記オーバーフローした現像液を前記現像槽に導く現像液循環路と、前記現像液循環路に設けられ、前記オーバーフローした現像液を濾過する外部フィルターと、前記現像液循環路において前記外部フィルターよりも前記現像液の流れの下流側に設けられ、前記外部フィルターで濾過された現像液が前記現像槽内において環状の流れを形成するように前記現像液を前記現像槽に噴射させる噴射機構部とが設けられ、前記現像槽には、当該現像槽内において前記現像液の流れを横切るように配置され、前記現像槽内の前記現像液を濾過する内部フィルターが設けられていることを特徴とする。

［２］本発明のディップ式現像装置においては、前記噴射機構部は、前記オーバーフローした現像液を前記現像槽に戻すように前記現像液を一方向に送出する外部ポンプと、前記外部ポンプによって送出された現像液を前記現像槽内に噴射する噴射ノズルとを有することが好ましい。

［３］本発明のディップ式現像装置においては、前記オーバーフローした現像液を一時的に貯留する補助槽をさらに備え、前記現像液循環路は、前記補助槽と前記現像槽との間に設けられていることが好ましい。

［４］本発明のディップ式現像装置においては、前記現像槽には、当該現像槽の内部底面のほぼ中央部に当該現像槽の開口面に向かって立設されている柱状体が設けられており、前記内部フィルターは、前記柱状体と前記現像槽の内壁面との間に設けられていることが好ましい。

［５］本発明のディップ式現像装置においては、前記外部フィルターは、前記現像液循環路を流れる現像液の流れの上流側から下流側に向かって所定間隔を置いて配置されている複数個のフィルターによって構成されていることが好ましい。

［６］本発明のディップ式現像装置においては、前記複数個のフィルターは、前記現像液循環路を流れる現像液の流れの上流側に位置するフィルターほど目の粗いフィルターとすることが好ましい。

［７］本発明のディップ式現像装置においては、前記内部フィルターは、前記現像槽内における前記現像液の流れの上流側から下流側に向かって所定間隔を置いて配置されている複数個のフィルターによって構成されていることが好ましい。

［８］本発明のディップ式現像装置においては、前記複数個のフィルターは、前記現像槽内における現像液の流れの上流側に位置するフィルターほど目の粗いフィルターとすることが好ましい。

［９］本発明のディップ式現像装置においては、前記現像槽は、当該現像槽を平面視したときの形状が四辺形をなし、当該四辺形をなす現像槽内には、当該四辺形をなす現像槽の角部に、前記現像液の流れを前記角部において湾曲させるための湾曲形状のガイド板が設けられていることが好ましい。

［１０］本発明のディップ式現像装置においては、前記現像槽は、当該現像槽を平面視したときの形状が四辺形をなし、当該四辺形をなす現像槽の角部に、前記現像液の流れを前記角部において湾曲させるための湾曲部が形成されていることも好ましい。

［１１］本発明のディップ式現像装置においては、前記角部における上端辺の一部を切り欠くことによって形成された切り欠き部を設け、当該切り欠き部から現像液をオーバーフローさせることが好ましい。

［１２］本発明のディップ式現像装置においては、前記現像槽は、当該現像槽を平面視したときの形状が円形、長円形又は楕円形であることも好ましい。

［１３］本発明のディップ式現像装置においては、前記現像槽には、当該現像槽内の前記現像液を当該現像槽内で循環させる内部ポンプが設けられていることが好ましい。

［１４］本発明の半導体ウェーハの現像方法は、現像槽からオーバーフローした現像液を再び前記現像槽に戻すように前記現像液を循環させるディップ式現像装置を用いて半導体ウェーハを現像処理する半導体ウェーハの現像方法であって、前記ディップ式現像装置として、［１］〜［１３］のいずれかに記載のディップ式現像装置を準備する工程と、現像対象となる複数枚の半導体ウェーハが収納されているキャリアを準備する工程と、前記キャリアが前記現像槽の前記内部フィルターにおける前記現像液の流れの下流側に位置するように当該キャリアを前記現像槽の現像液内に浸漬させる工程とを有することを特徴とする。

本発明のディップ式現像装置は、オーバーフローした現像液を濾過するフィルターを外部フィルターとして設けるとともに、現像槽内の現像液を現像槽内で環状に流しながら当該現像液を濾過するフィルターを内部フィルターとして設けている。このため、本発明のディップ式現像装置によれば、液面に漂っている浮遊残渣だけでなく、液面よりも下層に漂っている浮遊残渣をも効率的に除去可能とし、それによって、現像処理終了後に半導体ウェーハが収納されているキャリアを引き上げたときに、これら浮遊残渣が半導体ウェーハに再付着することを防止できる。

また、本発明の半導体ウェーハの現像方法は、ディップ式現像装置として、前記［１］〜［１３］のいずれかのディップ式現像装置を用い、半導体ウェーハが収納されているキャリアを、現像槽の内部フィルターにおける現像液の流れの下流側に浸漬させることによって半導体ウェーハの現像処理を行うようにしている。このため、本発明の半導体ウェーハの現像方法によれば、キャリアが浸漬されている現像領域内の現像液は、液面に漂っている浮遊残渣だけでなく、液面よりも下層に漂っている浮遊残渣をも除去された現像液となり、それによって、現像処理終了後に半導体ウェーハが収納されているキャリアを引き上げたときに、これら浮遊残渣が半導体ウェーハに再付着してしまうことを防止できる。

実施形態１に係るディップ式現像装置１０を説明するために示す図である。実施形態１に係るディップ式現像装置１０の変形例を説明するために示す図である。実施形態２に係るディップ式現像装置２０を説明するために示す図である。実施形態３に係るディップ式現像装置３０を説明するために示す図である。実施形態１に係るディップ式現像装置１０の第１変形例として示したディップ式現像装置１０Ａに切り欠き部を形成する場合を説明するために示す図である。実施形態４に係るディップ式現像装置４０を説明するために示す図である。実施形態５に係るディップ式現像装置５０を説明するために示す図である。特許文献１に記載されているディップ式現像装置を説明するために示す図である。

以下、本発明に係るディップ式現像装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態においては、液面付近に漂っている浮遊残渣を「液面浮遊残渣」と呼び、液面よりも下層の現像液に漂っている浮遊残渣を「液中浮遊残渣」と呼ぶことにする。また、両方をまとめて指す場合には単に「浮遊残渣」と呼ぶ。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０を説明するために示す図である。図１（ａ）は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のｘ−ｘ線矢視断面図である。
実施形態１に係るディップ式現像装置１０は、図１に示すように、開口面から現像液１０１をオーバーフローさせることができるように現像液１０１を貯留する現像槽１００と、現像槽１００からオーバーフローした現像液１０１を再び現像槽１００に戻すように現像液１０１を循環させる現像液循環装置２００とを備えている。

また、実施形態１に係るディップ式現像装置１０においては、オーバーフローした現像液を一時的に貯留する補助槽３００を備え、当該補助槽３００に貯留された現像液を現像液循環装置２００によって現像槽１００に戻すような構成となっている。

補助槽３００は、現像槽１００を取り囲み、かつ、現像槽１００の外壁との間に所定の空間を有するように設けられている。なお、図１（ｂ）においては、補助槽３００の内部底面３００ａから開口面までの高さは、現像槽１００の内部底面１００ａから開口面までの高さよりも高くなっているが、補助槽３００の高さは、現像槽１００からオーバーフローして補助槽３００に流入した現像液が、補助槽３００からオーバーフローしないような高さであればよい。また、現像槽１００及び補助槽３００の材質は、現像液や有機溶剤に腐食されない耐薬性に優れた材質（例えば、ホウケイ酸ガラス、ポリ塩化ビニルなど）が用いられている。
このような補助槽３００を設けることにより、現像液１０１を現像槽１００から常にオーバーフローさせながら安定した状態で確実に循環させることができる。

現像液循環装置２００には、オーバーフローして補助槽３００に流入した現像液１０１を現像槽１００に導く現像液循環路２１０と、オーバーフローした現像液１０１を濾過する外部フィルター２２０と、外部フィルター２２０により濾過された現像液１０１が現像槽１００内で矢印Ａに示すような環状の流れを形成するように現像液１０１を現像槽１００内に噴射させる噴射機構部２５０とが設けられている。

噴射機構部２５０は、オーバーフローした現像液１０１を現像槽１００に戻すように現像液１０１を一方向に送出する外部ポンプ２３０と、外部ポンプ２３０によって送出された現像液１０１を現像槽１００内に噴射する噴射ノズル２４０とを有している。

なお、噴射ノズル２４０は、現像液１０１が現像槽１００内において図示の矢印Ａで示すような環状の流れを形成することができるように現像槽１００に設置されている。また、噴射ノズル２４０は１本ではなく、図示は省略するが、複数本の噴射ノズルで構成されている。これら複数本の各噴射ノズルは、例えば、現像槽１００の深さ方向に沿って所定間隔で並設されている。

一方、現像槽１００は平面視したときの形状が四辺形をなしており、当該現像槽１００には、現像槽１００内の現像液１０１を濾過する内部フィルター１１０と、当該現像槽１００の内部底面１００ａのほぼ中央部に当該現像槽１００の開口面に向かって立設されている柱状体１２０とが設けられている。なお、柱状体１２０を平面視したときの形状は、図１（ａ）においては、長方形の角部に丸みを付けた形状をなしているが、これに限られるものではなく、例えば、円形、楕円形、長円形であってもよい。また、柱状体１２０の材質は、現像槽１００及び補助槽３００と同様の耐薬性に優れた材質であることが好ましい。
このような柱状体１２０を設けることにより、現像槽１００内における現像液１０１は、柱状体１２０を中心として環状に流れるようになる。

内部フィルター１１０は、現像槽１００内において、現像液１０１の流れを横切るように配置されている。具体的には、柱状体１２０と現像槽１００の内壁面１００ｂとの間に設けられている。また、内部フィルター１１０は、図１（ｂ）に示すように、現像槽１００の深さ方向（ｚ軸に沿った方向）において現像液１０１の液面から現像槽１００の内部底面１００ａまでの間をカバーできるように配置する。このような構成とすることにより、液中浮遊残渣を当該内部フィルター１１０で効率よく確実に捕捉することができる。

現像液１０１は現像槽１００から常にオーバーフローするようになっており、オーバーフローした現像液は、補助槽３００に流出した後、現像液循環装置２００により再び現像槽１００に戻されるように循環する。具体的には、オーバーフローした現像液１０１は、現像液循環路２１０を流れて外部フィルター２２０を通過したのち、外部ポンプ２３０と噴射ノズル２４０とを有する噴射機構部２５０によって、現像槽１００内に強い噴射力で噴射される。

このように構成されているディップ式現像装置１０において、現像対象となる複数枚の半導体ウェーハ５００が収納されているキャリア４００を、現像槽１００の現像液１０１内に浸漬させることにより、半導体ウェーハ５００を現像処理することができる。なお、キャリア４００には複数枚の半導体ウェーハ５００が、所定の間隔を有して平行配置されている。また、キャリア４００は、図１に示すように、各半導体ウェーハ５００の両面が現像液１０１の流れ方向に沿うように現像液内に浸漬され、かつ、内部フィルター１１０における現像液１０１の出口側（環状の流れを形成している現像液１０１の流れの下流側に浸漬される。

ところで、半導体ウェーハ５００は、この場合は、現像対象となる半導体ウェーハであるため、半導体ウェーハに形成された酸化膜上に塗布されたレジストに、露光によってマスクパターンが転写された状態となっている。

なお、上述は酸化膜上に塗布されたレジスト（露光によってマスクパターンが転写されたレジスト）の現像についてであるが、これに限られるものではなく、半導体ウェーハに形成された絶縁膜上に塗布されたレジストに、露光によってマスクパターンが転写された状態となっているものや、半導体ウェーハに形成された金属の電極膜上に塗布されたレジストに、露光によってマスクパターンが転写された状態となっているものについても適用可能である。なお、半導体ウェーハの表面は、酸化膜のように平坦であってもよいことは勿論、メサ型＋ガラス膜のような凹凸のあるものであってもよい。

また、レジストにはネガ型のレジスト(ネガレジスト)とポジ型のレジスト（ポジレジスト）とがあるが、ネガレジストに用いる現像液としては、例えば、キシレン、炭化水素系薬品などが用いられ、ポジレジストに用いる現像液としては、例えば、アルカリ性の薬品が用いられる。

また、実施形態１に係るディップ式現像装置１０は、半導体ウェーハの片面の現像に限られるものでなく、半導体ウェーハの両面を現像する場合にも適用可能である。これは、他の実施形態に係るディップ式現像装置についても同様である。

実施形態１に係るディップ式現像装置１０によれば、半導体ウェーハ５００が収納されているキャリア４００を、図１に示すように現像液１０１に浸漬することにより、現像処理終了後にキャリア４００を引き上げた際に、液面浮遊残渣及び液中浮遊残渣が半導体ウェーハ５００に再付着してしまうことを防止できる。

すなわち、液面浮遊残渣は、現像槽１００からオーバーフローした現像液１０１とともに補助槽３００に流入したのちに、現像液循環路２１０を流れて外部フィルター２２０によって捕捉される。また、液中浮遊残渣は、現像槽１００内で現像液１０１とともに、図示の矢印Ａに示すように環状に流れて、内部フィルター１１０により捕捉される。このため、キャリア４００が浸漬されている現像領域１００Ａ１内の現像液は、液面浮遊残渣及び液中浮遊残渣が除去された現像液となり、それによって、現像処理終了後にキャリア４００を引き上げた際に、液面浮遊残渣及び液中浮遊残渣が半導体ウェーハ５００に再付着してしまうことを防止できる。

ところで、内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０は、容易に着脱可能となっていることが好ましい。このようにすることにより、これら内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０が目詰まりした際に、内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０の清掃又は交換を容易に行うことができる。

［実施形態１に係るディップ式現像装置１０の変形例］
図２は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０の変形例を説明するために示す図である。図２（ａ）は第１変形例を示す平面図、図２（ｂ）は第２変形例を示す平面図、図２（ｃ）は第３変形例を示す平面図である。なお、図２に示す実施形態１に係るディップ式現像装置１０の各変形例において、図１に示す実施形態１に係るディップ式現像装置１０と同一構成要素には同一符号が付されている。また、図２においては、図１（ａ）において示されている現像液循環装置２００の一部（外部フィルター２２０及び外部ポンプ２３０など）は図示が省略されている。

（第１変形例）
実施形態１に係るディップ式現像装置１０の第１第変形例（ディップ式現像装置１０Ａとする。）においては、図２（ａ）に示すように、四辺形をなす現像槽１００内における当該現像槽１００の角部に、現像液１０１の流れを当該角部において湾曲させるための湾曲形状のガイド板１４０が設けられている。

図２（ａ）においては、ガイド板１４０は現像槽１００の４つの角部にそれぞれ設けられている場合が例示されている。このようなガイド板１４０を現像槽１００の４つの角部に設けることにより、噴射ノズル２４０から噴射される現像液の流れを、より円滑に環状の流れとすることができる。

なお、ガイド板１４０の数は、ディップ式現像装置１０Ａにおいては各角部に対応して４個設けるようにしたが、現像液１０１の流れの状況を考慮して適宜設定可能である。また、ガイド板１４０を設ける位置は、各角部に限られるものではなく、現像槽１００内の現像液１０１の流れ具合を考慮して、ガイド板１４０の設置場所を適宜設定するようにしてもよい。

（第２変形例）
実施形態１に係るディップ式現像装置１０の第２変形例（ディップ式現像装置１０Ｂとする。）においては、図２（ｂ）に示すように、四辺形をなす現像槽の角部に、現像液１０１の流れを当該角部において湾曲させるための湾曲部１５０が形成されている。このように、各角部に湾曲部１５０が形成されていることにより、噴射ノズル２４０から噴射される現像液１０１の流れを、より円滑に環状の流れとすることができる。なお、湾曲部１５０の湾曲の度合いなどは、現像液の流れの状況を考慮して適宜設定可能である。また、湾曲部１５０は、各角部すべてに設けるようにしてもよいが、現像槽１００内の現像液の流れ具合を考慮して、湾曲部１５０を形成すべき角部を適宜選定するようにしてもよい。

（第３変形例）
実施形態１に係るディップ式現像装置１０の第３変形例（ディップ式現像装置１０Ｃとする。）は、図２（ｃ）に示すように、現像槽１００を平面視したときの当該現像槽１００の形状を円形としている。現像槽１００を図２（ｃ）に示すように、円形とすることによって、噴射ノズル２４０から噴射される現像液の流れは、円形の現像槽１００の内壁に沿って流れるため、現像液の流れを、より円滑に環状の流れとすることができる。なお、現像槽１００は円形に限られるものではなく、現像槽１００を平面視したときの形状を長円形又は楕円形とすることも可能である。

［実施形態２］
図３は、実施形態２に係るディップ式現像装置２０を説明するために示す図である。図３は実施形態２に係るディップ式現像装置２０の平面図である。また、図３において、図１に示す実施形態１に係るディップ式現像装置１０と同一構成要素には同一符号が付されている。

実施形態２に係るディップ式現像装置２０は、内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０をそれぞれ複数個のフィルターによって構成する。実施形態２に係るディップ式現像装置２０においては、内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０をそれぞれ２個のフィルターによって構成している。

すなわち、内部フィルター１１０は、フィルター１１１，１１２によって構成し、外部フィルター２２０は、フィルター２２１，２２２によって構成する。そして、内部フィルター１１０を構成するフィルター１１１，１１２は、これらの各フィルター１１１，１１２が所定間隔を置いて対面配置されており、外部フィルター２２０を構成するフィルター２２１，２２２も、これら各フィルター２２１，２２２が所定間隔を置いて対面配置されている。

また、内部フィルター１１０を構成するフィルター１１１，１１２は、図１（ｂ）と同様に、現像槽１００の深さ方向（ｚ軸に沿った方向）において現像液１０１の液面から現像槽１００の内部底面１００ａまでの間をカバーできるように配置する。

このように、内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０をそれぞれ２個のフィルターで構成することにより、現像槽１００内においては、液中浮遊残渣をより確実に捕捉することができ、また、現像液循環路２１０においては、オーバーフローした現像液に含まれる液面浮遊残をより確実に捕捉することができる。
それによって、キャリア４００が浸漬されている現像領域１００Ａ１の現像液は、浮遊残渣及び液中浮遊残渣が可能な限り除去された状態となるため、現像処理終了後にキャリア４００を引き上げたときに、半導体ウェーハ５００に浮遊残渣及び液中浮遊残渣が再付着することを防止できる。

なお、内部フィルター１１０を構成するフィルター１１１，１１２は、それぞれのフィルターの目の粗さを変えるようにしてもよく、同様に、外部フィルター２２０を構成するフィルター２２１，２２２も、それぞれのフィルターの目の粗さを変えるようにしてもよい
例えば、現像液１０１の流れの上流側に位置するフィルター（内部フィルター１１０の場合はフィルター１１１、外部フィルター２２０の場合はフィルター２２１）の目の粗さを、下流側に位置するフィルター（内部フィルター１１０の場合はフィルター１１２、外部フィルター２２０の場合はフィルター２２２）よりも粗くする。

内部フィルター１１０を構成するフィルター１１１，１１２及び外部フィルター２２０を構成するフィルター２２１，２２２の目の粗さを上記したように設定することによって、現像液１０１の上流側に位置する目の粗いフィルター（内部フィルター１１０の場合はフィルター１１１、外部フィルター２２０の場合はフィルター２２１）においては、それぞれの浮遊残渣のうち、サイズの大きな浮遊残渣を捕捉し、現像液の下流側に位置する目の細かいフィルター（内部フィルター１１０の場合はフィルター１１２、外部フィルター２２０の場合はフィルター２２２）においては、それぞれの浮遊残渣のうち、サイズの小さい（細かい）浮遊残渣を捕捉するようになる。

このように、内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０を、それぞれ目の粗いフィルターと目の細かいフィルターとによって構成することにより、目の粗いフィルターと目の細かいフィルターとで、それぞれ捕獲する浮遊残渣のサイズが異なるため、それぞれのフィルターが目詰まりするまでの時間をそれぞれ長くすることができる。

なお、実施形態２に係るディップ式現像装置２０においては、内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０それぞれが同数のフィルター（実施形態２においてはそれぞれ２個のフィルター）によって構成するようにしたが、内部フィルター１１０を２個として、外部フィルター２２０は１個枚としてもよく、また、逆に、外部フィルター２２０を２個枚として、内部フィルター１１０は１個としてもよい。

また、実施形態２に係るディップ式現像装置２０においては、内部フィルター１１０及び外部フィルター２２０をそれぞれ２個のフィルターによって構成するようにしたが、２個に限られるものではなく、３個以上のフィルターによって構成するようにしてもよい。このように、内部フィルター１１０を構成するフィルターの数及び外部フィルター２２０を構成するフィルターの数などは、現像装置の規模や、液面浮遊残渣及び液中浮遊残渣の量などによって、適宜設定すればよい。

また、実施形態２に係るディップ式現像装置２０は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０に適用した場合を説明したが、実施形態１に係るディップ式現像装置１０の各変形例（第１〜第３変形例）として示したディップ式現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおいても適用可能であることは勿論である。

［実施形態３］
図４は、実施形態３に係るディップ式現像装置３０を説明するために示す図である。図４（ａ）は実施形態３に係るディップ式現像装置３０の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）における破線枠Ｃで囲った部分を拡大して示す斜視図である。なお、実施形態３に係るディップ式現像装置３０は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０に適用した場合について説明する。このため、図３において、図１に示す実施形態１に係るディップ式現像装置１０と同一構成要素には同一符号が付されている。

実施形態３に係るディップ式現像装置３０は、図４に示すように、現像槽１００の角部における上端辺に切り欠き部１０５を設けて、当該切り欠き部１０５から現像液をオーバーフローさせるような構造としている。

実施形態３に係るディップ式現像装置３０が図４に示すような構造となっていることにより、液面浮遊残渣をより効率的にオーバーフローさせることができる。すなわち、現像槽１００が角型（直方体）であると、液面浮遊残渣は現像槽１００の角部に集まる傾向があるため、現像槽１００の角部における上端辺に図４に示すような切り欠き部１０５を形成することによって、角部に集まった液面浮遊残渣を効率的にオーバーフローさせることができる。

実施形態３に係るディップ式現像装置３０は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０に適用した場合を説明したが、実施形態１に係るディップ式現像装置の各変形例（第１〜第３変形例）として示したディップ式現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのうち、ディップ式現像装置１０Ａ及びディップ式現像装置１０Ｂにも適用可能であり、また、実施形態２に係るディップ式現像装置２０にも適用可能である。

図５は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０の第１変形例として示したディップ式現像装置１０Ａに切り欠き部を形成する場合を説明するために示す図である。図５（ａ）はディップ式現像装置１０Ａの平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）における破線枠Ｃで囲った部分を拡大して示す斜視図である。

ディップ式現像装置１０Ａは、図２（ａ）に示すように、角部にガイド板１４０が設けられている。当該ディップ式現像装置１０Ａの角部に切り欠き部１０５を形成する場合には、ガイド板１４０を現像槽１００に設置したときのガイド板１４０の上端辺１４０ａの高さが、図５（ｂ）に示すように、切り欠き部１０５の下端辺１０５ａの高さと同等となるようにするか、または、図示は省略するが、切り欠き部１０５の下端辺１０５ａの高さより高く、かつ、現像槽１００の高さより低くなるように、すなわち、液面浮遊残渣を切り欠き部１０５からオーバーフローさせることができる高さとなるようにする。なお、ガイド板１４０の上端辺１４０ａの高さ及び切り欠き部１０５の下端辺１０５ａの高さというのは、それぞれ現像槽１００における内部底面１００ａ（図１（ｂ）参照。）からの高さのことである。

このような構成とすることによって、実施形態３に係るディップ式現像装置３０と同様に、角部に集まった液面浮遊残渣を効率的にオーバーフローさせることができる。なお、ガイド板１４０の上端辺１４０ａの高さは、切り欠き部１０５の下端辺１０５ａの高さよりも多少低い位置であってもよい。

なお、第２変形例として示したディップ式現像装置１０Ｂに切り欠き部１０５を形成する場合には、図示は省略するが、ディップ式現像装置１０Ｂの湾曲部１５０に図５に示すような切り欠き部１０５を形成すればよい。

［実施形態４］
図６は、実施形態４に係るディップ式現像装置４０を説明するために示す図である。なお、図６は実施形態４に係るディップ式現像装置４０の平面図である。実施形態４に係るディップ式現像装置４０は、図６に示すように、環状の流れをより確実に形成するとともに流れをより速くするためのポンプ１６０（内部ポンプ１６０という。）を現像槽１００に設けている。

なお、実施形態４に係るディップ式現像装置４０は、内部ポンプ１６０を現像槽１００内に設けた点が実施形態１に係るディップ式現像装置と異なるだけで、その他は実施形態１に係るディップ式現像装置１０と同様の構成となっている。このため、図６において、図１に示す実施形態１に係るディップ式現像装置１０と同一構成要素には同一符号が付されている。

内部ポンプ１６０は、内部フィルター１１０の出口側（現像槽１００内における現像液１０１の流れの下流側）に設けられており、内部フィルター１１０を通過した現像液１０１を図示のｙ軸方向に送出する。

このような内部ポンプ１６０を現像槽１００に設けることにより、現像槽１００内においては、現像液１０１の環状の流れをより確実に形成するとともに流れを速くすることができる。これによって、内部フィルター１１０による液中浮遊残渣の捕捉効果をより高めることができる。また、環状の流れが速くなることから、液面浮遊残渣にも大きな遠心力が働くため、液面浮遊残渣をより効率的にオーバーフローさせることができる。

実施形態４に係るディップ式現像装置４０は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０に適用した場合を説明したが、実施形態１に係るディップ式現像装置の各変形例（第１〜第３変形例）として示したディップ式現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにも適用可能であり、また、実施形態２に係るディップ式現像装置２０及び実施形態３に係るディップ式現像装置３０にも適用可能である。

［実施形態５］
図７は、実施形態５に係るディップ式現像装置５０を説明するために示す図である。なお、図７は実施形態５に係るディップ式現像装置５０の平面図である。実施形態５に係るディップ式現像装置５０は、図７に示すように、内部フィルター１１０を柱状体１２０のｘ軸に沿った左右両側に設けるようにしている。すなわち、柱状体１２０の左側には左側内部フィルター１１０Ｌを設けるとともに、柱状体１２０の右側には右側内部フィルター１１０Ｒを設ける。なお、この場合も、左側内部フィルター１１０Ｌ及び右側内部フィルター１１０Ｒは、図１（ｂ）に示すように、現像槽１００の深さ方向において現像液１０１の液面から現像槽１００の内部底面１００ａまでの間をカバーできるように配置する。

このように、柱状体１２０の左右両側にそれぞれフィルター（左側内部フィルター１１０Ｌ及び右側内部フィルター１１０Ｒ）を設けることにより、現像槽１００の液中に漂う液中浮遊残渣をより効率的に除去することができる。

また、柱状体１２０の左右両側にそれぞれフィルター（左側内部フィルター１１０Ｌ及び右側内部フィルター１１０Ｒ）を設けることにより、現像槽１００は、左側内部フィルター１１０Ｌ、柱状体１２０、右側内部フィルター１１０Ｒによって仕切られる。このため、現像槽１００には、２つの現像領域（現像領域１００Ａ１及び現像領域１００Ａ２）が形成されることとなる。これにより、これら２つの現像領域（現像領域１００Ａ１及び現像領域１００Ａ２）それぞれにキャリア４００を浸漬させることができ、現像処理をより効率的に行うことができる。

実施形態５に係るディップ式現像装置５０は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０に適用した場合を説明したが、実施形態１に係るディップ式現像装置１０の各変形例（第１〜第３変形例）として示したディップ式現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにも適用可能であり、また、実施形態２に係るディップ式現像装置２０、実施形態３に係るディップ式現像装置３０及び実施形態４に係るディップ式現像装置４０にも適用可能である。

ところで、上記各実施形態において説明したディップ式現像装置を用いて半導体ウェーハを現像処理する半導体ウェーハの現像方法は、次に示すような工程によって行うことができる。

すなわち、上記各実施形態において説明したディップ式現像装置（例えば、実施形態１に係るディップ式現像装置１０とする。）を準備する工程と、現像対象となる複数枚の半導体ウェーハ５００が収納されているキャリア４００を準備する工程と、キャリア４００が現像槽１００の内部フィルター１１０における現像液１０１の流れの下流側に位置するようにキャリア４００を現像槽１００の現像液１０１内に浸漬させる工程とを行う。なお、キャリア４００は、図１に示すように、各半導体ウェーハ５００の両面が現像液１０１の流れ方向に沿うように現像液内に浸漬される。

このような工程によって半導体ウェーハの現像処理を行うことにより、現像処理終了後にキャリア４００を引き上げた際に、液面浮遊残渣及び液中浮遊残渣が半導体ウェーハ５００に再付着してしまうことを防止できる。これは、キャリア４００が浸漬されている現像領域１００Ａ１（図１参照。）内の現像液は、液面浮遊残渣及び液中浮遊残渣が除去された現像液となるためである。

なお、この場合に用いるディップ式現像装置としては、実施形態１に係るディップ式現像装置１０だけでなく、実施形態１に係るディップ式現像装置１０の各変形例（第１〜第３変形例）として示したディップ式現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを用いることも可能であり、また、実施形態２に係るディップ式現像装置２０、実施形態３に係るディップ式現像装置３０、実施形態４に係るディップ式現像装置４０及び実施形態５に係るディップ式現像装置５０を用いることも可能である。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。

（１）上記各実施形態においては言及しなかったが、現像槽１００内に浸漬されているキャリア４００を例えば前後左右に細かく遥動させるようにしてもよい。このようにすることにより、仮に、半導体ウェーハ５００に気泡が付着しているような場合であっても、気泡が取れやすくなり、半導体ウェーハ５００のレジスト面全体が満遍なく現像液に晒されるようになり、効率よく現像処理することができる。また、キャリア４００を例えば前後左右に細かく遥動させることにより、剥がすべき不要なレジストが剥がれやすくなり、現像処理の効率化も図れる。

また、逆に、噴射ノズル２４０から現像液を噴射させる際に、現像液とともに浮遊残渣が吸着し易い気泡を送り込むようにしてもよい。これにより、気泡に浮遊残渣が吸着して、浮かびやすくなるため、浮遊残渣の多くがオーバーフローすることとなり、浮遊残渣をより効率的に除去することができる。

（２）実施形態１に係るディップ式現像装置１０において、現像槽１００を２つの領域に仕切ることができる不透液性の仕切り板（図示せず。）を、内部フィルター１１０よりも下流側で、かつ、ｘ軸に沿って設けるような構成としてもよい。なお、当該仕切り板は、上下方向（ｚ軸に沿った方向）にスライド可能となっている。このような仕切り板を設けることによって、現像処理終了後にキャリア４００を引き上げる際に、半導体ウェーハ５００に浮遊残渣が再付着することを防止する効果をより高めることができる。

すなわち、現像処理を行っている間においては、当該仕切り板を現像液１０１の液面よりも高い位置に上昇させておき、現像処理が終了したら、当該仕切り板を下降させて現像槽１００を仕切った状態として、キャリア４００を引き上げる。このようにすることによって、キャリア４００が浸漬している領域（図１における現像領域１００Ａ１）には、浮遊残渣が入り込み難くなるため、キャリア４００を引き上げる際に、半導体ウェーハ５００に浮遊残渣が再付着することを防止する効果をより高めることができる。このような構成は、実施形態１に係るディップ式現像装置１０の各変形例（第１〜第３変形例）として示したディップ式現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにも適用可能であり、また、実施形態２〜５に係るディップ式現像装置２０〜５０にも適用可能である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０，３０，４０，５０・・・ディップ式現像装置、１００・・・現像槽、１０１・・・現像液、１０５・・・切り欠き部、１１０・・・内部フィルター、１１０Ｌ・・・左側内部フィルター、１１０Ｒ・・・右側内部フィルター、１２０・・・柱状体、１４０・・・ガイド板、１５０・・・湾曲部、１６０・・・内部ポンプ、２００・・・現像液循環装置、２１０・・・現像液循環路、２２０・・・外部フィルター、２３０・・・外部ポンプ、２４０・・・噴射ノズル、２５０・・・噴射機構部、３００・・補助槽、４００・・・キャリア、５００・・・半導体ウェーハ

Claims

現像液を貯留する現像槽と、当該現像槽からオーバーフローした現像液を再び前記現像槽に戻すように前記現像液を循環させるための現像液循環装置とを備えるディップ式現像装置であって、
前記現像液循環装置には、
前記オーバーフローした現像液を前記現像槽に導く現像液循環路と、
前記現像液循環路に設けられ、前記オーバーフローした現像液を濾過する外部フィルターと、
前記現像液循環路において前記外部フィルターよりも前記現像液の流れの下流側に設けられ、前記外部フィルターで濾過された現像液が前記現像槽内において環状の流れを形成するように前記現像液を前記現像槽に噴射させる噴射機構部と、
が設けられ、
前記現像槽には、
当該現像槽内において前記現像液の流れを横切るように配置され、前記現像槽内の前記現像液を濾過する内部フィルターが設けられており、かつ、当該現像槽の内部底面のほぼ中央部に当該現像槽の開口面に向かって立設されている柱状体が設けられており、前記内部フィルターは、前記柱状体と前記現像槽の内壁面との間に設けられている、
ことを特徴とするディップ式現像装置。
請求項１に記載のディップ式現像装置において、
前記噴射機構部は、前記オーバーフローした現像液を前記現像槽に戻すように前記現像液を一方向に送出する外部ポンプと、前記外部ポンプによって送出された現像液を前記現像槽内に噴射する噴射ノズルとを有することを特徴とするディップ式現像装置。
請求項１又は２に記載のディップ式現像装置において、
前記オーバーフローした現像液を一時的に貯留する補助槽をさらに備え、
前記現像液循環路は、前記補助槽と前記現像槽との間に設けられていることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項１〜３のいずれかに記載のディップ式現像装置において、
前記外部フィルターは、前記現像液循環路を流れる現像液の流れの上流側から下流側に向かって所定間隔を置いて配置されている複数個のフィルターによって構成されていることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項４に記載のディップ式現像装置において、
前記複数個のフィルターは、前記現像液循環路を流れる現像液の流れの上流側に位置するフィルターほど目の粗いフィルターとすることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項１〜５のいずれかに記載のディップ式現像装置において、
前記内部フィルターは、前記現像槽内における前記現像液の流れの上流側から下流側に向かって所定間隔を置いて配置されている複数個のフィルターによって構成されていることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項６に記載のディップ式現像装置において、
前記複数個のフィルターは、前記現像槽内における現像液の流れの上流側に位置するフィルターほど目の粗いフィルターとすることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項１〜７のいずれかに記載のディップ式現像装置において、
前記現像槽は、当該現像槽を平面視したときの形状が四辺形をなし、当該四辺形をなす現像槽内には、当該四辺形をなす現像槽の角部に、前記現像液の流れを前記角部において湾曲させるための湾曲形状のガイド板が設けられていることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項１〜７のいずれかに記載のディップ式現像装置において、
前記現像槽は、当該現像槽を平面視したときの形状が四辺形をなし、当該四辺形をなす現像槽の角部に、前記現像液の流れを前記角部において湾曲させるための湾曲部が形成されていることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項８又は９に記載のディップ式現像装置において、
前記角部における上端辺の一部を切り欠くことによって形成された切り欠き部を設け、当該切り欠き部から現像液をオーバーフローさせることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項１〜７のいずれかに記載のディップ式現像装置において、
前記現像槽は、当該現像槽を平面視したときの形状が円形、長円形又は楕円形であることを特徴とするディップ式現像装置。
請求項１〜１１のいずれかに記載のディップ式現像装置において、
前記現像槽には、当該現像槽内の前記現像液を当該現像槽内で循環させる内部ポンプが設けられていることを特徴とするディップ式現像装置。
現像槽からオーバーフローした現像液を再び前記現像槽に戻すように前記現像液を循環させるディップ式現像装置を用いて半導体ウェーハを現像処理する半導体ウェーハの現像方法であって、
前記ディップ式現像装置として、請求項１〜１２のいずれかに記載のディップ式現像装置を準備する工程と、
現像対象となる複数枚の半導体ウェーハが収納されているキャリアを準備する工程と、
前記キャリアが前記現像槽の前記内部フィルターにおける前記現像液の流れの下流側に位置するように当該キャリアを前記現像槽の現像液内に浸漬させる工程と、
を有することを特徴とする半導体ウェーハの現像方法。