JP6845027B2

JP6845027B2 - 現像方法および現像装置

Info

Publication number: JP6845027B2
Application number: JP2017011824A
Authority: JP
Inventors: 裕滋安陪; 卓也立石
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2037-01-26
Also published as: JP2018120976A

Description

この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、半導体ウェハ、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルター用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板等の精密電子装置用基板（以下、単に「基板」と称する）を現像液により現像する現像方法および現像装置に関するものである。

従来、基板の製造工程においては、フォトリソグラフィによりパターンを形成する基板処理技術が多用されている。この基板処理技術における基本的な工程は、成膜工程、塗布工程、露光工程、現像工程およびエッチング工程である。これらの工程のうち現像工程は、薄膜および露光処理されたフォトレジスト層が積層された基板に対して現像液を供給することでフォトレジスト層を現像してマスクパターンを形成する工程であり、例えば特許文献１に記載された現像装置が用いられていた。この現像装置は、スリット状の吐出口を有するスリットノズルを備えており、スリットノズルから現像液を吐出しつつスリットノズルの長手方向に直交する方向に基板を相対的に移動させることにより、フォトレジスト層のうち露光された部分（あるいは非露光部分）を溶かして薄膜の表面を露出させる。

特開２０１５−１９２９８０号公報

従来技術においては、基板の表面における現像処理の均一性を向上させることに注力されている。しかしながら、上記一連の工程により製造されたパターンを検証したところ、現像処理の均一性向上を図っているにもかかわらず、良好なパターンを有する製品を上記基板に製造することが困難な場合がある。これは、後で詳述するように、現像処理の前処理として実行される成膜工程により形成される薄膜の膜厚不均一や現像処理の後処理、特にエッチング工程におけるエッチング処理の不均一（エッチング処理が基板の面内において不均一となること）によるものと考えられる。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を実行するためのパターンを形成する現像技術を改良することで、前処理や後処理において処理の面内不均一が発生する場合であっても、当該面内不均一の影響を抑制して良好な製品製造を可能とすることを目的とする。

本発明の第１の態様は、前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像方法であって、基板の幅方向に亘ってノズルから現像液を供給する供給工程と、幅方向と交差する搬送方向にノズルに対して基板を相対移動させる移動工程とを備え、基板のうち幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、供給工程は、ノズルとして、幅方向における現像液の吐出範囲が互いに異なる第１ノズルおよび第２ノズルを用いて現像液を供給する工程を含み、第１ノズルを用いる工程では基板の幅方向の全範囲に亘って第１ノズルから現像液を供給し、第２ノズルを用いる工程では現像促進領域にのみ第２ノズルから現像液を供給することで、現像液の現像促進領域への供給量を現像促進領域以外の領域への供給量よりも多くする工程であり、供給工程によって、現像液による現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴としている。
また、本発明の第２の態様は、前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像方法であって、基板の幅方向に亘ってノズルから現像液を供給する供給工程と、幅方向と交差する搬送方向にノズルに対して基板を相対移動させる移動工程とを備え、基板のうち幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、供給工程は、現像液の現像促進領域への供給タイミングを基板のうち現像促進領域以外の領域への供給タイミングよりも早くすることで、現像液の現像促進領域への接液時間を現像促進領域以外の領域への接液時間よりも長くする工程であり、供給工程によって、現像液による現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴としている。
また、本発明の第３態様は、前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像方法であって、基板の幅方向に亘ってノズルから現像液を供給する供給工程と、幅方向と交差する搬送方向にノズルに対して基板を相対移動させる移動工程と、基板に供給された現像液を基板から除去して現像液による現像処理を停止させる現像停止工程とを備え、基板のうち幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、現像停止工程は、現像液の現像促進領域からの除去タイミングを基板のうち現像促進領域以外の領域からの除去タイミングよりも遅くすることで、現像液の現像促進領域への接液時間を現像促進領域以外の領域への接液時間よりも長くする工程であり、現像停止工程によって、現像液による現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴としている。

また、本発明の第４の態様は、前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像装置であって、ノズルから現像液を基板に向けて吐出して基板の幅方向に亘って現像液を供給する現像液供給部と、幅方向と交差する搬送方向にノズルに対して基板を相対移動させる相対移動部とを備え、基板のうち幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、現像液供給部は、ノズルとして、幅方向における現像液の吐出範囲が互いに異なる第１ノズルおよび第２ノズルを有し、第１ノズルから現像液を基板の幅方向の全範囲に亘って供給するとともに、第２ノズルから現像促進領域にのみ現像液を供給することで、現像液の現像促進領域への供給量を現像促進領域以外の領域への供給量よりも多くし、現像液による現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴としている。
また、本発明の第５の態様は、前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像装置であって、ノズルから現像液を基板に向けて吐出して基板の幅方向に亘って現像液を供給する現像液供給部と、幅方向と交差する搬送方向にノズルに対して基板を相対移動させる相対移動部とを備え、基板のうち幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、現像液供給部は、現像液の現像促進領域への供給タイミングを基板のうち現像促進領域以外の領域への供給タイミングよりも早くすることで、現像液の現像促進領域への接液時間を現像促進領域以外の領域への接液時間よりも長くし、現像液による現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴としている。
さらに、本発明の第６の態様は、前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像装置であって、ノズルから現像液を基板に向けて吐出して基板の幅方向に亘って現像液を供給する現像液供給部と、幅方向と交差する搬送方向にノズルに対して基板を相対移動させる相対移動部と、基板に供給された現像液を基板から除去して現像液による現像処理を停止させるリンス部とを備え、基板のうち幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、リンス部は、現像液の現像促進領域からの除去タイミングを基板のうち現像促進領域以外の領域からの除去タイミングよりも遅くすることで、現像液の現像促進領域への接液時間を現像促進領域以外の領域への接液時間よりも長くし、現像液による現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴としている。

このように構成された発明では、基板に現像液を供給することで後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像処理が実行されるが、この現像処理の前に行われる前処理および現像処理の後に行われる後処理のうち少なくとも一方の処理が基板において面内不均一を有することがある。そこで、本発明においては、現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させ、これによって上記面内不均一を補完する。

以上のように、本発明においては、基板のうち現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させ、これによって前処理および後処理のうち少なくとも一方の処理における面内不均一を補完している。その結果、当該面内不均一の影響を抑制して良好な製品の製造を可能とすることが可能となっている。

フォトリソグラフィによりパターンを形成する基板処理の一例を示すフローチャートである。図１に示す基板処理で実行される主要工程の従来例を模式的に示す図である。本発明にかかる現像装置の第１実施形態を示す図である。図３Ａに示す現像装置の側面図である。図３Ａおよび図３Ｂに示す現像装置による現像工程と、当該現像工程の前工程および後工程とを模式的に示す図である。本発明にかかる現像装置の第２実施形態を示す図である。本発明にかかる現像装置の第３実施形態を示す図である。本発明にかかる現像装置の第４実施形態を示す図である。本発明にかかる現像装置の第７実施形態を示す図である。図８Ａに示す現像装置の側面図である。本発明にかかる現像装置の第９実施形態を示す図である。

図１はフォトリソグラフィによりパターンを形成する基板処理の一例を示すフローチャートである。また、図２は図１に示す基板処理で実行される主要工程の従来例を模式的に示す図であり、同図中の（ａ）欄ないし（ｆ）欄に成膜工程、塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程およびレジスト膜の除去工程がそれぞれ模式的に示されている。この基板処理は、成膜工程（ステップＳ１）、塗布工程（ステップＳ２）、露光工程（ステップＳ３）、現像工程（ステップＳ４）およびエッチング工程（ステップＳ５）を有している。これらのうち成膜工程では、ガラス基板Ｇの表面Ｇ１に回路の素材となる酸化シリコンやアルミニウムなどの薄膜（図２中の符号９１）が形成される（成膜処理）。また、塗布工程では、ガラス基板Ｇの表面Ｇ１に形成された薄膜上にフォトレジスト液を塗布してレジスト膜（図２中の符号９２）を形成する（塗布処理）。また、露光工程では、回路パターンが描画されたマスク（図２中の符号９３）を通して光（例えば波長の短い遠紫外線）をレジスト膜に照射する（露光処理）。これによって、光が当たった部分だけのレジスト膜が変質して回路パターンがレジスト膜に転写される。

次の現像工程では、現像液をガラス基板Ｇに供給してレジスト膜のうち露光された部分を溶かし、薄膜の表面を露出させる。このようにレジスト膜を有するガラス基板Ｇに対して現像処理を施すことによって、本発明の「パターン」の一例に相当するマスクパターンが形成される（現像処理）。このとき、レジスト膜のうち露光されずに残った部分のレジスト部位が次工程（エッチング工程）のマスクとなり、そのマスクパターンが下層部のパターンとなる。このエッチング工程では、フッ酸、リン酸などの薬液をガラス基板Ｇ上に供給することで露出した薄膜を腐食し、除去する（エッチング処理）。これにより薄膜をパターニングして所望の回路パターンを形成する。なお、本実施形態では、ポジレジストを用いている場合を例示しているが、いわゆるネガレジストを用いる場合も基本的に同様である。

このように図１に示す基板処理では、現像処理に対し、成膜処理、塗布処理および露光処理が前処理に相当し、エッチング処理が後処理に相当している。そして、前処理および後処理のいずれもが均一に実行されている際には、特許文献１に記載の現像方法（以下「従来技術」という）と同様に、ガラス基板Ｇの表面Ｇ１において現像処理を均一に実行すればよい。しかしながら、前処理や後処理において処理の不均一が発生することがあり、この場合、上記従来技術により現像処理を実行すると、所望の回路パターンが得られず、最終製品の品質低下を招いてしまう。例えば成膜工程において、図２に示すように薄膜９１の膜厚がガラス基板Ｇの表面Ｇ１の面内で不均一となることがある。なお、同図では、薄膜９１に厚肉領域が形成されたケースが図示されており、当該厚肉領域に符号９１ａを付している。

このように厚肉領域９１ａを有するガラス基板Ｇに対し、従来技術と同様に、ガラス基板Ｇに対して現像液を均一に供給してマスクパターンを形成してエッチング処理用のマスクを形成すると、次のような問題が発生する。すなわち、現像処理の後処理として、当該マスクを用いて薄膜９１のうち表面が露出した部位を異方性エッチングして薄膜９１をパターニングし（エッチング処理）、最後にレジスト膜９２を除去する。これによって、ガラス基板Ｇの表面Ｇ１に回路パターンが形成される。しかしながら、成膜処理の不均一によって薄膜９１のパターニングによってガラス基板Ｇの表面Ｇ１に残った独立要素、例えばゲート電極９５の寸法が、薄膜９１のうち設定通りの膜厚を有する領域での幅Ｗ２と、厚くなった厚肉領域９１ａのゲート電極９５ａでの幅Ｗ３とで相違することがある。このように成膜処理の不均一によってゲート電極９５、９５ａの寸法が変動することがあった。

そこで、本発明では、ガラス基板Ｇのうち上記面内不均一に対応する領域を現像促進領域とし、現像液による現像促進領域での現像処理を現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることで上記問題の改善を図っている。以下、図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照しつつ本発明の第１実施形態について説明する。

図３Ａは本発明にかかる現像装置の第１実施形態を示す図であり、図３Ｂは図３Ａに示す現像装置の側面図である。また、図４は、図３Ａおよび図３Ｂに示す現像装置による現像工程と、当該現像工程の前工程および後工程とを模式的に示す図である。なお、図４中の前工程（成膜工程、塗布工程、露光工程）と、後工程（エッチング工程、除去工程）とは図２に示す従来例と同一であるため、同一構成について同一符号を付して説明を省略する。

この現像装置１は、前工程を受けたガラス基板Ｇを筐体２の内部で搬送方向Ｘに搬送しながら第１現像部３での現像処理、第２現像部４での現像処理、リンス部５でのリンス処理および乾燥部６での乾燥処理をこの順序で行う基板処理装置である。筐体２の中間部には３つの仕切板２１〜２３が設けられ、これらによって筐体２の内部が４つの処理空間に区画されている。また、各仕切板２１〜２３の中央部には、ガラス基板Ｇを搬送するための搬送通路口２４が設けられている。これらの搬送通路口２４によって４つの処理空間は搬送方向Ｘに連通され、それらのうち最上流に位置する処理空間に第１現像部３が配置され、最上流側から２番目に位置する処理空間に第２現像部４が配置され、さらに３番目および４番目に位置する処理空間にリンス部５および乾燥部６がそれぞれ配置されている。また、筐体２では、搬送方向Ｘにおける上流側端部に露光装置（図示省略）で処理されたガラス基板Ｇを搬入するための搬入口２５が設けられる一方、下流側端部に上記現像処理、リンス処理および乾燥処理を受けたガラス基板Ｇを次の処理装置（例えば現像処理後のポストベーク処理を行うポストベーク部やエッチング装置）に搬出するための搬出口２６が設けられている。

また、筐体２の内部では、搬入口２５、搬送通路口２４および搬出口２６を介してガラス基板Ｇを搬送するための基板搬送部７が設けられている。この基板搬送部７は、複数の搬送ローラ７１と、搬送ローラ７１を駆動する搬送駆動機構７２を有している。複数の搬送ローラ７１は、図３Ｂに示すように、搬入口２５、搬送通路口２４および搬出口２６を結ぶ搬送経路に沿って所定の間隔をあけて配列されている。各搬送ローラ７１は搬送方向Ｘに直交する水平方向、つまりガラス基板Ｇの幅方向Ｙに延びる回転軸７１１と、中心部が当該回転軸に固定された複数の車輪７１２とで構成されている。複数の車輪７１２は回転軸７１１に対して幅方向Ｙに所定の間隔をあけて配列されており、ガラス基板Ｇを裏面Ｇ２側から支持可能となっている。

各回転軸７１１は搬送駆動機構７２に連結されている。そして、装置全体を制御する制御部８からの動作指令に応じて搬送駆動機構７２の駆動モータ（図示省略）が作動すると、当該駆動モータで発生した回転駆動力が回転軸７１１に伝達されて車輪７１２を回転させる。したがって、図３Ｂに示すように、車輪７１２により鉛直下方から支持されたガラス基板Ｇはその表面Ｇ１（薄膜９１およびレジスト膜９２が積層された面）を上方に向けた水平姿勢で第１現像部３、第２現像部４、リンス部５および乾燥部６の順に搬送可能となっている。

第１現像部３は、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇの上方に配置されたスリットノズル３１と、スリットノズル３１に現像液を供給する現像液供給源３２とを備えている。スリットノズル３１は、幅方向Ｙに延設されたノズル本体３１１と、ノズル本体３１１の下面において幅方向Ｙに細長く延びるスリット状の吐出口３１２とを有している。第１現像部３では、図３Ａに示すように幅方向Ｙにおいてノズル本体３１１はガラス基板Ｇよりも長いのに対し、吐出口３１２はガラス基板Ｇの幅寸法と同程度の幅を有している。そして、吐出口３１２がガラス基板Ｇの表面Ｇ１に対向するようにスリットノズル３１は配置されている。このため、制御部８からの吐出指令に応じて現像液供給源３２が現像液をスリットノズル３１に圧送すると、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇに向けて吐出口３１２から現像液が幅方向Ｙに亘ってガラス基板Ｇに供給される。この第１現像部３では、ガラス基板Ｇがスリットノズル３１の下を通過することによって、ガラス基板Ｇの表面全体に対し、表面張力を利用して現像液が盛られる、すなわち現像液がパドル状に形成される。こうして現像液が供給された時点、つまり供給タイミングよりガラス基板Ｇ上のレジスト膜９２に対する現像処理が開始される。そして、このように第１現像部３による現像処理を受けたガラス基板Ｇは第２現像部４に搬送される。

第２現像部４は、幅方向Ｙにおける現像液の供給範囲が狭い点を除いて第１現像部３と同一の構成を有している。すなわち、第２現像部４は、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇの幅方向における中央部の上方に配置されたスリットノズル４１と、スリットノズル４１に現像液を供給する現像液供給源４２とを備えている。スリットノズル４１は、前処理や後処理での面内不均一に対応する領域のみに現像液を供給するために、例えば図３Ａに示すように、幅方向Ｙにおける長さはスリットノズル３１よりも短く設定されるとともに、上記面内不均一が発生する箇所、例えば薄膜９１の膜厚が厚くなる箇所（厚肉領域９１ａ）に吐出口４１２が対向するようにスリットノズル４１は配置されている。このため、制御部８からの吐出指令に応じて現像液供給源４２が現像液をスリットノズル４１に圧送すると、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇの幅方向Ｙのうち前処理や後処理での面内不均一に対応する領域（以下「現像促進領域Ｒ２」という）に向けて吐出口４１２から現像液が供給される。この第２現像部４では、ガラス基板Ｇがスリットノズル４１の下を通過することによって、現像促進領域Ｒ２には上記第１現像部３のみならず第２現像部４からも現像液が供給され、現像促進領域Ｒ２への現像液の供給量はガラス基板Ｇの表面Ｇ１のうち現像促進領域Ｒ２以外の領域Ｒ１への現像液の供給量よりも多くなる。このように、ガラス基板Ｇの表面Ｇ１であっても現像促進領域Ｒ２に対して多く量の現像液が供給され、現像促進領域Ｒ２に存在するフォトレジスト液が領域Ｒ１に存在するフォトレジスト液よりも多く溶かされる。このようにガラス基板Ｇの同一表面であっても、レジスト膜９２のうち例えば薄膜９１の膜厚が比較的厚い領域、つまり現像促進領域Ｒ２上に積層されたレジスト部位９２ａがその他の領域Ｒ１上に積載されたレジスト部位９２ｂよりも多く溶解される。この現像液による現像反応は次に説明するリンス部５におけるリンス液のガラス基板Ｇへの供給開始まで継続され、現像促進領域Ｒ２上のレジスト部位は図４の（ｄ）欄に示すように領域Ｒ１上のレジスト部位よりも厚みΔＨだけ薄くなるとともに、平面サイズも小さくなる。

リンス部５は、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇの上方に配置されたスリットノズル５１と、スリットノズル５１にリンス液を供給するリンス液供給源５２とを備えている。スリットノズル５１は、第１現像部３で採用しているスリットノズル３１と同様の構成を有しており、ノズル本体５１１の下面に設けられた吐出口５１２がガラス基板Ｇの表面Ｇ１に対向するように、配置されている。このため、制御部８からの吐出指令に応じてリンス液供給源５２がリンス液をスリットノズル５１に圧送すると、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇに向けて吐出口５１２からリンス液が幅方向Ｙに亘ってガラス基板Ｇに供給される。このリンス液の供給によってガラス基板Ｇの表面Ｇ１に付着している現像液が溶解されたレジスト成分とともに洗い流され、現像処理が停止される。こうしてリンス液により濡れたガラス基板Ｇは乾燥部６に搬送される。

乾燥部６は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、一対のエアノズル６１、６２と、エア供給源６３とを備えている。エアノズル６１、６２はそれぞれ搬送ローラ７１の上方側および下方側に配設されている。また、エアノズル６１、６２には、エア供給源６３が接続されている。このため、制御部８からの乾燥指令に応じてエア供給源６３が作動して乾燥用エアをエアノズル６１、６２に圧送すると、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇの表面Ｇ１および裏面Ｇ２に対してカーテン状の乾燥用エアが供給され、ガラス基板Ｇに付着しているリンス液が除去される。こうして乾燥処理を受けたガラス基板Ｇは搬送ローラ７１によって搬出口２６を介して現像装置１から搬出される。

上記現像装置１による現像処理によりパターニングされたレジスト膜９２を有するガラス基板Ｇは図示を省略するエッチング装置に搬送され、上記レジスト膜９２をマスクとして異方性エッチングを受けた（図４の（ｅ）欄参照）後で、レジスト膜９２が除去される（図４の（ｆ）欄参照）。特に、エッチング工程では、レジスト部位９２ａをマスクとして厚肉領域９１ａをエッチングすることでゲート電極９５ａが図２の従来例と比べて小型化され、その幅Ｗ３はその他のゲート電極９５の幅Ｗ２とほぼ同一となる。その結果、ガラス基板Ｇの表面Ｇ１の面内において所望寸法のゲート電極９５が得られる。

以上のように、第１実施形態では、例えば図４に示すように成膜工程により形成された薄膜９１が部分的に厚くなっており、成膜処理において幅方向Ｙでの面内不均一が存在しているが、ガラス基板Ｇのうち厚肉領域９１ａを存在する領域を現像促進領域Ｒ２とし、その他の領域Ｒ１よりも多くの現像液を供給している。このため、現像促進領域Ｒ２（図３Ａでのクロスハッチング部分）での現像処理がその他の領域Ｒ１での現像処理よりも促進される。その結果、上記面内不均一が補完され、ガラス基板Ｇを良好に製造することができる。

また、上記第１実施形態では、成膜処理において発生する面内不均一に対応して現像促進領域Ｒ２を設定しているが、成膜処理以外の前処理やエッチング処理などの後処理において面内不均一が発生する場合にも、上記実施形態を適用することができる。つまり、前処理や後処理での面内不均一に対応する領域を現像促進領域Ｒ２とし、その他の領域Ｒ１よりも多くの現像液を供給して上記面内不均一を補完することができる。

また、上記第１実施形態では、スリットノズル４１から現像促進領域Ｒ２に現像液を追加的に供給している。したがって、幅方向Ｙにおける吐出口４１２のサイズが相互に異なる複数のスリットノズル４１を予め準備しておき、前処理や後処理での面内不均一の度合に応じてスリットノズル４１を第２現像部４に交換自在に装着してもよく、これによって汎用性の高い現像装置１が得られる。また、ノズル交換の代わりに、スリットノズル４１からの現像液の吐出範囲を可変としても同様である。

図５は本発明にかかる現像装置の第２実施形態を示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、第２現像部４を省略し、仕切板２１、２２で区画された処理空間をガラス基板Ｇの搬送空間としてのみ機能させる一方で、第１現像部３ではスリットノズル３１の代わりに互いに異なる吐出量で現像液を吐出する２種類の吐出口３３１、３３２を有するノズル３３が設けられている点である。なお、その他の構成は基本的に第１実施形態と同一であるため、同一構成に対して同一符号を付して構成説明を省略する。

ノズル３３では、領域Ｒ１に対応して設けられた第１吐出口３３１と、現像促進領域Ｒ２に対応して設けられた第２吐出口３３２とがノズル本体の下面に設けられ、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇの表面Ｇ１に対向している。これらの吐出口のうち第２吐出口３３２は、現像液の単位時間当たりの吐出量が第１吐出口３３１よりも多くなるように設けられている。

そして、ノズル３３の直下をガラス基板Ｇが通過する際に、制御部８からの吐出指令に応じて現像液供給源３２が現像液をノズル３３に圧送すると、第１吐出口３３１から比較的少量の現像液が領域Ｒ１に供給される一方、第２吐出口３３２から比較的多量の現像液が現像促進領域Ｒ２に供給される。その結果、第１実施形態と同様に、ガラス基板Ｇのうち現像促進領域Ｒ２（図５でのクロスハッチング部分）での現像処理がその他の領域Ｒ１での現像処理よりも促進され、前処理や後処理での面内不均一を補完し、ガラス基板Ｇを良好に製造することができる。

上記第２実施形態では、１つのノズル本体の下面に３つの吐出口３３１、３３２、３３３を設けたノズル３３を用いているが、互いに単位時間当たりの吐出量が異なる複数のノズルを組み合わせものが本発明の「ノズル」として用いられてもよい（図６参照）。

図６は本発明にかかる現像装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、第２現像部４を省略し、仕切板２１、２２で区画された処理空間をガラス基板Ｇの搬送空間としてのみ機能させる一方で、第１現像部３ではスリットノズル３１の代わりに、３つのノズル３４〜３６を組み合わせたノズル体を用いている点である。その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。したがって、同一構成に対して同一符号を付して構成説明を省略する。

上記ノズル体のうちノズル３４、３６は領域Ｒ１に対応して配置されたものであり、吐出口３４１、３６１から比較的少量の現像液を吐出可能となっている。一方、ノズル３５は現像促進領域Ｒ２に対応して配置されたものであり、吐出口３５１からの現像液の単位時間当たりの吐出量が第１吐出口３４１、３６１よりも多くなるように構成されている。なお、この第３実施形態では、ガラス基板Ｇの幅方向Ｙにおいて現像促進領域Ｒ２が中央に位置することに対応し、幅方向Ｙにおいてノズル３４、３５、３６はこの順序で隣接して配置されている。

各ノズル３４、３５、３６は現像液供給源３２に接続されており、ノズル３４〜３６の直下をガラス基板Ｇが通過する際に、制御部８からの吐出指令に応じて現像液供給源３２が現像液をノズル３４〜３６に圧送する。すると、ノズル３４の吐出口３４１とノズル３６の吐出口３６１とから比較的少量の現像液が領域Ｒ１に供給される一方、ノズル３５の吐出口３５１から比較的多量の現像液が現像促進領域Ｒ２に供給される。その結果、第１実施形態と同様に、ガラス基板Ｇのうち現像促進領域Ｒ２（図６でのクロスハッチング部分）での現像処理がその他の領域Ｒ１での現像処理よりも促進され、前処理や後処理での面内不均一を補完し、ガラス基板Ｇを良好に製造することができる。

ところで、上記した第１実施形態ないし第３実施形態では、現像液の現像促進領域Ｒ２への供給量をその他の領域Ｒ１への供給量よりも多くすることでレジスト膜９２のうち現像促進領域Ｒ２に位置するレジスト部位９２ａの現像を促進させている。ここで、現像を促進させる具体的な手段としては、上記した現像液の供給量の増加以外に、
・現像時間の長時間化（第４実施形態ないし第６実施形態）
・現像液の温度の上昇（第７実施形態および第８実施形態）
・現像液の現像液に含まれる現像成分の濃度（以下、単に「現像成分濃度」という）の上昇（第９実施形態）
などの手段を用いることができる。また、これらを組み合わせて現像促進領域Ｒ２に位置するレジスト部位９２ａの現像を促進させてもよい。以下、それらの実施形態について順番に説明する。

図７は本発明にかかる現像装置の第４実施形態を示す図である。この第４実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、第２現像部４を省略し、仕切板２１、２２で区画された処理空間をガラス基板Ｇの搬送空間としてのみ機能させる一方で、第１現像部３およびリンス部５でのノズル形状が大きく相違している点である。その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。そこで、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成に対して同一符号を付して構成説明を省略する。

第１現像部３のノズル３７は、図７に示すように、鉛直上方からの平面視で屈曲した外観を有しており、下面に略亀甲括弧形状の吐出口３７１が設けられている。この実施形態では、第１実施形態と同様に、幅方向Ｙにおけるガラス基板Ｇの中央領域を現像促進領域Ｒ２に設定することから、吐出口３７１は、いわゆる始め亀甲括弧（LEFT TORTOISE SHELL BRACKET）形状となっている。すなわち、幅方向Ｙにおける吐出口３７１の中央部は幅方向Ｙに延設される一方、両端部は搬送方向（＋Ｘ）に折れ曲がっている。このため、制御部８からの吐出指令に応じて現像液供給源３２が現像液をノズル３７に圧送すると、吐出口３７１から吐出される現像液の着液位置は搬送方向Ｘにおいて異なる。つまり、搬送方向Ｘにおいて、吐出口３７１の中央部から吐出された現像液は両端部から吐出された現像液よりも上流側でガラス基板Ｇの表面Ｇ１に着液する。したがって、第４実施形態では、ガラス基板Ｇの表面Ｇ１のうち幅方向Ｙの中央領域に現像液を供給するタイミングがその他の領域への供給タイミングよりも早くなっている。つまり、上記中央領域で最も早く現像処理が開始され、両端部ではそれに遅れて現像処理が開始される。

また、リンス部５においては、仕切板２１、２２で区画された処理空間を挟んで上記ノズル３７と対称な形状を有するノズル５３が配置されている。このノズル５３は、図７に示すように、鉛直上方からの平面視で屈曲した外観を有しており、いわゆる終わり亀甲括弧（RIGHT TORTOISE SHELL BRACKET）形状の吐出口５３１がノズル５３の下面に設けられている。すなわち、幅方向Ｙにおける吐出口５３１の中央部は幅方向Ｙに延設される一方、両端部は搬送方向（＋Ｘ）の逆方向（−Ｘ）に折れ曲がっている。このため、制御部８からの吐出指令に応じてリンス液供給源５２がリンス液をノズル５３に圧送すると、吐出口５３１から吐出されるリンス液の着液位置は搬送方向Ｘにおいて異なる。つまり、搬送方向Ｘにおいて、吐出口５３１の中央部から吐出されたリンス液は両端部から吐出されたリンス液よりも下流側でガラス基板Ｇの表面Ｇ１に着液して現像液を除去し、両端領域よりも遅い除去タイミングで現像処理を停止する。したがって、第４実施形態では、ガラス基板Ｇのうち幅方向Ｙの中央領域での現像処理が最も遅く停止される。

したがって、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇの表面Ｇ１の各部に対し、現像液が接液している時間（現像液の着液開始からリンス液による現像停止工程までの時間）を比較すると、図７に示すように、幅方向Ｙにおける中央領域での接液時間Ｔ２が両端領域での接液時間Ｔ１よりも長く、中央領域での現像処理が促進される。このように、第４実施形態では、現像液を吐出するノズル３７の吐出口３７１およびリンス液を吐出するノズル５３の吐出口５３１の形状を工夫することで幅方向Ｙにおけるガラス基板Ｇの中央領域（現像促進領域Ｒ２）での現像処理が促進される。その結果、前処理や後処理での面内不均一が補完され、ガラス基板Ｇを良好に製造することが可能となっている。

ここで、現像部３でノズル３７の代わりに第１実施形態で使用しているスリットノズル３１を用いた現像装置（第５実施形態）、並びにリンス部５でノズル５３の代わりに第１実施形態で使用しているノズル５１を用いた現像装置（第６実施形態）においても、上記第４実施形態と同様の作用効果が得られる。

図８Ａは本発明にかかる現像装置の第７実施形態を示す図であり、図８Ｂは図８Ａに示す現像装置の側面図である。この第７実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、第２現像部４の代わりに、仕切板２１、２２で区画された処理空間に加熱部１０を設けている点であり、その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。そこで、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成に対して同一符号を付して構成説明を省略する。

加熱部１０は、搬送ローラ７１により搬送されるガラス基板Ｇの上方に配置されたヒータ１１と、ヒータ１１に給電してヒータ１１から熱を発生させるヒータ駆動部１２とを備えている。この第７実施形態では、前処理や後処理での面内不均一に対応する領域、つまり現像促進領域Ｒ２でのみ現像液を加熱し、現像促進領域Ｒ２における現像液の反応性を高めている。より具体的には、例えば図８Ａおよび図８Ｂに示すように、幅方向Ｙにおける長さはスリットノズル３１よりも短く設定されるとともに、上記面内不均一が発生する箇所、例えば薄膜９１の膜厚が厚くなる箇所にヒータ１１の放熱面１１１が対向するようにヒータ１１は配置されている。

そして、制御部８からの加熱指令に応じてヒータ駆動部１２が作動すると、ヒータ駆動部１２からヒータ１１に給電されてヒータ１１が発熱する。その際に放出される熱によって既に第１現像部３により供給された現像液のうち現像促進領域Ｒ２に存在する現像液が加熱される。その結果、現像液の現像促進領域Ｒ２での温度が現像促進領域Ｒ２以外の領域Ｒ１での温度よりも高くなり、現像促進領域Ｒ２での現像処理が促進される。その結果、前処理や後処理での面内不均一が補完され、ガラス基板Ｇを良好に製造することが可能となっている。

ここで、ヒータ１１を第１現像部３に配置してもよい。例えばスリットノズル３１の上流側にヒータ１１を配置してもよい（第８実施形態）。

図９は本発明にかかる現像装置の第９実施形態を示す図である。上記した第３実施形態（図６）では、現像液の吐出口３５１から吐出される単位時間当たりの吐出量を現像液の吐出口３４１、３６１から吐出される単位時間当たりの吐出量よりも多くしている。これに対し、第９実施形態では、各吐出口３４１、３５１、３６１からの吐出量を等しいが、吐出口３５１から吐出される現像液の現像成分濃度を吐出口３４１、３６１から吐出される現像液の現像成分濃度よりも高くしている。つまり、第９実施形態では、ノズル３４、３６に第１現像液供給源３２１が接続される一方、ノズル３５に第２現像液供給源３２２が接続されている。この第２現像液供給源３２２から供給される現像成分濃度は第１現像液供給源３２１よりも高く設定されている。

このため、ノズル３４〜３６の直下をガラス基板Ｇが通過する際に、制御部８から吐出指令が第１現像液供給源３２１と第２現像液供給源３２２に与えられる。すると、第１現像液供給源３２１が比較的低濃度の現像液をノズル３４、３６に圧送し、当該現像液が領域Ｒ１に供給される。また同時に、第２現像液供給源３２２が比較的高濃度の現像液をノズル３５に圧送し、当該現像液が現像促進領域Ｒ２に供給される。その結果、第１実施形態と同様に、ガラス基板Ｇのうち現像促進領域Ｒ２（図９でのクロスハッチング部分）での現像処理がその他の領域Ｒ１での現像処理よりも促進され、前処理や後処理での面内不均一を補完し、ガラス基板Ｇを良好に製造することができる。

上記した第１実施形態では第１現像部３および第２現像部４が本発明の「現像液供給部」の一例に相当し、第２実施形態ないし第９実施形態では第１現像部３が本発明の「現像液供給部」の一例に相当している。そして、これらにおいて行われる現像液の供給が本発明の「供給工程」の一例に相当している。また、上記第１実施形態ではスリットノズル３１、４１がそれぞれ本発明の「第１ノズル」および「第２ノズル」の一例に相当している。また、上記実施形態では、基板搬送部７が本発明の「相対移動部」の一例に相当し、基板搬送部７によるガラス基板Ｇの搬送が本発明の「移動工程」の一例に相当している。さらに、第２実施形態では、吐出口３３１、３３３が本発明の「第１吐出口」の一例に相当するとともに吐出口３３２が本発明の「第２吐出口」の一例に相当し、第３実施形態では、吐出口３４１、３６１が本発明の「第１吐出口」の一例に相当するとともに吐出口３５１が本発明の「第２吐出口」の一例に相当している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、成膜処理により形成される薄膜９１の膜厚がガラス基板Ｇの表面Ｇ１において不均一である場合について説明したが、成膜処理以外の処理、例えば塗布処理により形成されるレジスト膜９２の膜厚が不均一となる場合やエッチング処理においてエッチング量が面内で不均一となる場合についても当該不均一に対応して現像促進領域Ｒ２での現像処理を現像促進領域Ｒ２以外の領域Ｒ１での現像処理よりも促進させることで上記不均一を補完し、製品を良好に製造することができる。

また、上記実施形態では、ガラス基板Ｇが本発明の「基板」の一例に相当しているが、本発明の「基板」としては、ガラス基板Ｇ以外の基板、例えば半導体ウェハや太陽電池用基板なども含まれる。

また、上記実施形態では、固定配置されたノズルの直下でガラス基板Ｇを搬送することでガラス基板Ｇをノズルに対して相対移動させているが、ガラス基板Ｇを固定した状態あるいは搬送した状態でノズルを移動させて現像処理を行ってもよい。

この発明は、前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像技術全般に適用することができる。

１…現像装置
３…第１現像部（現像液供給部）
４…第２現像部（現像液供給部）
７…基板搬送部（相対移動部）
３１…スリットノズル（第１ノズル）
３２，４２…現像液供給源（現像液供給部）
３３〜３７…ノズル
４１…スリットノズル（第２ノズル）
７１…搬送ローラ（相対移動部）
７２…搬送駆動機構（相対移動部）
９１…薄膜
９１ａ…厚肉領域
９２…レジスト膜
３２１…第１現像液供給源
３２２…第２現像液供給源，第現像液供給源
３３１、３３３、３４１，３６１…第１吐出口
３３２、３５１…第２吐出口
Ｇ…ガラス基板
Ｇ１…（ガラス基板の）表面
Ｒ１…（現像促進領域以外の）領域
Ｒ２…現像促進領域
Ｔ１，Ｔ２…接液時間
Ｘ…搬送方向
Ｙ…幅方向

Claims

前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像方法であって、
前記基板の幅方向に亘ってノズルから前記現像液を供給する供給工程と、
前記幅方向と交差する搬送方向に前記ノズルに対して前記基板を相対移動させる移動工程とを備え、
前記基板のうち前記幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、
前記供給工程は、前記ノズルとして、前記幅方向における前記現像液の吐出範囲が互いに異なる第１ノズルおよび第２ノズルを用いて前記現像液を供給する工程を含み、前記第１ノズルを用いる工程では前記基板の幅方向の全範囲に亘って前記第１ノズルから前記現像液を供給し、前記第２ノズルを用いる工程では前記現像促進領域にのみ前記第２ノズルから前記現像液を供給することで、前記現像液の前記現像促進領域への供給量を前記現像促進領域以外の領域への供給量よりも多くする工程であり、
前記供給工程によって、前記現像液による前記現像促進領域での現像処理を前記現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴とする現像方法。
請求項１に記載の現像方法であって、
前記ノズルは、第１吐出口と、前記現像液の単位時間当たりの吐出量が前記第１吐出口よりも多い第２吐出口とを有し、
前記第１吐出口から前記現像促進領域以外の領域に前記現像液を供給するとともに、前記第２吐出口から前記現像促進領域に前記現像液を供給する現像方法。
前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像方法であって、
前記基板の幅方向に亘ってノズルから前記現像液を供給する供給工程と、
前記幅方向と交差する搬送方向に前記ノズルに対して前記基板を相対移動させる移動工程とを備え、
前記基板のうち前記幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、
前記供給工程は、前記現像液の前記現像促進領域への供給タイミングを前記基板のうち前記現像促進領域以外の領域への供給タイミングよりも早くすることで、前記現像液の前記現像促進領域への接液時間を前記現像促進領域以外の領域への接液時間よりも長くする工程であり、
前記供給工程によって、前記現像液による前記現像促進領域での現像処理を前記現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴とする現像方法。
前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像方法であって、
前記基板の幅方向に亘ってノズルから前記現像液を供給する供給工程と、
前記幅方向と交差する搬送方向に前記ノズルに対して前記基板を相対移動させる移動工程と、
前記基板に供給された前記現像液を前記基板から除去して前記現像液による現像処理を停止させる現像停止工程とを備え、
前記基板のうち前記幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、
前記現像停止工程は、前記現像液の前記現像促進領域からの除去タイミングを前記基板のうち前記現像促進領域以外の領域からの除去タイミングよりも遅くすることで、前記現像液の前記現像促進領域への接液時間を前記現像促進領域以外の領域への接液時間よりも長くする工程であり、
前記現像停止工程によって、前記現像液による前記現像促進領域での現像処理を前記現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴とする現像方法。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の現像方法であって、
前記現像液の前記現像促進領域での温度を前記基板のうち前記現像促進領域以外の領域での温度よりも高くする現像方法。
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の現像方法であって、
前記現像液の前記現像促進領域での濃度を前記基板のうち前記現像促進領域以外の領域での濃度よりも濃くする現像方法。
前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像装置であって、
ノズルから前記現像液を前記基板に向けて吐出して前記基板の幅方向に亘って前記現像液を供給する現像液供給部と、
前記幅方向と交差する搬送方向に前記ノズルに対して前記基板を相対移動させる相対移動部とを備え、
前記基板のうち前記幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、
前記現像液供給部は、
前記ノズルとして、前記幅方向における前記現像液の吐出範囲が互いに異なる第１ノズルおよび第２ノズルを有し、前記第１ノズルから前記現像液を前記基板の幅方向の全範囲に亘って供給するとともに、前記第２ノズルから前記現像促進領域にのみ前記現像液を供給することで、前記現像液の前記現像促進領域への供給量を前記現像促進領域以外の領域への供給量よりも多くし、
前記現像液による前記現像促進領域での現像処理を前記現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴とする現像装置。
前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像装置であって、
ノズルから前記現像液を前記基板に向けて吐出して前記基板の幅方向に亘って前記現像液を供給する現像液供給部と、
前記幅方向と交差する搬送方向に前記ノズルに対して前記基板を相対移動させる相対移動部とを備え、
前記基板のうち前記幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、
前記現像液供給部は、
前記現像液の前記現像促進領域への供給タイミングを前記基板のうち前記現像促進領域以外の領域への供給タイミングよりも早くすることで、前記現像液の前記現像促進領域への接液時間を前記現像促進領域以外の領域への接液時間よりも長くし、
前記現像液による前記現像促進領域での現像処理を前記現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴とする現像装置。
前処理を受けた基板に現像液を供給して後処理を施すために用いられるパターンを形成する現像装置であって、
ノズルから前記現像液を前記基板に向けて吐出して前記基板の幅方向に亘って前記現像液を供給する現像液供給部と、
前記幅方向と交差する搬送方向に前記ノズルに対して前記基板を相対移動させる相対移動部と、
前記基板に供給された前記現像液を前記基板から除去して前記現像液による現像処理を停止させるリンス部とを備え、
前記基板のうち前記幅方向における一部の領域を現像促進領域とし、
前記リンス部は、
前記現像液の前記現像促進領域からの除去タイミングを前記基板のうち前記現像促進領域以外の領域からの除去タイミングよりも遅くすることで、前記現像液の前記現像促進領域への接液時間を前記現像促進領域以外の領域への接液時間よりも長くし、
前記現像液による前記現像促進領域での現像処理を前記現像促進領域以外の領域での現像処理よりも促進させることを特徴とする現像装置。