JP6447354B2 - 現像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、露光後の基板に対して現像液を供給して現像する現像装置に関する。
半導体装置の製造におけるフォトリソグラフィ工程では、レジスト膜が形成され、所定のパターンに沿って露光された基板に対して現像液が供給され、レジストパターンが形成される。例えば特許文献1に記載されるように、基板を回転させながらノズルから現像液を供給し、現像液が供給される位置を基板の半径上で移動させることにより現像処理が行われている。この手法では現像液の供給位置の移動と遠心力の作用とにより、基板に現像液の液膜が形成され、当該液膜を構成する現像液が流動する。
基板に供給された現像液は遠心力により広がりながらレジスト膜表面を流れるが、そのように流れる間に現像液はレジストと反応してその濃度が変化してしまうため、現像液の液流れ方向で、レジスト膜と現像液の反応具合が異なるおそれがある。その結果として、面内の1つの露光領域(ショット)内におけるパターンの線幅であるCD(Critical Dimension)が変化し、CDの均一性(CDU:Critical Dimension Uniformity)が悪化してしまう懸念がある。
また、特許文献2には、基板の中央部上に配置したノズルの下端を、当該ノズルから供給した処理液に接液させ、基板を回転させて当該基板に液膜を形成する技術について記載されているが、上記の問題を解決できるものではない。
特許第4893799号公報 特開2012−74589号公報
本発明は、このような事情においてなされたものであり、その目的は、露光後の基板に現像処理を行うにあたり、基板の面内におけるレジストパターンの線幅の均一性を改善すると共に、装置の大型化を抑えることができる技術を提供することにある。
このため本発明の現像装置は、回転機構により回転自在に構成された基板保持部とこの基板保持部を囲む液受け用のカップとを含むカップモジュールを備え、前記基板保持部に保持された基板に対して現像液を供給して現像を行う現像装置において、
互いに離間して横方向に並ぶ第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールと、
前記第1のカップモジュールと第2のカップモジュールとの間の待機位置にて待機する第1の現像液ノズルと、
前記第1の現像液ノズルを前記待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で移動させるための第1の移動機構と、
前記第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールの並ぶ方向を左右方向とすると、前記第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールの各前方側に隣接する待機位置に設けられた、第1のカップモジュール専用の一方の第3の現像液ノズル及び第2のカップモジュール専用の他方の第3の現像液ノズルと、前記一方の第3の現像液ノズル及び他方の第3の現像液ノズルを前記待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で夫々移動させるための一方の第3の移動機構及び他方の第3の移動機構と、を備え、
前記第1の現像液ノズルは、現像液を吐出して基板の表面に液溜まりを形成するための吐出口と、前記基板の表面よりも小さく形成されると共に前記基板の表面と対向するように設けられた接触部と、を備え、前記接触部が前記液溜まりに接触した状態で、回転している基板の中央部及び周縁部の一方側から他方側に現像液の供給位置と共に移動することにより当該液溜まりを基板に広げるように構成されていることと、
前記第3の現像液ノズルは、前記第1の現像液ノズルとは構造及び現像液の供給手法が異なることと、を特徴とする。
また本発明の他の現像装置は、回転機構により回転自在に構成された基板保持部とこの基板保持部を囲む液受け用のカップとを含むカップモジュールを備え、前記基板保持部に保持された基板に対して現像液を供給して現像を行う現像装置において、
互いに離間して横方向に並ぶ第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールと、
第1の待機位置に待機し、現像液を基板に供給する第1の現像液ノズルと、
前記第1の待機位置に対して上下方向に重なった第2の待機位置に待機する第2の現像液ノズルと、
前記第1の現像液ノズルを前記第1の待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で移動させる第1の移動機構と、
前記第2の現像液ノズルを第2の待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で移動させる第2の移動機構と、
前記第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールの並ぶ方向を左右方向とすると、前記第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールの各前方側に隣接する待機位置に設けられた、第1のカップモジュール専用の一方の第3の現像液ノズル及び第2のカップモジュール専用の他方の第3の現像液ノズルと、前記一方の第3の現像液ノズル及び他方の第3の現像液ノズルを前記待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で夫々移動させるための一方の第3の移動機構及び他方の第3の移動機構と、を備え、
前記第1の現像液ノズルは、現像液を吐出して基板の表面に液溜まりを形成するための吐出口と、前記基板の表面よりも小さく形成されると共に前記基板の表面と対向するように設けられた接触部と、を備え、前記接触部が前記液溜まりに接触した状態で、回転している基板の中央部及び周縁部の一方側から他方側に現像液の供給位置と共に移動することにより当該液溜まりを基板に広げるように構成されていることと、
前記第3の現像液ノズルは、前記第1の現像液ノズルとは構造及び現像液の供給手法が異なり、かつ前記第2の現像液ノズルで用いられる現像液とは異なる現像液が用いられるものであることと、を特徴とする。



本発明は、基板に対して現像液により現像を行うにあたり、吐出口から現像液を吐出して基板の表面に液溜まりを形成し、基板の表面よりも小さい接触部の移動と基板の回転とにより、当該液溜まりを基板に広げるように構成した現像ノズルを用いている。このため現像液は流動し、撹拌された状態で広がるので、現像液の濃度の均一性が良好になり、結果として基板の面内におけるパターンの線幅の均一性が改善される。
そして一の発明によれば、互いに離間して横方向に並ぶ第1、第2のカップモジュールの間の待機位置にて上述の現像液ノズルを待機させるようにしているため、装置の大型化が抑えられる。
また他の発明によれば、第1の現像液ノズルの第1の待機位置と、第2の現像液ノズルの第2の待機位置とが上下方向に重なるように設けられているため、平面的に見て第1の待機位置と第2の待機位置とを別々に設ける場合に比べて設置スペースが少なくて済み、装置の大型化が抑えられる。
本発明の第1の実施の形態に係る現像装置の斜視図である。 現像装置の平面図である。 現像装置に設けられる第1のカップモジュールの縦断側面図である。 現像装置に設けられる第1の現像液ノズルの縦断側面図である。 現像装置に設けられる待機部の一例を示す斜視図である。 待機部の縦断側面図である。 待機部の縦断側面図である。 第2の現像液ノズルの一例を示す側面図である。 現像装置の作用を説明するための側面図である。 ウエハに現像液を塗布する様子を示す平面図である。 ウエハに現像液を塗布する様子を示す平面図である。 ウエハに現像液を塗布する様子を示す平面図である。 現像装置の作用を説明するための側面図である。 待機部の作用を示す縦断側面図である。 現像装置の作用を説明するための側面図である。 ウエハに現像液を塗布する様子を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態の第1の変形例を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態の第2の変形例を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態の第3の変形例を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態の第4の変形例を示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態を示す平面図である。 カップモジュールと第1の現像液ノズルとノズルユニット(第2の現像液ノズル)とを示す斜視図である。 ウエハに現像液を塗布する様子を示す平面図である。 ウエハに現像液を塗布する様子を示す平面図である。 ウエハに現像液を塗布する様子を示す平面図である。 第1の現像液ノズルの他の例を示す縦断側面図である。 第2の現像液ノズルの他の例を示す概略斜視図である。 第2の現像液ノズルのさらに他の例を示す平面図と概略斜視図である。 待機部の他の例を示す縦断側面図である。 待機部のさらに他の例を示す縦断側面図である。 待機部のさらに他の例を示す縦断側面図である。 待機部のさらに他の例を示す縦断側面図である。 第1の現像液ノズルの現像液の供給系の例を示す側面図である。 第1の現像液ノズルからの洗浄液の垂れ落ちを抑えるための動作を示す第1の説明図である。 前記洗浄液の垂れ落ちを抑えるための動作を示す第2の説明図である。 前記洗浄液の垂れ落ちを抑えるための動作を示す第3の説明図である。 前記洗浄液の垂れ落ちを抑えるための動作を示す第4の説明図である。 第1の現像液ノズルに付着した液滴を除去する液体除去部の構成例を示す斜視である。 前記液体除去部の作用を示す第1の説明図である。 前記液体除去部の作用を示す第2の説明図である。 前記液体除去部の作用を示す第3の説明図である。 前記液体除去部の他の例を示す縦断側面図である。 前記液体除去部の手前に洗浄液供給部を設けた例を示す縦断側面図である。 本発明の現像装置が組み込まれる塗布、現像装置の処理部を示す平面図である。
(第1の実施形態)
図1及び図2は、本発明における第1の実施形態に係る現像装置1を示したものであり、例えば現像装置1は、基板である半導体ウエハ(以下「ウエハ」という)Wに対するレジスト液の塗布処理と、現像処理とを行う複数のモジュールを備えた塗布、現像装置に組み込まれる。この現像装置1は、複数個例えば2個のカップモジュール11A、11Bと、第1の現像液ノズル3と、第2の現像液ノズル61と、を備えている。前記2個のカップモジュール11A、11Bは、互いに離間して横方向(図1及び図2中Y方向)に並ぶように設けられており、この例では、図1及び図2中左側を第1のカップモジュール11A、右側を第2のカップモジュール11Bとして説明する。
これら第1及び第2のカップモジュール11A、11Bは同様に構成されているため、図1〜図3を参照し、第1のカップモジュール11Aを例にして説明する。カップモジュール11Aは、基板保持部であるスピンチャック12を備えている。このスピンチャック12は、ウエハWの裏面中央部を吸着して、ウエハWを水平に保持するものであり、回転軸131を介して回転機構13により鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。またカップモジュール11Aには、スピンチャック12に保持されたウエハWを取り囲むように、液受け用のカップ2が設けられている。このカップ2は略円筒状であり、上部側が内側に傾斜している。カップ2は昇降機構21により、スピンチャック12との間でウエハWの受け渡しを行うときの受け渡し位置(図3中実線で示す位置)と、現像処理を行うときの処理位置(図3中点線で示す位置)との間で昇降自在に構成されている。
スピンチャック12に保持されたウエハWの下方側には円形板22が設けられており、この円形板22の外側には縦断面形状が山型のガイド部材23がリング状に設けられている。前記ガイド部材23は、ウエハWよりこぼれ落ちた現像液や洗浄液を、円形板22の外側に設けられる液受け部24にガイドするように構成されている。液受け部24は環状の凹部として構成され、排液管25を介して図示しない廃液部に接続されている。図中14は、スピンチャック12と図示しない基板搬送機構との間でウエハWの受け渡しを行うために、昇降機構15により昇降自在に構成された受け渡しピンである。
上述の構成を備える現像装置1において、本発明者らは、ウエハWを回転させた状態で、ウエハWに形成された現像液の液溜まりに接触する接触部32(後段で詳細に説明する)をウエハWの表面に沿って移動させることにより、ウエハW表面に液溜まりを広げる手法を採用している。この手法によれば、ウエハWの回転と接触部32の移動とにより現像液は流動し、撹拌された状態で広げられる。このためウエハW表面上の現像液の濃度の均一性が高められ、結果としてCD均一性を改善することができる。接触部32の役割を有効に発揮するためには、接触部32の面積をある程度広くすることが好ましいが、一方において現像装置1の大型化を抑えることも要求される。また1台のモジュールに、既述の接触部32を備えた現像液ノズル(第1の現像液ノズル3)と、他のタイプの現像液ノズル、例えば従来から用いられているタイプの現像液ノズル(第2の現像液ノズル61)とを併存させる要請もあり、この要請を踏まえた上で現像装置1の小型化が求められている。
本例の現像装置1は、これらの要請を満足する構成となっている。以下、その具体的な構成について説明する。
第1の現像液ノズル3は、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bに対して共通化された現像液ノズルであり、これら第1及び第2のカップモジュール11A、11B同士の間の待機位置にて待機するように構成されている。この第1の現像液ノズル3について、図4の第1の現像液ノズル3の縦断側面図を参照して説明する。第1の現像液ノズル3は、現像液を吐出してウエハWの表面に液溜まりを形成するための吐出口31と、ウエハWの表面よりも小さく形成されると共に前記ウエハWの表面と対向するように設けられた接触部32と、を備えている。第1の現像液ノズル3は例えば円柱形状に構成され、その中央部に垂直な貫通孔33を備えると共に、この貫通孔33の下端が吐出口31として構成されている。貫通孔33には現像液供給管36が当該貫通孔33が大気に開放しないように配設され、こうして現像液供給管36は、第1の現像液ノズル3の下面よりなる接触部32の中央部に開口した吐出口31に接続されている。この吐出口31は例えば第1の現像液ノズル3の中心軸上、つまり前記接触部の中心部に開口している。この例では前記現像液供給管36は直管341と樹脂チューブ342とを備えると共に、例えば貫通孔33は下部側にて縮径しており、こうして形成された段部により前記直管341の先端側が位置決めされるように構成されているが、この構成に限られない。
前記接触部32はスピンチャック12に載置されたウエハWの表面と対向するように設けられている。ウエハWの直径が例えば300mmの場合、接触部32の直径d1は30mm〜200mmこの例では100mmに設定される。第1の現像液ノズル3の材質としては、後述するように表面張力によって現像液を撹拌できるように例えば樹脂が用いられる。この樹脂としては、例えばPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、石英(ガラス)等が用いられる。
第1の現像液ノズル3の上面は支持部材35を介してアーム41の先端に固定され、アーム41の基端側は第1の移動機構42に接続されている。この第1の移動機構42は、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの配列方向(Y方向)に水平に伸びるガイドレール43に沿って移動するように構成されている。また第1の移動機構42は図示しない昇降機構によりアーム41を昇降自在に支持するようになっており、第1の現像液ノズル3は、スピンチャック12に保持されたウエハWに対して現像液を供給する処理位置の高さ位置と、前記待機位置と前記処理位置との間で移動するときの高さ位置との間で昇降自在に構成される。こうして第1の現像液ノズル3は、第1の移動機構42により前記処理位置と、前記待機位置との間で移動自在に構成されることになる。
現像液は、現像液供給管36から吐出口31へと供給され、これら吐出口31からウエハWに吐出される。現像液供給管36は、例えばアーム41及び支持部材35に固定されている。図中361は現像液この例ではネガ型レジストの現像液の供給源であり、現像液供給管36の上流端に接続されている。この現像液供給源361は、ポンプやバルブなどを備え、後述の制御部200からの制御信号に従って、第1の現像液ノズル3へ現像液を供給するように構成されている。また第1の現像液ノズル3はこの例に限らず、例えば貫通孔33の下方側に接触部32に沿って広がる扁平な現像液の通流空間を形成し、この通流空間に連通する多数の吐出口を、通流空間の下方に位置する接触部32の面内全体に亘って形成するようにしてもよい。
第1の現像液ノズル3の待機位置には待機部5が設けられている。この待機部5は、図5〜図7に示すように、収納容器51の中に基部52を備えて構成されている。この基部52は例えば円柱体形状を成しており、その上面は洗浄液のガイド面部521として構成され、このガイド面部521は第1の現像液ノズル3の接触部32とほぼ同じか大きく形成されている。基部52は例えば略直方体形状の支持台53に設けられており、支持台53における基部52の周囲には、基部52を囲むように凹部54が設けられている。この凹部54の一部には、凹部54内の洗浄液を下方側へ流出させるための切欠部55が形成されている。
基部52には、例えばガイド面部521の中央部に洗浄液を吐出するための吐出口522が形成されると共に、この吐出口522に連通する洗浄液の供給路523が形成されている。また供給路523は洗浄液供給管524を介して洗浄液の供給源525と乾燥用のガス例えば窒素ガスの供給源526に接続されている。洗浄液としては例えば現像液が用いられ、これら供給源525、526はポンプやバルブなどを備え、後述の制御部200からの制御信号に従って、基部52へ洗浄液や窒素ガスを供給するように構成されている。洗浄液としては純水、現像後のリンス液等を用いるようにしてもよい。
収納容器51について図7を参照して説明する。前記支持台53は例えばその長さ方向(X方向)の両端部の下面を支持板511により支持されており、支持台53の下方側には支持台53の切欠部55から流出した洗浄液を下方側にガイドするために下方に傾斜すると共に、下流端が垂直なガイド板512が設けられている。収納容器51の底板56は、その長さ方向の両端よりも内側の位置にて高さ位置が最も低くなるように構成され、最も低い面561には排出路57が接続されている。つまり底板56も下方側に向けて傾斜しており、前記ガイド板512に沿って流れた洗浄液が底板56によりガイドされて排出路57に向けて流れるようになっている。
さらに第1の現像液ノズル3の待機位置と当該第1の現像液ノズル3が使用されるカップモジュール11A、11Bのカップ2内との間には、その移動時に当該第1の現像液ノズル3から垂れる現像液を受けるための受け部58が設けられている。この受け部58は、例えば待機部5の幅方向(Y方向)の両側において、現像液ノズル3が移動するときの高さ位置よりも低く、カップ2が処理位置(図1に示す位置)にあるときに、カップ2よりも高い位置に設けられる。また例えば平面的に見たときに、カップ2と重なるように設けられている。
さらにまた現像装置1は、第2の現像液ノズル61を備えた第1のノズルユニット6A及び第2のノズルユニット6Bを備えている。これらノズルユニット6A、6Bはほぼ同様に構成され、図1〜図3に示すように、第2の現像液ノズル61と、ウエハW表面に洗浄液を供給するための洗浄ノズル62と、ウエハW表面にガスを吹き付けるためのガスノズル63とを、共通のアーム641、642の先端側に夫々取り付けて構成されている。
第2の現像液ノズル61は、第1の現像液ノズル3とは構造及び現像液の供給手法が異なるものである。この例の第2の現像液ノズル61は、例えば図8に示すように、その内部に垂直に伸びる直管状の供給路601を備え、その供給路601の下端側が、口径が例えば2mm〜3mmの吐出口602として形成されている。洗浄ノズル62、ガスノズル63も、例えば第2の現像液ノズル61と同様に、直管状の供給路を備えるように構成されている。これら第2の現像液ノズル61、洗浄ノズル62、ガスノズル63は、図3に示すように、夫々供給路611、621、631を介して現像液の供給源361、洗浄液の供給源362、ガス例えば窒素ガスの供給源363に夫々接続されている。これら供給源361〜363は夫々ポンプやバルブなどを備え、制御部200からの制御信号に従って前記現像液(洗浄液、窒素ガス)を第2の現像液ノズル61、洗浄ノズル62、ガスノズル63に夫々供給するように構成されている。
第1のノズルユニット6Aは第1のカップモジュール11A専用に用いられ、第1のカップモジュール11Aから見て第2のカップモジュール11Bとは反対側に待機位置が設定されている。また第2のノズルユニット6Bは第2のカップモジュール11B専用に用いられ、第2のカップモジュール11Bから見て第1のカップモジュール11Aとは反対側に待機位置が設定されている。これら待機位置には、第1及び第2のノズルユニット6A、6Bを待機させるためのノズルバス671、672が夫々設けられている。
前記アーム641、642は、夫々一方の第2の移動機構651及び他方の第2の移動機構652に昇降自在に支持されており、前記第2の移動機構651、652は、夫々前記Y方向に水平に伸びるガイドレール661、662に沿って移動自在に構成されている。こうして第2の現像液ノズル61、洗浄ノズル62、ガスノズル63は第1及び第2のノズルユニット6A、6Bとして一方及び他方の第2の移動機構651、652に夫々設けられる。そして第1及び第2のノズルユニット6A、6Bは、夫々スピンチャック12上のウエハWに対して現像液等を供給する位置である処理位置と前記待機位置との間を移動自在に構成される。第1の移動機構42と第2の移動機構651、652とは互いに干渉せずに、第1の現像液ノズル3及びノズルユニット6A、6Bを夫々の待機位置と処理位置との間で移動できるようになっている。
ここで第2の現像液ノズル61による現像液の液盛り手法について、図8を参照して簡単に説明する。先ず第2の現像液ノズル61をスピンチャック12上に載置されたウエハWの中央部に現像液を供給する位置に移動する。そしてウエハWを回転させ、第2の現像液ノズル61から現像液を供給した状態で、第2の現像液ノズル61をウエハWの中央部上から周縁部上に向けて移動させる。これにより現像液はウエハW表面を遠心力により広がりながら、ウエハW全面に行き渡り、こうして現像液の液盛りが行われる。
この実施の形態では、図1及び図2において紙面左側から順に、例えば第1のノズルユニット6Aの待機位置、第1のカップモジュール11A、第1の現像液ノズル3の待機位置、第2のカップモジュール11B及び第2のノズルユニット6Bの待機位置が配列されている。また第1及び第2のノズルユニット6A、6Bでは、例えば夫々カップモジュール11A、11Bに遠い側から順に、第2の現像液ノズル61、洗浄ノズル62、ガスノズル63が設けられている。(図9参照)
現像装置1には、コンピュータからなる制御部200が設けられ、この制御部200は不図示のプログラム格納部を有している。プログラム格納部には、後述の作用で説明する現像処理及び洗浄処理が行われるように命令が組まれた、例えばソフトウェアからなるプログラムが格納される。このプログラムが制御部200に読み出されることで、制御部200は現像装置1の各部に制御信号を出力する。それによって、移動機構42、651、652による第1の現像液ノズル3、第1及び第2のノズルユニット6A、6Bの移動、現像液供給源361、洗浄液供給源362及び窒素ガス供給源363による現像液、洗浄液及び窒素ガスの供給、スピンチャック12によるウエハWの回転、ピン14の昇降などの各動作が制御され、後述のようにウエハWに現像処理及び洗浄処理を行うことができる。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクまたはメモリーカードなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
続いて当該現像装置1を用いて行われる現像処理及び洗浄処理の手順について、図9〜図16を参照しながら説明する。なお図9、図13及び図15は、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bにおいて、スピンチャック12と第1の現像液ノズル3と第1及び第2のノズルユニット6A、6Bとを模式的に描いたものである。また図10〜図12、図16では、待機位置にある第1の現像液ノズル3を点線で示している。
先ずネガ型レジストを塗布し、所定のパターンに沿って露光したウエハWを図示しない基板搬送機構により、図2に示す矢印の方向つまり第1のカップモジュール11Aから見てガイドレール43等が設けられた領域と反対の方向から搬入し、第1のカップモジュール11Aのスピンチャック12に受け渡す。次いで第1の現像液ノズル3が待機位置からウエハWの中央部上へ移動し、その接触部32がウエハWに近接して対向するように下降する。このときウエハWの表面と第1の現像液ノズル3の下面との距離d2(図4参照)は例えば0.5mm〜2mmである。このように接触部32がウエハWに近接した状態で、吐出口31からウエハWに現像液を吐出することで、第1の現像液ノズル3の下方に当該接触部32に接触した状態の液溜まり30を形成する(図10参照)。
しかる後、図9及び図10に示すように、ウエハWを例えば平面視時計回りに回転させる。ウエハWの回転数が例えば10rpmに達すると、当該10rpmでウエハWの回転を続けると共に、図11に示すように、第1の現像液ノズル3がウエハWの中央部上から待機部5側の周縁部上へ向けて、ウエハWの半径上をその表面に沿って、例えば10mm/秒で図9〜図11中右方向に移動する。これによって液溜まり30は前記現像液ノズル3の接触部32に接した状態で、ウエハWの周縁部へ向けて広げられる。なお接触部32が液溜まり30に接触した状態で、回転しているウエハWの例えば待機部5側の周縁部上から中央部上に向けて現像液の供給位置と共に移動させることにより、液溜まり30をウエハW表面に広げるようにしてもよい。
第1の現像液ノズル3の下方では、形成された液溜まり30と第1の現像液ノズル3の接触部32との間において表面張力が働き、これら液溜まり30と前記接触部32とは引き合っている。ウエハWを回転させながら第1の現像液ノズル3が移動すると、第1の現像液ノズル3の下方では現像液が撹拌され、現像液の濃度の均一性が高くなる。またウエハWの面内において、前記第1の現像液ノズル3の接触部32の下方領域については、そのように現像液の濃度の均一性が高くなるので、均一性高くレジストと現像液との反応が進行する。即ちレジストパターンのCDの均一性が高くなる。
第1の現像液ノズル3は広がる液溜まり30を追い越さないように移動させる。その理由については、追い越しが起きると、ウエハW表面で現像液の液千切れが起き、液溜まりが複数個所形成されるからである。そうなると、各液溜まりが個別にウエハW表面を広がり、各液溜まりの界面同士が合わさるため、その影響を受けて当該箇所のレジストパターンのCDが、他の箇所におけるレジストのCDと異なってしまう。すなわちレジストパターンの面内のCDの均一性(CDU)が低下するおそれがあるため、前記追い越しが起きないように、第1の現像液ノズル3の移動速度を設定する。
前記第1の現像液ノズル3の接触部32の直径d1、ウエハWの回転数、第1の現像液ノズル3の水平移動速度は、上に述べた条件に基づき第1の現像液ノズル3の接触部32がウエハW表面全体を通過できるように設定する。現像液ノズル3の水平移動速度は、例えば10mm/秒〜100mm/秒である。ウエハWの回転数は、ウエハWに現像液を吐出したときの液跳ねを抑えるために100rpm以下とすることが好ましく、より好ましくは10rpm〜60rpmである。
こうして第1の現像液ノズル3がウエハWの周縁部上に移動し、ウエハW全面が現像液に覆われると、第1の現像液ノズル3の移動を停止すると共に、ウエハWの回転を停止する。そして例えば第1の現像液ノズル3の移動停止と同時に、第1の現像液ノズル3からの現像液の供給を停止し、第1の現像液ノズル3は待機位置へと戻る(図13参照)。次いでウエハWを所定時間静止し、静止された液溜まり30により、ウエハWの表面全体でレジスト膜と現像液との反応をさらに進行させる。ところでウエハW全面(表面全体)とは、レジストパターンの形成領域全体の意味である。従って例えばウエハWの周縁部に前記形成領域が設けられていないウエハWに対しては、前記周縁部に現像液の液溜まり30を形成しなくてもよいし、当該周縁部を液溜まり30にて被覆してもよい。
続いて例えば第1のカップモジュール11AではウエハW表面の洗浄処理を行う。つまりウエハWの表面全体でレジスト膜と現像液との反応を十分に進行させた後、図13に示すように洗浄ノズル62をウエハWの中央部上に移動して洗浄液を供給すると共に、ウエハWを所定の回転数で例えば平面視時計回りに回転させる。
こうしてウエハWの中央部に洗浄液を吐出し、この洗浄液を遠心力によりウエハWの周縁部に広げることによって、ウエハWから現像液の液溜まり30を除去する。洗浄ノズル62から洗浄液を所定時間吐出した後、吐出を停止する。次いでこの例ではガスノズル63をウエハWの中央部上に移動して窒素ガスを供給すると共に、ウエハWを所定の回転数で回転させる。これによりウエハW上の洗浄液は、ウエハWの回転と窒素ガスの供給によってウエハW表面から振り切られ、ウエハWが乾燥する。しかる後、図示しない基板搬送機構により第1のカップモジュール11AのウエハWを現像装置1から搬出する。
一方、第1の現像液ノズル3は待機部5にて待機しているが、例えばこの待機の間に第1の現像液ノズル3の洗浄を行う。この洗浄では、第1の移動機構42により第1の現像液ノズル3を、図14に示すように、その接触部32が基部52のガイド面部521との間に隙間を介して対向するように配置する。このとき第1の現像液ノズル3の下面と基部52のガイド面部521との距離d3は、例えば0.5mm〜2mmである。
次いで第1の現像液ノズル3に現像液を供給して、吐出口31から現像液を吐出すると共に、基部52に洗浄液である現像液を供給する。また基部52の吐出口522からも現像液が供給され、ガイド面部521と第1の現像液ノズル3の接触部32との間の隙間に洗浄液(現像液)が満たされる。この洗浄液は前記隙間から基部52の側面に流出し、支持台53の凹部54を介して、切欠部55から下方側へと流れて行き、排出路57から排出される。次いで、例えば第1の現像液ノズル3を同じ高さ位置に設定したまま、洗浄液の供給を停止してから、窒素ガスの供給を開始する。これにより、ガイド面部521と接触部32との隙間が乾燥される。こうして第1の現像液ノズル3の接触部32は洗浄液の接触と流動とにより洗浄される。
この例では第1のカップモジュール11Aにて現像処理を行っている間に、第2のカップモジュール11Bのスピンチャック12へウエハWの受け渡しを開始する。そして第2のカップモジュール11Bでは、図15に示すように、第1の現像液ノズル3が待機位置からウエハWの中央部上へ移動し、その接触部32をウエハW表面に近接させて吐出口31から現像液を吐出する。次いでウエハWを例えば図15及び図16に示すように平面視反時計回りに回転させながら、第1の現像液ノズル3をウエハWの待機部側の周縁部上へ向けて、ウエハWの半径上をその表面に沿って、例えば10mm/秒で例えば図2、図15、図16中左方向に移動する。例えば第2のカップモジュール11Bにて現像処理を行っている間、第1のカップモジュール11Aでは例えばウエハWの洗浄処理が行われ、乾燥処理が開始される。
このように現像液をウエハWに供給するときのスピンチャック12の回転方向は第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの間で互いに逆向きに設定されている。スピンチャック12の回転方向を逆向きにすることにより、移動している第1の現像液ノズル3から見たときのウエハWの回転方向が揃えられる。第1及び第2のカップモジュール11A、11Bでは、例えばウエハWの中央部上から待機位置側の周縁部上へ向けて第1の現像液ノズル3を移動して、現像液の液盛りを行っている。例えば第1のカップモジュール11Aでは現像液の供給時に第1の現像液ノズル3は右方向に移動し、第2のカップモジュール11Bでは現像液の供給時に第1の現像液ノズル3は左方向に移動している。このように第1の現像液ノズル3の移動方向は互いに逆向きであるが、スピンチャック12の回転方向を逆向きに設定することにより、現像液の供給時の第1の現像液ノズル3の移動方向とウエハWの回転方向との関係が互いに揃うことになる。
このため第1のカップモジュール11Aと第2のカップモジュール11Bとの間において、現像液の液盛りの手法が揃い、2つのカップモジュール11A、11B間における処理のばらつきの発生が抑えられる。また2つのカップモジュール11A、11B間の処理条件が揃うことにより、パターンの検査においても評価が容易になる。しかしながら現像液をウエハWに供給するときのスピンチャック12の回転方向は第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの間で互いに同じ向きに設定してもよい。この場合、例えば2つのカップモジュール11A、11Bにおいて、第1の現像液ノズル3をウエハWの中央部から同じ方向、例えば第1のカップモジュール11Aでは中央部から待機部側の周縁部上(図中右方向)、第2のカップモジュール11Bでは中央部から待機部と反対側の周縁部上(図中右方向)に移動させるようにしてもよい。
そして第2のカップモジュール11Bにおいても、ウエハWの表面全体に現像液を供給した後、第1の現像液ノズル3を待機位置に戻し、ウエハWの回転を停止する。次いでウエハWを静止した状態で、レジストと現像液との反応を十分に進行させた後、第2のノズルユニット6Bの洗浄ノズル62からウエハWに洗浄液を供給して、ウエハW上の現像液を除去する。しかる後、第2のノズルユニット6Bのガスノズル63から窒素ガスを供給して、ウエハWの乾燥を行った後、第2のカップモジュール11BからウエハWを搬出する。例えば第2のカップモジュール11BにおいてウエハWの洗浄を行っている間に、第1のカップモジュール11Aのスピンチャック12に対してウエハWの受け渡しを開始し、既述の動作で現像処理と洗浄処理とを行う。こうしてあるロットのウエハWに対して第1の現像液ノズル3を用いて現像液の供給を行なった後、例えばロットを切り替え、第2の現像液ノズル61を用いて現像液の供給を行う。
この例では、現像液をウエハWに供給するときのスピンチャック12の回転方向及び第1の現像液ノズル3の移動方向は第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの間で互いに逆向きに設定されているが、これらスピンチャック12の回転方向及び第1の現像液ノズル3の移動方向の少なくとも一方を揃えてもよい。
また上述の例では、第1のカップモジュール11Aにて現像液の供給を行っている間に、第2のカップモジュール11Bに対してウエハWの入れ替えを開始し、第2のカップモジュール11BにてウエハWの洗浄を行っている間に、第1のカップモジュール11Aに対してウエハWの入れ替えを開始しているが、必ずしもこの例には限らない。一方のカップモジュール11A,11BにてウエハWの現像、洗浄、乾燥の一連の処理を行って、ウエハWを搬出した後、他方のカップモジュール11B、11AにウエハWを搬入して、前記一連の処理を行うようにしてもよい。また前記待機部5における第1の現像液ノズル3の洗浄は、所定枚数のウエハWに現像液を供給した後に行うようにしてもよいし、ロットを切り替えるタイミングで行うようにしてもよい。
上述の実施の形態によれば、第1の現像液ノズル3によりウエハW表面に液溜まり30を形成し、この液溜まり30を広げるように現像液を液盛りしている。このため第1の現像液ノズル3の下方では、ウエハWの回転と現像液ノズル3の移動により、現像液が流動し、撹拌されるので、現像液の濃度のばらつきの発生が抑えられる。また現像液を遠心力により広げる場合のように、現像液の液流れによるウエハWの面内での現像液の濃度のばらつきがない。このためウエハW面内において、均一性が良好な状態でレジストと現像液との反応が起こり、ウエハW面内におけるCDの均一性(CDU)を改善することができる。さらに現像液を遠心力により広げる場合に比べて、ウエハWの外側への現像液の零れ落ちが抑制されるので、現像液の消費量を抑えることができる。また遠心力により現像液を広げる場合に比べて、ウエハWの回転数を低くすることができるため、現像液がウエハWの回転によって遠方に飛散する液跳ねが抑えられる。
さらに上述の実施の形態では、互いに離間して並ぶ第1のカップモジュール11Aと第2のカップモジュール11Bとの間に第1の現像液ノズル3の待機位置を設けている。これら2つのカップモジュール11A、11Bは、隣接するカップモジュールからの液跳ねや互いの処理雰囲気への影響を抑えるために、ある程度離れて配置されている。この例では第1及び第2のカップモジュール11A、11Bのカップ2が最も接近する部位同士の間の距離d4(図2参照)は、例えば200mmである。このように2つのカップモジュール11A、11B同士の間に元々確保されていたスペースを第1の現像液ノズル3の待機位置に利用することにより、スペースを有効利用でき、現像装置1の大型化を抑えることができる。背景技術にて記載したように、CDの均一性を改善するためには第1の現像液ノズル3の接触部32を広くすることが有効である。当該実施の形態では直径d1が100mm程度の接触部32を用いているが、第1及び第2のカップモジュール11A、11B同士の間に第1の現像液ノズル3の待機位置を設けることにより、接触部32が大型化しても、従来の現像装置1の大きさを変更せずに設置することができる。
また当該実施の形態では、第1のカップモジュール11A及び第2のカップモジュール11Bに共通化された第1の現像液ノズル3を設けているので、カップモジュール11A、11B毎に専用の第1の現像液ノズルを用意する場合に比べて、第1の現像液ノズル3をより大型化することができる。このように大型化すると、ウエハWの中央部上と周縁部上との間の実質的な移動距離が短くなるため、現像液の液盛り時間が短縮される。このため共通化された第1の現像液ノズル3で2つのカップモジュール11A、11Bの液盛りを行う場合であっても、スループットの低下が抑えられる。
さらにこの実施の形態では、第1の現像液ノズル3とは構造及び現像液の供給手法が異なる第2の現像液ノズル61を設けている。このため、1台の現像装置1にて異なる供給手法で現像液の供給を行うことができるので、複数の種別の現像処理を実施でき、現像処理の自由度が高くなる。さらに第1の現像液ノズル3は、第1及び第2のカップモジュール11A、11B同士の間に元々確保されていたスペースを待機位置としているので、第1の現像液ノズル3と第2の現像液ノズル61を設ける場合であっても、現像装置1の大型化を抑えることができる。
さらに上述の実施の形態では、第2の移動機構651、652に、洗浄ノズル62とガスノズル63とを設けているので、現像処理終了後には現像液の液溜まり30を素早く除去し、ウエハW表面を乾燥することができて、カップモジュール11A、11BからのウエハWの搬出を速やかに行うことができる。
さらにまた上述の実施の形態では、第1の現像液ノズル3の待機位置に待機部5を設けているので、適切なタイミングで現像液ノズル3の接触部32の洗浄ができ、清浄度を維持した状態で現像液の供給を行うことができる。さらにまた上述の実施の形態では、第1の現像液ノズル3の待機位置と当該第1の現像液ノズル3が使用されるカップモジュール11A、11Bのカップ2内との間に、受け部58が設けられているので、第1の現像液ノズル3の移動時に当該現像液ノズル3から垂れる現像液がウエハWやカップ2に付着することを抑えることができる。
続いて第1の実施の形態の第1の変形例について図17を参照しながら説明する。この例が上述の実施の形態と異なる点は、第1及び第2のカップモジュール11A、11B毎に専用の第1の現像液ノズル3A、3Bを用意し、これら2本の第1の現像液ノズル3A、3Bの待機位置を2つのカップモジュール11A、11Bの間に設定したことである。第1の現像液ノズル3A、3Bは接触部32の大きさが上述の第1の現像液ノズル3の接触部32よりも小さく、例えばその直径が50mmに設定されている以外は、上述の第1の現像液ノズル3と同様に構成されている。
これら第1の現像液ノズル3A、3Bは、夫々アーム41A、41Bにより支持されて第1の移動機構42A、42Bにより昇降自在に構成されると共に、ガイドレール43A、43Bに沿って、横方向(Y方向)に移動自在に構成されている。図17中5A、5Bは待機部、58A、58Bは受け部であり、これらは上述の待機部5、受け部58と同様に構成されている。第1の移動機構42A、42Bと第2の移動機構651、652とは互いに干渉せずに、第1の現像液ノズル3A、3B及び第1及び第2のノズルユニット6A、6Bを夫々の待機位置と処理位置との間で移動できるようになっている。その他の構成は上述の実施の形態と同様であり、図17においては同じ構成部材については同符号を付して、説明を省略する。
第1のカップモジュール11Aでは、第1の現像液ノズル3Aにより、ウエハWの中央部に液溜まり30を形成する。そしてスピンチャック12を平面視時計回りに回転させ、第1の現像液ノズル3Aから現像液を吐出しながら、ウエハWの中央部上から待機部5A側の周縁部上まで移動して、液溜まり30を接触部32にて広げることにより、ウエハW全面に現像液の液盛りを行う。一方第2のカップモジュール11Bでは、スピンチャック12を平面視反時計回りに回転させ、第1の現像液ノズル3Bから現像液を吐出しながら、ウエハWの中央部上から待機部5B側の周縁部まで移動させて、液溜まり30を接触部32にて広げることにより、ウエハW全面に現像液の液盛りを行う。
この例においても、第1の実施の形態と同様に、ウエハW面内におけるCDの均一性(CDU)を改善することができると共に、現像液の消費量を抑え、現像液の液跳ねを抑えることができる。さらに接触部32の直径を50mm程度に設定することにより、2本の第1の現像液ノズル3A、3Bの待機位置を第1及び第2のカップモジュール11A、11B同士の間に設定することができ、装置の大型化を抑えることができる。また第1及び第2のカップモジュール11A、11B毎に専用の第1の現像液ノズル3A、3Bを夫々設けているので、第1及び第2のカップモジュール11A、11B毎に独立して現像液の供給を行うことができ、スループットの向上を図ることができる。
上述の例では、第1の現像液ノズル3、3A、3B及び第2の現像液ノズル61がネガ型レジスト用の現像液を供給する現像液ノズルとして説明したが、第1の現像液ノズル3、3A、3B及び第2の現像液ノズル61はポジ型レジスト用の現像液を供給するものであってもよい。また第1の現像液ノズル3、3A、3Bと第2の現像液ノズル61とは互いに異なる現像液を供給してもよく、第1の現像液ノズル3と第2の現像液ノズル6の一方がネガ型レジスト用の現像液を供給し、他方がポジ型レジスト用の現像液を供給するものであってもよい。異なる現像液には、成分が同じであっても組成が異なるものも含まれる。
続いて第1の実施の形態の第2の変形例について、図18を参照して説明する。この例は、第1のカップモジュール11A専用の第3の現像液ノズルと、第2のカップモジュール11B専用の第3の現像液ノズルをさらに設ける例である。これら第3の現像液ノズルは、第1の現像液ノズル3とは構造及び現像液の供給手法が異なり、かつ前記第2の現像液ノズル61で用いられる現像液とは異なる現像液が用いられるものである。この例では、第1の現像液ノズル3及び第2の現像液ノズル61はネガ型レジスト用現像液を供給し、第3の現像液ノズルはポジ型レジスト用現像液を供給する。
図18に示すように、第1のカップモジュール11A専用の第3のノズルユニット7Aと、第2のカップモジュール11B専用の第4のノズルユニット7Bとを備えており、第3の現像液ノズルはこれら第3及び第4のノズルユニット7A、7Bに組み込まれている。第3の現像液ノズルとしては、例えば第2の現像液ノズル61と同様に直管状の供給路を備え、その供給路の下端側に口径が例えば2mm〜3mmの吐出口が形成される構成が用いられる。また第3及び第4のノズルユニット7A、7Bは、第3の現像液ノズルの他に、洗浄ノズルやガスノズル等例えば5系統の直管状ノズルを共通のアーム711、712の先端側に取り付けて構成されている。
この例では、第1の現像液ノズル3は第1及び第2のカップモジュール11A、11Bに共通化されたものが用いられ、その待機位置は第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの間に設定されている。また第2の現像液ノズル61を備えた第1のノズルユニット6Aの待機位置は、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの間であって、第1の現像液ノズル3よりも第1のカップモジュール11A側に寄った位置に設けられている。また第2の現像液ノズル61を備えた第2のノズルユニット6Bの待機位置は、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの間であって、第1の現像液ノズル3よりも第2のカップモジュール11B側に寄った位置に設けられている。第3の現像液ノズルを備えた第3のノズルユニット7Aの待機位置は、第1の現像液ノズル3から見て、第1のカップモジュール11Aを挟んで反対側の位置、第3の現像液ノズルを備えた第4のノズルユニット7Bの待機位置は、第1の現像液ノズル3から見て、第2のカップモジュール11Bを挟んで反対側の位置に夫々設定されている。
前記アーム711、712は、夫々第3の移動機構721、722に昇降自在に支持されており、これら第3の移動機構721、722は、夫々横方向(Y方向)に水平に伸びるガイドレール731、732に沿って移動自在に構成されている。こうして第3及び第4のノズルユニット7A、7Bは、夫々スピンチャック12上のウエハWに対して、現像液等を供給する位置である処理位置と待機位置との間を移動自在に設けられる。これら第3の現像液ノズルによる現像液の供給手法は、既述の第2の現像液ノズル61による現像液の供給手法と同様である。さらに第3及び第4のノズルユニット7A、7Bの待機位置にはノズルバス741、742が夫々設けられている。第1の移動機構42と第2の移動機構651、652と第3の移動機構721、722とは、互いに干渉せずに、第1の現像液ノズル3、第1及び第2のノズルユニット6A、6B、第3及び第4のノズルユニット7A、7Bを夫々の待機位置と処理位置との間で移動できるように構成されている。第1及び第2のノズルユニット6A、6Bの待機位置が異なる以外は、上述の第1の実施の形態と同様に構成され、同じ構成部材については同符号を付し、説明を省略する。
この例では、図18中左側から順に第1のノズルユニット6Aの待機位置、第1のカップモジュール11A、第3のノズルユニット7Aの待機位置、第1の現像液ノズル3の待機位置、第4のノズルユニット7Bの待機位置、第2のカップモジュール11B、第2のノズルユニット6Bの待機位置を配列するようにしてもよい。また、図18中左側から順に第1のノズルユニット6Aの待機位置、第1のカップモジュール11A、第3のノズルユニット7Aの待機位置、第1の現像液ノズル3の待機位置、第2のノズルユニット6Bの待機位置、第2のカップモジュール11B、第4のノズルユニット7Bの待機位置を配列するようにしてもよい。
この例においても、第1の実施の形態と同様に、ウエハW面内におけるCDの均一性を改善することができると共に、現像液の消費量を抑え、現像液の液跳ねを抑えることができる。さらに1台の現像装置1に、第1の現像液ノズル3と、第1の現像液ノズル3とは構造と現像液の供給手法が異なる第2の現像液ノズル61と、第1の現像液ノズル3とは構造と現像液の供給手法が異なり、かつ第2の現像液ノズル61とは異なる現像液が用いられる第3の現像液ノズルを設けている。従って現像処理の自由度をさらに高めながら、装置の大型化を抑えることができる。
続いて第1の実施の形態の第3の変形例について図19を参照して説明する。この例では、第3の現像液ノズルを夫々備えた第3及び第4のノズルユニット7A、7Bの待機位置が、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの並ぶ方向(Y方向)を左右方向としたときに、第1のカップモジュール11A及び第2のカップモジュール11Bの各前方側に隣接する位置に夫々設定されている。また第1の現像液ノズル3の待機位置は、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの間に設定され、第2の現像液ノズル61を夫々備えた第1及び第2のノズルユニット6A、6Bの待機位置は、第1の現像液ノズル3から見て、第1のカップモジュール11Aや第2のカップモジュール11Bを挟んで反対側の位置に夫々設定されている。
次いで、図20は第1の実施の形態の第4の変形例を示している。この例では、第2の現像液ノズル61、洗浄ノズル62、ガスノズル63を備え、第1及び第2のカップモジュール11A、11B内のいずれのウエハWに対しても各種流体の供給を行うことが可能な共通ノズルユニット6が設けられている。当該共通ノズルユニット6におけるノズル61〜63の待機位置(ノズルバス671)は、これらカップモジュール11A、11Bの間の中央位置に設定されている。
前記共通ノズルユニット6の待機位置から見て第1のカップモジュール11A側には、当該第1のカップモジュール11A専用に設けられた第1の現像液ノズル3Aの待機位置となる待機部5Aが配置されている。さらに第1の現像液ノズル3Aの待機位置から見て、第1のカップモジュール11Aを挟んだ反対側の位置には、第1のカップモジュール11A専用の第3のノズルユニット7Aの待機位置(ノズルバス741)が配置されている。
一方で、既述の共通ノズルユニット6の待機位置から見て第2のカップモジュール11B側には、当該第2のカップモジュール11B専用の第4のノズルユニット7Bの待機位置(ノズルバス742)が設けられている。そして、この第4の現像液ノズルユニット7Bの待機位置から見て、第2のカップモジュール11Bを挟んだ反対側の位置には、第2のカップモジュール11B専用に設けられた他の現像液ノズル3Cの待機位置となる待機部5Cが配置されている。ここで、他の現像液ノズル3Cやこれを支持するアーム41C、移動機構42C、及び待機部5Cの構成や機能は、第1のカップモジュール11A側の第1の現像液ノズル3A、アーム41A、第1の移動機構42A、及び待機部5Aと共通である。
このように、第4の変形例に係る現像装置1では、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bに対し、第2の現像液ノズル61を共通化して、その待機位置をカップモジュール11A、11Bの間に配置する一方、第1の現像液ノズル3A、他の現像液ノズル3Cの待機位置(待機部5A、5C)は、各カップモジュール11A、11Bに隣接して配置している。この結果、面積の大きな接触部32を備えた現像液ノズル3A、3Cが、他のノズルユニット6、7A、7Bを跨いで移動する動作の発生を避けつつ、各カップモジュール11A、11B内のいずれのウエハWに対しても、3種類のノズル3A、3C、ノズルユニット6、7A、7Bを用いた現像液の供給を行うことができる。
ここで、中央部に配置された共通ノズルユニット6は、例えばその両脇の第1の現像液ノズル3B、第3のノズルユニット7Bの上方側を通って各カップモジュール11A、11B内のウエハWに流体を供給する位置へと移動する。このとき、共通ノズルユニット6に設けられている第2の現像液ノズル61などは、図8を用いて説明したように、その先端部に小径の吐出口602を備えた直管構造となっている。このため例えば、供給路601内の現像液を吸い上げるサックバック機構を上流側に設けることにより、接触部32を備える現像液ノズル3A、3Cに比べて、現像液の垂れ落ちの発生しにくい構造とすることができる。
本例の現像装置1においても、第1の現像液ノズル3A(但し、第1のカップモジュール11A専用に現像液の供給を行う)の待機位置(待機部5A)が、第1及び第2のカップモジュール11A、11Bの間に設けられているという、本発明の要件を備えている。
第3及び第4のノズルユニット7A、7Bの第3の移動機構751、752は、夫々のアーム711、712の基端側に設けられ、これらアーム711、712を昇降させると共に、当該アーム711、712を待機位置と現像液の供給を行う処理位置との間で旋回移動させるように構成されている。第1の移動機構42と第2の移動機構651、652と第3の移動機構751、752とは互いに干渉せずに、第1の現像液ノズル3、第1及び第2のノズルユニット6A、6B、第3及び第4のノズルユニット7A、7Bを夫々の待機位置と処理位置との間で移動できるようになっている。第3及び第4のノズルユニット7A、7Bが設けられる以外は、上述の第1の実施の形態と同様に構成され、同じ構成部材については同符号を付し、説明を省略する。なお第1のノズルユニット6Aの待機位置と第3のノズルユニット7Aの待機位置とを入れ替えると共に、第2のノズルユニット6Bの待機位置と第4のノズルユニット7Bの待機位置とを入れ替えるようにしてもよい。このとき第1及び第2のノズルユニット6A、6Bが旋回移動される。
この例においても、第1の実施の形態と同様に、ウエハW面内におけるCDの均一性を改善することができると共に、現像液の消費量を抑え、現像液の液跳ねを抑えることができる。さらに1台の現像装置1に、第1の現像液ノズル3と第2の現像液ノズル61と第3の現像液ノズルを設けている。従って、現像処理の自由度をさらに高めながら、装置の小型化を図ることができる。
以上において、上述の第1の実施の形態の構成では、第2の現像液ノズルや第3の現像液ノズルを第1及び第2のカップモジュール11A、11Bに共通化して用いてもよい。但し、第1の実施の形態では、第2の現像液ノズル61、第3の現像液ノズル、洗浄ノズル62及びガスノズル63、待機部5や受け部58については必ずしも設ける必要はない。また、第2の現像液ノズルと第3の現像液ノズルを、第1の現像液ノズル3と同様の構造にしてもよい。
(第2の実施の形態)
続いて本発明の第2の実施の形態について説明する。この実施の形態が上述の実施の形態と異なる点は、第1の現像液ノズルの第1の待機位置が、第2の現像液ノズルの第2の待機位置と上下方向に重なっていることである。以下図21を参照して、第1の実施の形態と異なる点について説明する。この例では互いに離間して横方向に第1のカップモジュール11A、第2のカップモジュール11B及び第3のカップモジュール11Cが設けられている。
第2の現像液ノズルを備えたノズルユニット8A〜8Cが第1〜第3のカップモジュール11A〜11C毎に専用に用意され、夫々の待機位置は例えば第1〜第3のカップモジュール11A〜11Cの左右方向の一方側、この例では各左側に設定されている。各ノズルユニット8A〜8Cは例えば既述のノズルユニット6A、6Bと同様に構成され、夫々アーム821、822、823の先端に例えば第2の現像液ノズルと洗浄ノズルとガスノズルとを備えている。前記アーム821、822、823は第2の移動機構831、832、833により昇降自在に支持され、ノズルユニット8A〜8Cは第2の移動機構831、832、833により、ウエハWに対して現像液を供給する位置と待機位置との間で移動自在に構成されている。図中841、842、843は横方向(Y方向)に伸びるガイドレール、801、802、803は夫々の第2の待機位置に設けられた第2の現像液ノズルの待機用のノズルバスである。
この例では、第1〜第3のカップモジュール11A〜11Cに対して共通化された第1の現像液ノズル85が設けられており、第1の現像液ノズル85の第1の待機位置は、例えば第1のカップモジュール11A専用のノズルユニット8Aの第2の待機位置の上方側に設定されている。図22を参照して説明すると、この図では第1のカップモジュール11Aと、ノズルユニット8Aと、第1の現像液ノズル85とを描いている。前記第1の待機位置は、ノズルユニット8Aの水平方向の移動領域の上方側の高さ位置に設けられており、この第1の待機位置には例えば待機部86が設けられている。図22中861は収納容器であり、この内部に上述の基部52が設けられている。
第1の現像液ノズル85は、アーム87を介して第1の移動機構871に昇降自在に支持されている。また第1の移動機構871は横方向(Y方向)に伸びるガイドレール872に沿って移動自在に構成され、こうして第1の現像液ノズル85は、第1の待機位置と、第1〜第3のカップモジュール11A〜11Cの夫々の処理位置との間で移動するようになっている。図中88は受け部材である。第1の移動機構871と第2の移動機構831〜833とは、互いに干渉せずに、第1の現像液ノズル85及びノズルユニット8A〜8Cを夫々の待機位置と処理位置との間で移動できるように構成されている。その他の構成については第1の実施の形態と同様であり、同じ構成部材については同符号を付し、説明を省略する。
この実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、ウエハW面内におけるCDの均一性を改善することができると共に、現像液の消費量を抑え、現像液の液跳ねを抑えることができる。さらに第1の現像液ノズル85の第1の待機位置と、第2の現像液ノズルの第2の待機位置とが上下方向に重なるように設けられているため、平面的に見て第1の待機位置と第2の待機位置とを別々に設ける場合に比べて設置スペースが少なくて済み、装置の大型化を抑えることができる。
第1の現像液ノズル85の第1の待機位置は、第2の現像液ノズルを含むノズルユニット8Aの第2の待機位置の下方向に重なるように設定してもよい。また前記第1の待機位置は、第1のカップモジュール11A以外のカップモジュール11B、11C専用のノズルユニット8B、8Cの第2の待機位置に対して上下方向のいずれかに重なるように設けるようにしてもよい。さらに第1〜第3のカップモジュール11A〜11C毎に専用の第1の現像液ノズル85を夫々用意し、夫々の第1の現像液ノズル85の第1の待機位置は、夫々第2の現像液ノズルを含むノズルユニット8A〜8Cの第2の待機位置と上下方向に重なるように設けるようにしてもよい。
さらに3つのカップモジュール11A〜11Cに対して共通の第1の現像液ノズル85と共通の第2の現像液ノズルを設け、第1の現像液ノズル85の第1の待機位置と第2の現像液ノズルの第2の待機位置を上下方向に重ねて設定してもよい。この場合、第1の待機位置及び第2の待機位置は、3つのカップモジュール11A〜11Cのいずれかの間に設定してもよいし、第1のカップモジュール11Aの図21中左側または第3のカップモジュール11Cの図21中右側に設定してもよい。さらにまた、第2の現像液ノズルを3つのカップモジュール11A〜11Cに対して共通化されたノズルとし、夫々のカップモジュール11A〜11C毎に専用の第1の現像液ノズル85を用意してもよい。このとき第2の現像液ノズルの第2の待機位置は、第1の現像液ノズル85の第1の待機位置の少なくとも一つと上下方向に重なるように設けられる。
さらにこの例では、カップモジュール11の個数は3個に限らず、2個であってもよいし、4個以上であってもよい。また第1の現像液ノズル85の現像液と第2の現像液ノズルの現像液とは、いずれもネガ型レジスト用又はポジ型レジスト用の現像液であってもよいし、一方がネガ型レジスト用の現像液、他方がポジ型レジスト用の現像液であってもよい。さらに第1の現像液ノズル85の現像液と第2の現像液ノズルの現像液とは、成分や組成が同じ現像液であってもよいし、成分や組成が異なる現像液であってもよい。さらに第3の現像液ノズルを設けるようにしてもよく、この第3の現像液ノズルは複数のカップモジュール11毎に専用のものであってもよいし、共通化されるものでもよい。この第3の現像液ノズルの待機位置は、第1の現像液ノズル85の第1の待機位置と、第2の現像液ノズルの第2の待機位置と上下方向に重なるようにしてもよいし、図18に示す位置であってもよいし、図19に示す位置であってもよい。但し、第2の実施の形態では、洗浄ノズル及びガスノズル、待機部86や受け部88については必ずしも設ける必要はない。
特許請求の範囲では、前記第1のカップモジュールと第2のカップモジュールとにより技術を特定しているが、本発明は3個以上のカップモジュールが設けられている場合にも適用できる。即ち、3個以上のカップモジュールのうちの第1のカップモジュールと第2のカップモジュールと他の構成要素との関係が特許請求の範囲で規定される関係にあれば、本発明の技術的範囲に含まれる。
続いて第1の現像液ノズルを用いて行なわれる現像液の供給手法の他の例について、図23〜図25を参照して説明する。この供給手法は、第1の現像液ノズル3をウエハWの中央部上と周縁部上との間で往復運動させて、現像液の液盛りを行うものである。この例においても、ウエハWの中央部上に第1の現像液ノズル3を近接させて液溜まり30を形成すると共に、ウエハWを回転させた状態で第1の現像液ノズル3から現像液を吐出しながら、ウエハWの周縁部上に向けて移動させて液溜まり30を広げる(図23)。第1の現像液ノズル3が周縁部上に到達すると現像液の吐出を停止し、次いでウエハWを回転させながら、第1の現像液ノズル3をウエハWの中央部上に向けて移動させる(図24)。こうして第1の現像液ノズル3がウエハWの中央部上に位置すると(図25)、ウエハWの回転を停止する。この手法では、ウエハWの全面の各部は第1の現像液ノズル3の下方側を2回通過するため、より現像液が撹拌され、現像液とレジストとの反応がより促進される。このため現像液を液盛りしてから洗浄液を供給して現像液を洗い流すまでの現像液とレジストとの反応時間が短縮され、スループットの向上を図ることができる。
また図23に示すように、第1の現像液ノズル3をウエハWの中央部上から周縁部上に移動させて現像液の液盛りを行った後、一旦ウエハWを回転させて、ウエハW表面の現像液を振り切って除去する。次いで図24に示すように、第1の現像液ノズル3をウエハWの周縁部上から中央部上に移動させながら現像液の液盛りを行うようにしてもよい。このように現像初期の溶解生成物を含んだ現像液をウエハWの外部に排出してから、新鮮な現像液で液盛りをして現像することによって、CDの面内均一性をさらに改善することができる。
次いで第1の現像液ノズル300の他の例について説明する。この例の現像液ノズル300は、図26に示すように、鉛直軸まわりに回転自在に構成されたものである。第1の現像液ノズル300の上面の中央部には垂直な円筒体301が設けられ、この円筒体301の周囲には軸受302を介して基部303が設けられている。こうして円筒体301は、図示しない回転機構により基部303に対して軸受302を介して回転自在に構成される。円筒体301の内部は、第1の現像液ノズル300の貫通孔33と連通しており、現像液供給管36は、当該円筒体301の内部に、貫通孔33が大気に開放しないように配設される。
その他の構成は、図4に示す第1の現像液ノズル3と同様であり、同じ構成部材については同符号を付し、説明を省略する。そして現像液の液盛りを行うときには、吐出口31から現像液を吐出して接触部32を液溜まり30に接触させ、円筒体301を介して接触部32を回転させると共に、ウエハWを回転させた状態で、第1の現像液ノズル300をウエハWの中央部上から周縁部上に向けて移動する。接触部32の回転により現像液に旋回流が形成されるので、より現像液が撹拌されて現像液の濃度の均一性が改善され、パターンの線幅の均一性が良好となる。
続いて第2の現像液ノズルの他の例について簡単に説明する。図27に示す第2の現像液ノズル91は、例えばウエハWの直径よりも長い長尺なノズル本体911の下面に、図示しない吐出口をノズル本体911の長さ方向に沿って形成して構成されている。前記吐出孔はスリットであってもよいし、複数の吐出口を前記長さ方向に沿って互いに間隔を開けて形成したものであってもよい。この第2の現像液ノズル91では、吐出口から現像液を吐出しながら、ウエハWの一端側から他端側へ向けて第2の現像液ノズル91を移動させることにより、ウエハW表面全体に現像液が供給される。
図28に示す第2の現像液ノズル92は、ウエハWの直径よりも短いノズル本体921の下面に例えばスリット状の吐出口922を備えて構成されている。この第2の現像液ノズル92では、ウエハWを回転させると共に、吐出口922から現像液を吐出した状態で、当該ノズル92をウエハWの周縁部上から中央部上へ向けて移動することにより、ウエハW表面全体に現像液が供給される。第3の現像液ノズルについても、図27又は図28に示す構成の現像液ノズルを用いることができる。
次いで待機部の他の例について、図29〜図33を参照して簡単に説明する。図29に示す待機部510が上述の待機部5と異なる点は、基部511の上面に、平面形状が第1の現像液ノズル3の接触部32よりも大きい凹部512を形成し、凹部512の内面が洗浄液のガイド面部として構成されていることである。その他の構成及び洗浄方法は上述の待機部5と同様であり、同じ構成部材については同符号を付している。この例では、第1の現像液ノズル3の接触部32及び接触部近傍の側面321に洗浄液が供給されるため、接触部32のみならず側面321も洗浄される。
図30に示す待機部513が上述の待機部5と異なる点は、基部52側からは洗浄液を供給せず、第1の現像液ノズル3の吐出口31から現像液を供給して、基部52のガイド面部521と接触部32との間に現像液(洗浄液)を満たし、洗浄液との接触と洗浄液の液流れを利用して接触部32を洗浄することである。
図31に示す待機部531は例えば円柱体よりなる基部532を備え、当該基部532の上面に平面形状が第1の現像液ノズル3の接触部32よりも大きい凹部533を形成し、この凹部533の内面がガイド面部として構成されている。前記基部532には凹部533に洗浄液を供給する供給路534と、凹部533からの洗浄液を排出する排出路535が形成されている。また前記供給路534の上流側は、洗浄液の供給源536及び乾燥用のガス例えば窒素ガスの供給源537に接続されている。これら供給源536、537は、ポンプやバルブなどを備え、制御部200からの制御信号に従って、基部532へ洗浄液や窒素ガスを供給するように構成されている。
この例では、図31に示すように、第1の現像液ノズル3を、凹部533の底面と接触部32とが僅かな隙間を介して対向するように位置させて凹部533に供給路534を介して洗浄液を供給する。洗浄液は凹部533と第1の現像液ノズル3の接触部32との間の隙間を満たしながら流れて排出路535から排出される。凹部533内には洗浄液の液流れが形成されるため、この洗浄液との接触及び液流れにより第1の現像液ノズル3における洗浄液と接する領域が洗浄される。次いで、例えば第1の現像液ノズル3を同じ高さ位置に設定したまま、洗浄液の供給を停止してから、窒素ガスの供給を開始する。これにより、凹部533と接触部32との隙間が乾燥される。この例においては、供給路534からの洗浄液の供給と同時に第1の現像液ノズル3の吐出口31から洗浄液を供給するようにしてもよい。
また図32に示すように、基部540を回転機構541により鉛直軸周りに回転させるようにしてもよい。この例では、第1の現像液ノズル3を、その接触部32が基部540の表面(ガイド面部542)と僅かな隙間を介して対向するように位置させて、第1の現像液ノズル3の吐出口31から洗浄液を供給する一方、基部540を回転させながら洗浄処理を行う。基部540が回転しているため、基部540のガイド面部542と接触部32との間の洗浄液が流動し、より確実に洗浄される。図32中543は洗浄液を受ける容器であり、544は洗浄液の排出路である。なお、図6、図29〜図31に示す基部を回転させるようにしてもよい。また待機部側にガイド面部に洗浄液を供給する機構が設けられている場合には、接触部32の洗浄の際に、第1の現像液ノズル3から洗浄液を吐出しなくてもよい。
続いて図33に示す例について説明する。この例は、第1の現像液ノズル3の現像液供給管36に現像液を貯留する貯留部を設けたものである。図33中において、第1の現像液ノズル3及び待機部5は模式的に示している。前記現像液供給管36は貯留部371を介して現像液の供給源361に接続されており、貯留部371には吸引路372を介して吸引機構例えば吸引ポンプ373が設けられている。また現像液供給路36は、分岐路374を介して乾燥用のガス例えば窒素ガスの供給源375に接続されている。例えば第1の現像液ノズル3を洗浄するときには、供給源361から貯留部371及び現像液供給路36を介して第1の現像液ノズル3に現像液(洗浄液)を供給して、既述のように第1の現像液3の接触部32の洗浄を行う。次いで洗浄処理が終了した後、現像液の供給を停止してから、吸引ポンプ373により所定量の現像液を吸引する。
これにより貯留部371内の現像液が吸引路372に向けて流れていき、第1の現像液ノズル3内に残存する洗浄液が吸引除去される。続いて例えば窒素ガスの供給源375から第1の現像液ノズル3に所定の窒素ガスを供給して、第1の現像液ノズル3内の現像液の流路を乾燥させる。こうして洗浄処理を行った後、第1の現像液ノズル3の現像液の流路内の現像液が除去されてから、第1の現像液ノズル3の移動を開始する。これにより第1の現像液ノズル3を移動させるときに、当該第1の現像液ノズル3内に残存する現像液の滴下が防止される。
次に、図34〜37を参照しながら、接触部32からの現像液の垂れ落ちを抑える他の手法について説明する。
図14を用いて説明したように、第1の現像液ノズル3を待機部5にて待機させる際に、接触部32と基部52側のガイド面部521との間の隙間に現像液からなる洗浄液(液体)を満たして接触部32の洗浄が行われるものとする。なお、この隙間内の液体は、基部52側の供給路523から洗浄液として供給される現像液でなく、第1の現像液ノズル3内に残存している現像液が流れ出て、前記隙間内を満たした状態となったものでもよい。
このとき、接触部32とガイド面部521との間には、洗浄液の液溜まり30aが形成されている(図34)。この状態から、第1の現像液ノズル3を処理位置に移動させるために、第1の移動機構42に設けられている既述の昇降機構(不図示)を用いて、第1の現像液ノズル3を急激に上昇させると、液溜まり30aを構成する洗浄液の一部がちぎれて、接触部32に比較的多くの洗浄液が付着したままの状態となってしまう。この状態にて待機部5から処理位置まで第1の現像液ノズル3を移動させると、接触部32から洗浄液が垂れ落ちて、他の機器やウエハWを汚染する要因ともなる。
そこで本例の現像装置1においては、ガイド面部521との間に洗浄液の液溜まり30aを形成する高さ位置(第1の高さ位置:図14に示した例ではd3=0.5〜2mm)から、その上方側へ第1の現像液ノズル3を移動させる際に、比較的低速で第1の現像液ノズル3を上昇させる(図35)。このときの第1の現像液ノズル3の上昇速度は、液溜まり30aに重力や表面張力を十分に作用させ、洗浄液に働く剪断力を抑えて、ガイド面部521への液滴30bの付着量を低減できる第1の上昇速度に調節されている。第1の設定速度は、例えば0mm/秒より大きく、10mm/秒以下の範囲内の値、より好適には1〜5mm/秒の範囲内の値に設定されている。
一方で、第1の現像液ノズル3の上昇動作の全工程をこのような低速で実行すると、第1の現像液ノズル3の移動時間が長時間化してしまい、現像装置1の処理効率を低下させる要因ともなりかねない。そこで、ガイド面部521上の液溜まり30aの大部分が接触部32から離れた状態となる高さ位置(第2の高さ位置)に第1の現像液ノズル3が到達したら(図36)、前記第1の上昇速度よりも速い第2の上昇速度にて第1の現像液ノズル3を移動させる。
第2の高さ位置は、前記第1の高さ位置よりも上方側2〜10mmの範囲内に設定され、本例では第1の高さ位置よりも5mm上方側の高さに設定されている。また、第2の上昇速度については、ウエハWの処理スケジュールなどにより決定されるので、第1の上昇速度よりも速いとの要件を満たせば特段の限定はないが、本例では40〜50mm/秒の範囲内の上昇速度に設定される。
このように第1の現像液ノズル3の上昇を低速で開始し、その後、高速に切り替えることにより、接触部32に付着する液滴30bの量を低減し、接触部32からの洗浄液の垂れ落ちを抑えることができる(図37)。
ここで上述した、第1の高さ位置から第2の高さ位置までは、第1の上昇速度で第1の現像液ノズル3を上昇させるステップと、第2の高さ位置に到達したら、第1の上昇速度よりも速い、第2の上昇速度で第1の現像液ノズル3を上昇させるステップとは、制御部200から昇降機構に出力される制御信号に基づいて実行される。
次いで図38〜41は、液体除去部59を用いて接触部32に付着した洗浄液を除去する手法を示している。図38に示すように、第1の現像液ノズル3の待機位置である基部52に隣接する位置には、接触部32に付着した洗浄液を除去するための液体除去部59が設けられている。例えば、液体除去部59の上端は、三角柱を横倒しにして、その先鋭な稜線部591を上面に向けて配置した構造となっている。また前記稜線部591は、基部52と液体除去部59との並び方向と交差する方向に向けて水平に延在するように配置され、稜線部591の長さ寸法は、第1の現像液ノズル3の接触部32の直径よりも大きく構成されている。
第1の現像液ノズル3を支持するアーム41は、既述のように不図示の昇降機構によって昇降自在な状態で第1の移動機構42に支持されていることに加え、アーム41は、不図示の伸縮機構を備えている。さらに本例においては、アーム41の昇降機構及び伸縮機構を利用して、待機位置と処理位置との間で第1の現像液ノズル3を移動させる際の移動経路として、前記液体除去部59の上方側を通過する経路が設定されている。即ち、第1の現像液ノズル3の移動経路上には、液体除去部59が設けられていると言える。
上述の構成を備えた現像装置1において、第1の現像液ノズル3は、接触部32とガイド面部521との間に、洗浄液など、液体の液溜まり30aが形成されている状態で待機している(図39)。次いで、第1の現像液ノズル3を処理位置まで移動させるにあたり、前記液溜まり30aを形成する位置から、予め設定された高さ位置まで第1の現像液ノズル3を上昇させる(図40)。このとき、第1の現像液ノズル3の上昇速度は、液溜まり30a構成する液体の一部が千切れ、比較的多くの液滴30bが接触部32に付着する程度の上昇速度に調節されている。
ここで図41に示すように、前記予め設定された高さ位置は、第1の現像液ノズル3の接触部32が、液体除去部59の稜線部591よりも、隙間寸法t[mm]だけ上方側に位置するように設定されている。
前記隙間寸法tは、接触部32に付着している液滴30bの平均的な厚さよりも短い値に設定されている。この結果、図41に示すように、第1の現像液ノズル3が液体除去部59の上方側を移動すると、前記液滴30bに液体除去部59の稜線部591が接触し、液体除去部59がスクレーパーのように作用して液滴30bが掻き落とされる。この動作により、液体除去部59の上方を通過した接触部32からは、接触部32に付着した液滴30bの大部分が除去されるので、処理位置まで移動する際の接触部32からの液体の垂れ落ちを抑えることができる。
ここで、接触部32に付着した液滴30bを除去する手法は、図38〜41を用いて説明したように、液滴30bに液体除去部59を接触させて掻き落とす方式に限定されない。例えば図42に示すように液体除去部59aの稜線部591に沿って、複数、または線状の吸引口592を開口させ、この吸引口592につながる吸引路593を介して吸引ポンプ594により液滴30bを吸引して除去する構成としてもよい。
そして、これら液体除去部59、59aを用い、強制的に液体の除去を行うことが可能な場合には、図43に示すように、第1の現像液ノズル3の待機位置(基部52)と液体除去部59、59aとの間に、洗浄液供給部593を設け、接触部32の洗浄を行ってもよい(図43には液体除去部59を設けた例を示してある)。
例えば洗浄液供給部593は、既述の液体除去部59aと同様の外観形状を有し、その稜線部には複数、または線状の吐出口594が開口している。そして洗浄液ポンプ596から供給された洗浄液が、供給路595及び吐出口594を介して接触部32の全面へ向けて吐出される(図43の洗浄液30c)。洗浄液としては、現像液や純水などが用いられる。
図44に、本発明の現像装置1が組み込まれる塗布、現像装置の処理部の一例について示す。図中401は基板搬送機構であり、この基板搬送機構401は、横方向(Y方向)に伸びる搬送路に沿って移動自在に構成されている。また搬送路の長さ方向を左右方向とすると、搬送路の前後方向の一方には本発明の現像装置1が2つ並んで配列されている。また搬送路の前後方向の他方には、現像装置1における現像処理の前後の処理を行うモジュールが複数個設けられている。図中402はウエハWの受け渡し部、403は基板搬送機構である。
以上において、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、第2の移動機構には、第2の現像液ノズルが設けられることに代えて、基板の表面に洗浄液を供給する洗浄ノズルを設けるようにしてもよいし、それに加えてガスノズルを設けるようにしてもよい。
これまで説明した各実施の形態においては、ウエハWの現像処理を行う現像装置1内に、ウエハWの表面に液溜まり30を形成するための接触部32を備えた第1の現像液ノズル3を配置した場合について説明した。但し、装置の大型化を抑えるという目的に鑑みると、図1、3などに示す第1及び第2のカップモジュール11A、11Bを備え、現像液とは異なる種類の処理液の供給を行う液処理装置に、第1の現像液ノズル3と同じ構造のノズルを設け、当該ノズルから各種処理液の供給を行ってもよい。処理液の種類としては、例えば洗浄液、リンス液、エッチング液などが挙げられる。これらの液処理装置においても、図2、17〜21を用いて説明した各種のレイアウトを採用することにより、液処理装置の大型化を抑えることができる。
W ウエハ
1 現像装置
11A 第1のカップモジュール
11B 第2のカップモジュール
12 スピンチャック
13 回転機構
2 カップ
3、3A 第1の現像液ノズル
30、30a
液溜まり
30b 液滴
30c 洗浄液
31 吐出口
32 接触部
42 第1の移動機構
5、5A、5B
待機部
52 基部
521 ガイド面部
58 受け部
59、59a
液体除去部
593 洗浄液供給部
61 第2の現像液ノズル
651、652 第2の移動機構
62 洗浄ノズル
63 ガスノズル

Claims (19)

  1. 回転機構により回転自在に構成された基板保持部とこの基板保持部を囲む液受け用のカップとを含むカップモジュールを備え、前記基板保持部に保持された基板に対して現像液を供給して現像を行う現像装置において、
    互いに離間して横方向に並ぶ第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールと、
    前記第1のカップモジュールと第2のカップモジュールとの間の待機位置にて待機する第1の現像液ノズルと、
    前記第1の現像液ノズルを前記待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で移動させるための第1の移動機構と、
    前記第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールの並ぶ方向を左右方向とすると、前記第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールの各前方側に隣接する待機位置に設けられた、第1のカップモジュール専用の一方の第3の現像液ノズル及び第2のカップモジュール専用の他方の第3の現像液ノズルと、前記一方の第3の現像液ノズル及び他方の第3の現像液ノズルを前記待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で夫々移動させるための一方の第3の移動機構及び他方の第3の移動機構と、を備え、
    前記第1の現像液ノズルは、現像液を吐出して基板の表面に液溜まりを形成するための吐出口と、前記基板の表面よりも小さく形成されると共に前記基板の表面と対向するように設けられた接触部と、を備え、前記接触部が前記液溜まりに接触した状態で、回転している基板の中央部及び周縁部の一方側から他方側に現像液の供給位置と共に移動することにより当該液溜まりを基板に広げるように構成されていることと、
    前記第3の現像液ノズルは、前記第1の現像液ノズルとは構造及び現像液の供給手法が異なることと、を特徴とする現像装置。
  2. 前記第1のカップモジュールから見て前記第2のカップモジュールとは反対側に位置する待機位置に設けられ、第1のカップモジュール専用の一方の第2の現像液ノズルと、前記第2のカップモジュールから見て前記第1のカップモジュールとは反対側に位置する待機位置に設けられ、第2のカップモジュール専用の他方の第2の現像液ノズルと、前記一方の第2の現像液ノズル及び他方の第2の現像液ノズルを前記待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で夫々移動させるための一方の第2の移動機構及び他方の第2の移動機構と、を備え
    前記第3の現像液ノズルは、前記第2の現像液ノズルで用いられる現像液とは異なる現像液が用いられるものであることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  3. 前記一方の第2の現像液ノズル及び他方の第2の現像液ノズルは、前記第1の現像液ノズルとは構造及び現像液の供給手法が異なることを特徴とする請求項2記載の現像装置。
  4. 回転機構により回転自在に構成された基板保持部とこの基板保持部を囲む液受け用のカップとを含むカップモジュールを備え、前記基板保持部に保持された基板に対して現像液を供給して現像を行う現像装置において、
    互いに離間して横方向に並ぶ第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールと、
    第1の待機位置に待機し、現像液を基板に供給する第1の現像液ノズルと、
    前記第1の待機位置に対して上下方向に重なった第2の待機位置に待機する第2の現像液ノズルと、
    前記第1の現像液ノズルを前記第1の待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で移動させる第1の移動機構と、
    前記第2の現像液ノズルを第2の待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で移動させる第2の移動機構と、
    前記第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールの並ぶ方向を左右方向とすると、前記第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールの各前方側に隣接する待機位置に設けられた、第1のカップモジュール専用の一方の第3の現像液ノズル及び第2のカップモジュール専用の他方の第3の現像液ノズルと、前記一方の第3の現像液ノズル及び他方の第3の現像液ノズルを前記待機位置と基板に対して現像液を供給する処理位置との間で夫々移動させるための一方の第3の移動機構及び他方の第3の移動機構と、を備え、
    前記第1の現像液ノズルは、現像液を吐出して基板の表面に液溜まりを形成するための吐出口と、前記基板の表面よりも小さく形成されると共に前記基板の表面と対向するように設けられた接触部と、を備え、前記接触部が前記液溜まりに接触した状態で、回転している基板の中央部及び周縁部の一方側から他方側に現像液の供給位置と共に移動することにより当該液溜まりを基板に広げるように構成されていることと、
    前記第3の現像液ノズルは、前記第1の現像液ノズルとは構造及び現像液の供給手法が異なり、かつ前記第2の現像液ノズルで用いられる現像液とは異なる現像液が用いられるものであることと、を特徴とする現像装置。
  5. 前記第2の現像液ノズルは、前記第1の現像液ノズルとは構造及び現像液の供給手法が異なることを特徴とする請求項4記載の現像装置。
  6. 前記第2の現像液ノズルは、一方の第2の待機位置に設けられた、第1のカップモジュール専用の一方の第2の現像液ノズルと、他方の第2の待機位置に設けられた、第2のカップモジュール専用の他方の第2の現像液ノズルと、を含み、
    前記第1の現像液ノズルの第1の待機位置は、前記一方の第2の待機位置及び他方の第2の待機位置の少なくとも一方に対して上下方向に重なっていることを特徴とする請求項4又は5記載の現像装置。
  7. 前記第1の待機位置に上下方向に重なっている第2の待機位置は、第1のカップモジュールから見て前記第2のカップモジュールとは反対側に位置していることを特徴とする請求項4ないし6のいずれか一項に記載の現像装置。
  8. 前記第1の現像液ノズルは、第1のカップモジュール専用の現像液ノズルと、第2のカップモジュール専用の現像液ノズルと、を含むことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の現像装置。
  9. 前記第1の現像液ノズルは、第1のカップモジュール及び第2のカップモジュールに対して共通化された現像液ノズルであることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の現像装置。
  10. 現像液を基板に供給するときの基板保持部の回転方向は、前記第1のカップモジュールと第2のカップモジュールとの間で互いに逆向きに設定されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の現像装置。
  11. 前記第2の移動機構には、各々基板の表面を洗浄するための洗浄ノズルが設けられていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の現像装置。
  12. 前記第2の移動機構には、第2の現像液ノズルが設けられることに代えて、基板の表面に洗浄液を供給する洗浄ノズルが設けられることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の現像装置。
  13. 前記第2の移動機構には、基板の表面にガスを吹き付けるためのガスノズルが設けられていることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか一項に記載の現像装置。
  14. 前記第1の現像液ノズルの待機位置と当該第1の現像液ノズルが使用されるカップモジュールのカップ内との間には、その移動時に当該第1の現像液ノズルから垂れる現像液を受けるための受け部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし13のいずれか一項に記載の現像装置。
  15. 前記第1の現像液ノズルの吐出口は、前記接触部の下面に開口するように形成され、
    当該第1の現像液ノズルの待機位置には、待機部が設けられ、
    前記待機部は、上面が洗浄液のガイド面部として形成された基部を備え、前記接触部の下面と前記ガイド面部との間の隙間に洗浄液を満たすように構成されていることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか一項に記載の現像装置。
  16. 前記第1の移動機構に設けられ、第1の現像液ノズルを昇降させる昇降機構と、
    前記昇降機構の昇降動作を制御するための制御信号を出力する制御部と、を備え、
    前記第1の現像液ノズルの待機位置には、当該第1の現像液ノズルの接触部に対向して配置されるガイド面部を備えた待機部が設けられ、
    前記制御部は、前記第1の現像液ノズルを待機位置から処理位置まで移動させるにあたり、前記接触部とガイド面部との間に隙間を形成し、この隙間に液体を満たした状態で前記第1の現像液ノズルを待機させるための第1の高さ位置から、第1の高さ位置よりも上方側2〜10mmの範囲内に設定された第2の高さ位置を通って、第2の高さ位置よりも上方側へ前記第1の現像液ノズルを上昇させる際に、前記第1の高さ位置から第2の高さ位置までは、0mm/秒より大きく、10mm/秒以下の範囲内の第1の上昇速度で第1の現像液ノズルを上昇させるステップと、前記第2の高さ位置に到達したら、前記第1の上昇速度よりも速い、第2の上昇速度で第1の現像液ノズルを上昇させるステップと、を実行するように前記昇降機構を制御することを特徴とする請求項1ないし15のいずれか一項に記載の現像装置。
  17. 前記第1の現像液ノズルの待機位置には、当該第1の現像液ノズルの接触部に対向して配置されるガイド面部を備えた待機部が設けられ、
    前記第1の現像液ノズルは、前記接触部とガイド面部との間に隙間を形成し、この隙間に液体を満たした状態で待機位置にて待機し、
    前記待機位置から処理位置までの第1の現像液ノズルの移動経路には、前記第1の現像液ノズルが基板の上方に移動する前に、前記接触部に付着した液体を除去するための液体除去部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし16のいずれか一項に記載の現像装置。
  18. 前記液体除去部は、前記処理位置へ向けて移動する第1の現像液ノズルの接触部が通過する高さ位置よりも下方側に配置され、前記接触部に付着した液体を吸引して除去することを特徴とする請求項17に記載の現像装置。
  19. 前記第1の現像液ノズルの待機位置と液体除去部との間には、前記処理位置へ向けて移動する第1の現像液ノズルの接触部に洗浄液を供給して、当該接触部の洗浄を行うための洗浄液供給部が設けられていることを特徴とする請求項17または18に記載の現像装置。
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