JPH10116775A - 薬液処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば現像液からなる薬液を被処理面に供給
する際のバブルの発生や液だれを防止し、現像均一性の
向上および現像欠陥の低減を図る。 【解決手段】 薬液処理装置としての現像装置１は、被
処理物であるウエハ１００の被処理面１００ａに薬液を
供給するノズル６を備え、ノズル６の吐出口６１側に溜
まり部７が設けられている。溜まり部７は、底７１を有
する円筒体７２からなるもので、底面７１ａがその周縁
より略中心が膨出した曲面からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
に用いられる薬液処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置製造に用いられる従来の薬液
処理技術としては、例えばウエハからなる被処理物の被
処理面に塗布されてパターン露光されたフォトレジスト
（以下、単にレジストと記す）を現像する現像処理技術
が知られている。そして現像処理技術では、近年のＬＳ
Ｉの高集積化およびそのデザインルールの縮小化に伴っ
て、現像処理に用いるレジストの性能および現像方法
に、より高度なものが要求されている。一般にレジスト
の性能は、露光部と未露光部との溶解速度の差が大きい
ほど良いことが知見されている。この溶解速度の差は溶
解コントラストと呼ばれ、これが大きいほどレジストパ
ターンの断面形状が矩形に近くなる。溶解コントラスト
が大きいほど良いとされるのは、断面形状が矩形に近い
ほど次の工程でエッチングの変換差、ばらつきが小さく
なり、高精度の加工が可能になるからである。また溶解
コントラストが大きいほどレジストの解像度が高く、し
たがってより微細なパターン形成が可能になるためであ
る。

【０００３】このため従来では、この溶解コントラスト
を大きくするためにレジストに様々な改良が加えられて
いる。その一つに、レジストに表面難溶化効果を持たせ
ることが挙げられる。これは未露光部のレジストに現像
液が接触すると、未露光部の溶解速度が極端に減少する
といった効果である。この効果をレジストに持たせるこ
とによって、加工形状やレジストの解像度が大きく向上
している。一方、上記のようにレジストの高性能化が進
む中で、現像後に得られるレジストパターンの断面形状
は現像方法に大きく依存することが知見されてきてい
る。例えばレジストの解像度、レジストパターンの断面
形状は、現像液の攪拌が小さい方が良く、また現像均一
性は、レジストにできるだけ現像液による物理的アタッ
クを与えずかつレジストに現像液を均一に供給する方が
良いことが知られている。そして特にこの現像均一性
は、現像装置に備えられたノズルからの現像液の吐出速
度、吐出量、吐出方向に影響されることが指摘されてい
る。

【０００４】そこで最近、図９に示すようなノズル７０
が考案されている。このノズル７０は、先端が下方に向
けて逆漏斗状に拡開し、この逆漏斗状の外壁部７１内に
凸状の内壁部７２が嵌挿されて、外壁部７１の裏面と内
壁部７２の上面とで現像液８０の流路部７３が形成され
ているものである。このノズル７０では、吐出口７３が
略円形に形成されているため、ノズル７０を中心にして
被処理面の全方向に現像液８０が均一に供給され、同心
円状に広がる。またノズル７０の吐出口７４から吐出さ
れた現像液８０が流路部７３内を通過した後に被処理面
に供給されるため、被処理面上のレジストへの物理的ア
タックが弱くなる。よって、現像ばらつきが抑えられ
て、現像均一性を向上できるものとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示したノズル７０は、現像液８０の吐出を停止してノズ
ル７０を移動させる際に、ノズル７０の流路部７３に残
っている現像液８０によって液だれが生じる。この結
果、現像ばらつきや現像欠陥が発生するといった不具合
が生じる。またノズル７０は、内壁部７２の裏面側に空
洞を有している。このため、現像装置のノズル７０を被
処理面近くに位置させて現像液８０をノズル７０を中心
にして全方向に吐出させると、吐出の際の空気の巻き込
みによって、内壁部７２の裏面と吐出口７４から吐出さ
れた現像液８０と被処理面との間に空気溜まりが形成さ
れ易い。その結果、図１０に示すようにノズル７０を引
き上げる際、現像液８０の表面張力の影響でノズル７０
の下部や被処理面にバブル７５が形成される。

【０００６】被処理面にバブル７５が形成されると、バ
ブル７５が形成された部分に現像液８０が十分に行き渡
らない、現像液８０が全く供給されない状態になるとい
った不具合が生じ、現像ばらつきや現像欠陥が発生す
る。また、ノズル７０の下部や被処理面に形成されたバ
ブル７５が壊れて飛び散ることによっても、現像ばらつ
きや現像欠陥が生じる。この結果、被処理面内にて設計
寸法が同一のレジストパターンを均一な寸法に形成でき
ない、すなわち現像均一性が悪化する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る薬液処理装置の第１の発明は、薬液を被
処理物の被処理面に供給するノズルの吐出口側に、有底
円筒体からなる溜まり部が設けられており、溜まり部の
底面がこの底面の周縁よりも略中心が下方に膨出した曲
面で形成されているものである。

【０００８】この発明では、ノズルの吐出口側に溜まり
部が設けられているため、吐出口から薬液が吐出される
と、薬液は溜まり部の円筒体内に一旦溜まる。一旦溜め
られた薬液は円筒体をオーバーフローして下方の被処理
物の被処理面に供給される。また溜まり部の底面がその
周縁よりも略中心が下方に膨出した曲面からなっている
ため、ノズルおよび溜まり部を被処理面近くに位置させ
て薬液を供給した場合に、空気の巻き込みにより溜まり
部の底面とオーバーフローした薬液と被処理面との間に
形成される空気溜まりが非常に小さいものになる。しか
も溜まり部の底面が曲面からなるため、薬液の吐出後、
ノズルおよび溜まり部を引き上げると、空気溜まりを形
成している薬液が溜まり部の底面の略中心に収束される
形になる。よって、ノズルおよび溜まり部の引き上げの
際に、薬液の表面張力の影響を受け難くなるため、溜ま
り部の底面や被処理面にバブルが形成されない。また吐
出口から吐出された薬液は溜まり部の円筒体内に一旦溜
まるため、吐出終了後にノズルおよび溜まり部を移動さ
せても液だれが生じない。

【０００９】本発明に係る薬液処理装置の第２の発明
は、薬液を被処理物の被処理面に供給するノズルの吐出
口側に設けられた有底円筒体からなる溜まり部と、溜ま
り部の底面に形成されたガスの吹き出し口と、吹き出し
口に接続されたもので、この吹き出し口から吹き出され
るガスを吹き出し口に供給するためのガス供給部とを備
えたものである。

【００１０】この発明では、ノズルの吐出部側に溜まり
部が設けられているため、第１の発明と同様にノズルか
ら吐出された薬液は溜まり部の円筒体内に一旦溜まった
後、円筒体をオーバーフローして下方の被処理面に供給
される。また、溜まり部の底面にガスの吹き出し口が形
成されているので、例えば薬液の吐出停止直前にガス供
給部からのガスが吹き出し口より吹き出される。このた
め、ノズルおよび溜まり部を被処理面近くに位置させて
薬液を吐出させた際に、溜まり部の底面と薬液と被処理
面との間に空気溜まりが形成されても、上記ガスの吹き
出しによって、ノズルおよび溜まり部の引き上げ時に溜
まり部の底面や被処理面にバブルが形成されない。また
吐出口から吐出された薬液は溜まり部の円筒体内に一旦
溜まるため、吐出終了後にノズルおよび溜まり部を移動
させても液だれが生じない。

【００１１】本発明に係る薬液処理装置の第３の発明
は、薬液を被処理物の被処理面に供給するノズルの吐出
口側に設けられているもので、略円形の底面とこの底面
の周縁から吐出口に向け斜め上方に立ち上がった流路面
とからなる分散部を備え、分散部の底面が、その周縁よ
りも略中心が下方に膨出した曲面からなるものである。

【００１２】この発明では、ノズルの吐出口側に流路面
を有する分散部が設けられているため、吐出口から吐出
された薬液は流路面を伝って流れ、流路面の下端縁、つ
まり底面の周縁から下方の被処理面へと供給される。こ
の際、底面の周縁が略円形状であるため、ノズルを略中
心にして全方向に薬液が供給される。また分散部の底面
がその周縁よりも略中心が下方に膨出した曲面からなっ
ているため、第１の発明と同様の作用によって、ノズル
および溜まり部の引き上げの際に溜まり部の底面や被処
理面にバブルが形成されない。

【００１３】本発明に係る薬液処理装置の第４の発明
は、薬液を被処理物の被処理面に供給するノズルの吐出
口側に設けられているもので、略円形の底面とこの周縁
から吐出口に向け斜め上方に立ち上がった流路面とから
なる分散部と、分散部の底面に形成されたガスの吹き出
し口と、吹き出し口に接続されたもので、この吹き出し
口から吹き出されるガスを該吹き出し口に供給するため
のガス供給部とを備えたものである。

【００１４】この発明では、第３の発明と同様にノズル
の吐出口側に分散部が設けられているため、吐出口から
吐出された薬液は流路面を伝って流れ、流路面の下端
縁、つまり底面の周縁から下方の被処理面へとノズルを
略中心にして全方向に薬液が供給される。また分散部の
底面にガスの吹き出し口が形成されているので、例えば
薬液の吐出停止直前にガス供給部からのガスが吹き出し
口より吹き出される。このため、ノズルおよび分散部を
被処理面近くに位置させて薬液を吐出させた際に、分散
部の底面と薬液と被処理面との間に空気溜まりが形成さ
れても、上記ガスの吹き出しによって、ノズルおよび分
散部の引き上げ時に分散部の底面や被処理面にバブルが
形成されない。

【００１５】本発明に係る薬液処理装置の第５の発明
は、薬液を被処理物の被処理面に供給するノズルの吐出
口側から側方下側に向けて延びて形成された流路面を有
するとともにこの流路面の下端縁が略円形をなす分散部
を備え、流路面の下端縁に、切欠部が形成されているも
のである。

【００１６】この発明では、ノズルの吐出口側から側方
下側に向けて延びて形成されかつ下端縁が略円形をなす
流路面を有するため、吐出口から吐出された薬液は流路
面を伝って流れ、流路面の下端縁から下方の被処理面へ
とノズルを略中心にして略全方向に薬液が供給される。
また流路面の下端縁に切欠部が形成されているため、薬
液が平面視略円をなすように連続した状態で流下せず、
よってノズルおよび分散部を被処理面近くに位置させて
薬液を吐出させても、流路面の下端縁とこの下端縁から
流下した薬液と被処理面との間に空気溜まりが形成され
ない。この結果、ノズルおよび分散部の引き上げの際に
分散部の底面や被処理面にバブルが形成されない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る薬液処理装置
の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施
形態では、本発明の被処理物をウエハとするとともに被
処理面をウエハのレジストが形成された面とし、この被
処理面のレジストを現像する現像装置に本発明を適用し
た例について述べる。図１は第１実施形態の説明図であ
り、第１の発明の薬液処理装置に係る一実施形態を示す
図である。また図１において（ａ）は概略構成図、
（ｂ）は要部断面図である。図１（ａ）に示すようにこ
の現像装置１は、処理槽２、処理槽２内に設けられたウ
エハ１００用の載置台３、薬液である現像液の供給手
段、純水の供給手段（図示略）および搬送手段（図示
略）を備えて構成されている。

【００１８】処理槽２は、例えば平面視略円形の現像カ
ップからなるものである。また載置台３は、ウエハ１０
０を載置する載置面（図示略）が回転可能に設けられた
ものであるとともにチャック機構を有するものである。
載置面の回転は、例えば図示しないモータによってなさ
れるようになっている。したがって、載置台３の載置面
には、ウエハ１００が回転可能に載置されかつこのチャ
ック機構によって保持されるようになっている。供給手
段４は、載置面上に載置されたウエハ１００の被処理面
１００ａに現像液を供給するためのもので、ノズルアー
ム５とこの先端に設けられたノズル６と、ノズル６の先
端に設けられた溜まり部７とを備えている。

【００１９】ノズルアーム５は、載置面上に載置された
ウエハ１００の被処理面１００ａの上方にノズル６を移
動させるためのものである。またノズルアーム５は、例
えば現像液供給路を兼ねたものとなっており、直管状も
しくは直管の先端が下方に延びた略Ｌ字状に形成されて
いる。上記したようにノズルアーム５の先端にはノズル
６が設けられている一方、後端には例えば供給管（図示
略）を介して現像液を貯留しているタンクが接続されて
いる。ノズル６は従来と同様に筒状に形成されており、
ノズル６の先端に設けられている現像液８０用の略円形
状の吐出口６１が下方の載置面に向いた状態で設けられ
ている。

【００２０】溜まり部７は、図１（ｂ）に示すようにノ
ズル６から吐出した現像液８０を受けて溜めるもので、
底７１を有する円筒体７２からなっている。溜まり部７
の底７１の底面７１ａは略円形状に形成されており、底
面７１ａの周縁よりも略中心が下方に膨出した曲面から
なっている。また円筒体７２内の底部７３は略円形状に
形成されているとともに略水平な面からなっている。

【００２１】円筒体７２は堰となるもので、溜まり部７
の底面７１ａから上方に向けて略垂直に立ち上がった状
態に形成されている。また溜まり部７には、円筒体７２
内の底部７３の略中心に、ノズル６の吐出口６１の径よ
りも小さい径を有し、底部７３から略垂直に立ち上がっ
た棒状のガイド部７４が設けられている。このガイド部
７４は、その上端側がノズル６の吐出口６１内に挿入さ
れることで、溜まり部７とノズル６との相対的な位置合
わせを可能にする役割を有している。そしてこのような
溜まり部７は、ガイド部７４の上端側がノズル６の吐出
口６１内に挿入された状態でノズル６の吐出口６１側に
設けられている。なお、ノズルアーム５、ノズル６およ
び溜まり部７は、現像液に対して耐薬品性を有する材
料、例えばフッ素系の材料やステンレス等で形成されて
いる。

【００２２】純水の供給手段は、載置面上に載置された
ウエハ１００の被処理面１００ａに純水を供給するため
のもので、先端から純水を吐出するノズルを備えてい
る。搬送手段は、現像処理の前の処理、すなわちレジス
トのパターン露光後の熱処理（post-exposure bake; Ｐ
ＥＢ）を終えたウエハ１００を載置台３まで搬送し、現
像処理後に載置台３上のウエハ１００を次の処理装置ま
で搬送するメインアーム（図示略）を備えている。

【００２３】この現像装置１を用いて現像処理を行う場
合には、まず、表面にレジストが塗布され、パターン露
光、熱処理が行われたウエハ１００をメインアームによ
って載置台３の載置面上に載置し、チャック機構によっ
て保持させる。次いでウエハ１００を３０ｒｐｍ程度の
回転数で回転させながら、ノズルアーム５によってウエ
ハ１００の上方でかつ被処理面１００ａの略中心位置に
ノズル６および溜まり部７を移動させる。

【００２４】そして、ノズル６から現像液８０を吐出さ
せる。ノズル６の吐出口６１側に溜まり部７が設けられ
ているため、図１（ｂ）に示すようにノズル６から現像
液８０が吐出されると、現像液８０は溜まり部７の円筒
体７２内に一旦溜まる。円筒体７２内が現像液８０で満
たされると、一旦溜められた現像液８０は堰である円筒
体７２の上端縁を越え、つまりオーバーフローして下方
のウエハ１００の被処理面１００ａに供給される。ここ
では、例えば９０ｃｃ程度被処理面１００ａに供給す
る。

【００２５】次いで、現像液８０の供給を停止するとと
もにウエハ１００の回転を停止し、被処理面１００ａに
現像液８０を盛った状態を所定時間、例えば６０秒程度
保持する。この間に、被処理面１００ａのレジストが現
像される。その後、ウエハ１００を１０００ｒｐｍ程度
の回転数で回転させながら、純水の供給手段によって被
処理面１００ａに純水を供給して水洗いし、現像液８０
を除去する。このことによりレジストの現像が停止す
る。

【００２６】そして純水の供給を停止し、ウエハ１００
の回転数を４０００ｒｐｍまで上昇させて純水を振り切
り被処理面１００ａを乾燥させる。乾燥後、ウエハ１０
０の回転を停止させ、メインアームによってウエハ１０
０を載置台３から次の工程に搬送する。以上の工程によ
って、被処理面１００ａのレジストの現像処理を終了す
る。

【００２７】なお、この現像方法では、ウエハ１００の
上方にノズル６および溜まり部７を位置させた後、ノズ
ル６を動かすことなく現像液８０の供給を行ったが、回
転しているウエハ１００の被処理面１００ａに対してノ
ズル６および溜まり部７をスキャンさせながら、または
ノズル６および溜まり部７をノズル６を中心にして回転
させながら現像液８０を供給してもよい。あるいはウエ
ハ１００を回転させずに、被処理面１００ａに対してノ
ズル６および溜まり部７をスキャンさせながら、または
ノズル６および溜まり部７をノズル６を中心にして回転
させながら現像液８０を供給してもよい。

【００２８】このように、現像装置１では、ノズル６の
吐出口６１側に溜まり部７が設けられているため、ノズ
ル６から吐出された現像液８０を溜まり部７の円筒体７
２内に一旦溜め、溜められた現像液８０をオーバーフロ
ーさせて被処理面１００ａに供給できる。よって、溜ま
り部７を中心にして被処理面１００ａの全方向にほぼ均
一に現像液８０を供給することができる。

【００２９】一方、上記現像装置１では、溜まり部７の
底面７１ａがその周縁よりも略中心が下方に膨出した曲
面からなっている。このため、ノズル６および溜まり部
７を被処理面１００ａ近くに位置させて現像液８０を吐
出させても、空気の巻き込みにより溜まり部７の底面７
１ａとオーバーフローした現像液８０と被処理面１００
ａとの間に形成される空気溜まりが非常に小さい。しか
も溜まり部７の底面７１ａが曲面からなるため、現像液
８０の吐出後、ノズル６および溜まり部７を引き上げる
と、空気溜まりを形成している現像液８０が溜まり部７
の底面７１ａの略中心に収束される形になる。よって、
このノズル６および溜まり部７の引き上げの際に、現像
液８０の表面張力の影響を受け難くなるため、溜まり部
７の底面７１ａや被処理面１００ａにバブルが形成され
るのを防止することができる。

【００３０】また現像装置１では、吐出された現像液８
０が溜まり部７に一旦溜まるため、吐出停止後にノズル
アーム５を移動させた際、現像液８０が被処理面１００
ａに落ちるといった液だれを防止することができる。し
たがって、バブルや液だれに起因する現像ばらつきや現
像欠陥の発生を防止することができる。

【００３１】さらに現像装置１では、ノズル６から吐出
された現像液８０が溜まり部７を介して被処理面１００
ａに供給され、ノズル６から吐出された現像液８０が被
処理面１００ａのレジストに直に供給されない。よっ
て、被処理面１００ａに供給する全体の現像液８０の量
を増加させても、現像液８０によるレジストへの物理的
アタックが強くならず、レジスト上に現像液８０をソフ
トに盛ることができる。また溜まり部７に現像液８０を
一旦溜め、オーバーフローさせて供給するため、ノズル
６の吐出口６１の径に多少のばらつきがあっても、その
影響をほとんど受けない。よって、ノズル６を高精度に
製造する必要がないため、製造が容易になり、しかも溜
まり部７から被処理面１００ａに供給される現像液８０
の供給量を常にほぼ均一とすることができる。

【００３２】以上のことからこの現像装置１によれば、
バブルや液だれによる現像ばらつきおよび現像欠陥の発
生を防止することができるとともに、現像液８０による
物理的アタックや供給量の不均一さに起因する現像ばら
つきを低減できるので、現像均一性が向上しかつ現像欠
陥が低減したレジストパターンを形成することができ
る。この結果、歩留りを向上させることができる。

【００３３】なお、第１実施形態の現像装置１では、溜
まり部７のガイド部７４を底部７３から略垂直に立ち上
がった棒状のものとしたが、例えば図２の変形例に示す
ようなガイド部７４とすることも可能である。すなわ
ち、このガイド部７４は、上記実施形態と同様に円筒体
７２内の底部７３からノズル６の吐出口６１側に向けて
立ち上がった状態で形成されている一方、吐出口６１か
ら吐出した現像液８０を円筒体７３内に導く流路面７４
ａを備えている。この流路面７４ａは、ノズル６の吐出
口６１から円筒体７２内の底部７３に向けて傾斜してお
り、さらにその底部７３に略連続して形成されている。
また、凹状の曲率を有した状態で形成されている。

【００３４】このような溜まり部７を備えた現像装置１
では、ノズル６から吐出された現像液８０が流路面７４
ａを伝って流れ、溜まり部７の円筒体７２内に導かれて
一旦溜まる。この際、現像液８０が流路面７４ａを伝っ
て流れることにより、現像液８０内に溶け込んでいるガ
スが取り除かれる。ガスが取り除かれて一旦溜められた
現像液８０は、堰である円筒体７２をオーバーフローし
て下方の被処理面１００ａへと流れる。したがって、こ
の現像装置１を用いれば、溜まり部７の底面７１ａや被
処理面１００ａに形成されるバブルや、液だれによる現
像ばらつきおよび現像欠陥の発生を防止することができ
るとともに、現像液８０内に溶け込んでいるガスが被処
理面１００ａでマイクロバブルになることに因る現像欠
陥の発生を防止することができる。よって、一層の現像
欠陥の低減を図ることができるといった効果が得られ
る。

【００３５】次に第２実施形態の現像装置を図３（ａ）
に示す要部正面図および同図（ｂ）に示す要部断面図を
用いて説明する。なお、この実施形態は、第２の発明の
薬液処理装置に係る一実施形態となるものである。この
現像装置１１において第１実施形態の現像装置１と相違
するところは、溜まり部１７の構造、およびガス供給部
１８を備えている点にある。すなわち、溜まり部１７
は、現像装置１と同様に底１７１を有する円筒体１７２
からなる一方、底面１７１ａが略円形状をなしかつ略水
平な面に形成されている。また円筒体１７２内の底部１
７３も略円形状に形成されているとともに略水平な面か
らなっている。

【００３６】円筒体１７２は堰となるもので、溜まり部
１７の底面１７１ａから上方に向けて略垂直に立ち上が
った状態に形成されている。また溜まり部１７の底１７
１の略中心には、円筒体１７２内の底部１７３と底面１
７１ａとを貫通する孔１７５が形成されている。よって
溜まり部１７は、底面１７１ａの略中心に開口１７５ａ
が形成されたものとなっている。また溜まり部１７に
は、円筒体１７２内の底部１７３の略中心に、ノズル６
の吐出口６１の径よりも小さい径を有し、底部１７３か
ら略垂直に立ち上がった管状のガイド部１７４がその管
内と上記開口１７５ａとを連通する状態で設けられてい
る。

【００３７】さらに現像装置１１は、ガイド部１７４の
管内を介して溜まり部１７の底面１７１ａの開口１７５
ａと接続するガス供給部１８を備えている。ガス供給部
１８は、図３（ｂ）の白抜き矢印に示すように窒素（Ｎ
₂ ）ガスや空気等をガイド部１７４内を介して開口１７
５ａに供給するものである。したがって、開口１７５ａ
はガスの吹き出し口（以下、吹き出し口１７５ａと記
す）となっている。なお、ガイド部１７４は、前述した
実施形態と同様に、その上端側がノズル６の吐出口６１
内に挿入されることで、溜まり部１７とノズル６との相
対的な位置合わせを可能にする役割をも有している。そ
してこのような溜まり部１７は、ガイド部１７４の上端
側がノズル６の吐出口６１内に挿入された状態でノズル
６の吐出口６１側に設けられている。また溜まり部１７
は、現像液に対して耐薬品性を有する材料、例えばフッ
素系の材料やステンレス等で形成されている。

【００３８】この現像装置１１では、第１実施形態と同
様、図３（ｂ）に示すようにノズル６から現像液８０が
吐出されると、現像液８０は溜まり部１７の円筒体１７
２内に一旦溜まった後、堰である円筒体１７２をオーバ
ーフローして下方のウエハ１００の被処理面１００ａに
供給される。よって、溜まり部１７を中心にして被処理
面１００ａの全方向にほぼ均一に現像液８０が供給され
る。

【００３９】また現像装置１１は、溜まり部１７の底面
１７１ａにガスの吹き出し口１７５ａが形成されている
ので、例えば現像液８０の吐出停止直前から吹き出し口
１７５ａよりガスを吹き出させることができる。このた
め、ノズル６および溜まり部１７を被処理面１００ａ近
くに位置させて現像液８０の供給を行った場合に、溜ま
り部１７の底面１７１ａと現像液８０と被処理面１００
ａとの間に空気溜まりが形成されても、上記ガスの吹き
出しによって、ノズル６および溜まり部１７の引き上げ
時に溜まり部１７の底面１７１ａや被処理面１００ａに
バブルが形成されない。このことは、特に表面張力の強
い例えば粘性の高い現像液８０でも有効である。

【００４０】さらに現像装置１１でも、吐出された現像
液８０が溜まり部１７に一旦溜まるため、吐出停止後に
ノズルアーム５を移動させた際、現像液８０が被処理面
１００ａに落ちるといった液だれを防止することができ
る。したがって、バブルや液だれに起因する現像ばらつ
きや現像欠陥の発生を防止することができる。また現像
装置１１において、溜まり部１７により、レジスト上に
現像液８０をソフトに盛ることができ、かつノズル６の
製造が容易になるといった効果が得られるのは前述の実
施形態と同様である。

【００４１】以上のことからこの現像装置１１によって
も、バブルや液だれによる現像ばらつきおよび現像欠陥
の発生を防止することができるとともに、現像液８０に
よる物理的アタックや供給量の不均一さに起因する現像
ばらつきを低減できるので、現像均一性の向上および現
像欠陥の低減を図ることができる。この結果、歩留りを
向上させることができる。

【００４２】なお、第２実施形態の現像装置１１では、
溜まり部１７のガイド部１７４を底部１７３から略垂直
に立ち上がった管状のものとしたが、例えば図４
（ａ）、（ｂ）の変形例に示すように流路面１７４ａを
有するガイド部１７４とすることも可能である。この流
路面１７４ａは、図２を用いて説明した現像装置１の流
路面７４ａと同様に構成されたもので、吐出口６１から
吐出した現像液８０を円筒体１７３内に導くものであ
る。

【００４３】このような溜まり部１７を備えた現像装置
１１では、ノズル６から吐出された現像液８０が流路面
１７４ａを伝って流れるため、現像液８０内に溶け込ん
でいるガスが取り除かれる。ガスが取り除かれて一旦溜
められた現像液８０は、堰である円筒体７２をオーバー
フローして下方の被処理面１００ａへと流れる。したが
って、この現像装置１１を用いれば、溜まり部１７の底
面１７１ａや被処理面１００ａに形成されるバブルや、
液だれによる現像ばらつきおよび現像欠陥の発生を防止
することができるとともに、マイクロバブルに起因する
現像欠陥の発生を防止することができる。よって、一層
の現像欠陥の低減を図ることができるといった効果が得
られる。

【００４４】また第２実施形態およびその変形例では、
溜まり部１７の底面１７１ａを略水平な面としたが、前
述した第１実施形態のように底面１７１ａを、その周縁
よりも略中心が下方に膨出した曲面としてもよい。この
場合には、より確実に底面７１ａや被処理面１００ａへ
のバブルの発生を防止することができる。

【００４５】さらに第２実施形態およびその変形例で
は、溜まり部１７の底面１７１ａの開口を吹き出し口１
７５ａとし、吹き出し口１７５ａにガスを供給するガス
供給部１８を備えている場合について述べたが、例えば
溜まり部の底面に外部に連通する開口のみを設けた構成
とすることも可能である。この場合には、ガスを吹き出
す場合に比較してバブルの発生を防止する効果が弱いも
のの、溜まり部の底面と現像液と被処理面との間に溜ま
った空気を上記開口から外部に逃がすことができるの
で、使用する現像液の粘性が低ければ、十分にバブルの
発生を防止することができる。

【００４６】次に第３実施形態の現像装置を図５に示す
要部正面図を用いて説明する。この第３実施形態は、第
３の発明に係る薬液処理装置の一実施形態となるもので
ある。第３実施形態の現像装置２１は、第１実施形態の
現像装置１の溜まり部７に替えて分散部２２を設けたも
のである。分散部２２は、略円形の底面２２１と、底面
２２１の周縁からノズル６の吐出口６１側に向け斜め上
方に立ち上がった流路面２２２とからなる。これら流路
面２２２は、凹状の曲率を有した状態で形成されてい
る。また底面２２１は、その周縁よりも略中心が下方に
膨出した曲面で形成されている。そして、このような分
散部２２は、流路面２２２の上端側がノズル６の吐出口
６１内に挿入された状態でその吐出口６１側に設けられ
ている。また分散部２２も、現像液に対して耐薬品性を
有する材料、例えばフッ素系の材料やステンレス等で形
成されている。

【００４７】このように構成された現像装置２１では、
吐出口６１から吐出された現像液８０は流路面２２２を
伝って流れ、流路面２２２の下端縁、つまり底面２２１
の周縁２２１ａから下方の被処理面１００ａへと供給さ
れる。この際、底面２２の周縁２２１ａが略円形状であ
るため、ノズル６を略中心にして全方向に均一に現像液
８０を供給することができる。

【００４８】一方、分散部２２の底面２２１がその周縁
よりも略中心が下方に膨出した曲面からなっている。こ
のため、第１実施形態と同様の効果、すなわちノズル６
および分散部２２を被処理面１００ａ近くに位置させて
現像液８０を吐出させても、ノズル６および分散部２２
の引き上げの際に、その底面２２１や被処理面１００ａ
にバブルが形成されるのを防止できるといった効果が得
られる。また現像液８０が流路面２２２を介して被処理
面１００ａに供給されることにより、ガスが取り除かれ
た現像液８０を被処理面１００ａのレジストに供給する
ことができ、結果としてマイクロバブルに起因する現像
欠陥の発生を防止することができる。さらに、ノズル６
から吐出された現像液８０が被処理面１００ａのレジス
トに直に供給されないので、現像液８０による物理的ア
タックが弱められ、レジスト上に現像液８０をソフトに
盛ることができる。

【００４９】したがって、第３実施形態の現像装置２１
によれば、分散部２２の底面２２１や被処理面１００ａ
にバブルが形成されることによる現像ばらつきや現像欠
陥の発生を防止することができ、かつマイクロバブルに
起因する現像欠陥の発生を防止することができる。さら
に、現像液８０による物理的アタックや供給量の不均一
さに起因する現像ばらつきを低減できるので、現像均一
性が向上しかつ現像欠陥が低減したレジストパターンを
得ることができる。よって、歩留りを向上させることが
できる。

【００５０】次に第４実施形態の現像装置を図６（ａ）
に示す要部正面図および同図（ｂ）に示す要部断面図を
用いて説明する。この第４実施形態は、第４の発明に係
る薬液処理装置の一実施形態となるものである。この現
像装置３１において第３実施形態の現像装置２１と相違
するところは、分散部２２の構造、およびガス供給部３
２を備えている点にある。すなわち、分散部２２は、現
像装置２１と同様に略円形の底面２２１と、底面２２１
の周縁からノズル６の吐出口６１側に向け斜め上方に立
ち上がった流路面２２２とからなる。これら流路面２２
２は、凹状の曲率を有した状態で形成されている。なお
底面２２１は第３実施形態と異なり、略水平な面からな
っている。

【００５１】この分散部２２内には、分散部２２の上端
から底面２２１まで貫通する孔２２３が形成されてお
り、よって分散部２２は底面２２１の略中心に開口２２
３ａが形成されたものとなっている。さらに現像装置３
１は、上記孔２２を介して分散部２２の底面２２１の開
口２２３ａと接続するガス供給部３２を備えている。ガ
ス供給部３２は、図６（ｂ）の白抜き矢印に示すように
Ｎ₂ ガスや空気等を孔２２を介して開口２２３ａに供給
するものである。したがって、開口２２３ａはガスの吹
き出し口（以下、吹き出し口２２３ａと記す）となって
いる。そしてこのような分散部２２は、上端側がノズル
６の吐出口６１内に挿入された状態でノズル６の吐出口
６１側に設けられている。

【００５２】この現像装置３１では、第３実施形態と同
様、図６（ｂ）に示すように吐出口６１から吐出された
現像液８０が流路面２２２を伝って流れ、流路面２２２
の下端縁、つまり底面２２１の略円形状の周縁２２１ａ
から下方の被処理面１００ａへと供給される。このた
め、ノズル６を略中心にして全方向に均一に現像液８０
を供給することができる。

【００５３】また現像装置３１は、分散部２２の底面２
２１にガスの吹き出し口２２３ａが形成されているの
で、例えば現像液８０の吐出停止直前から吹き出し口２
２３ａよりガスを吹き出させることができる。このた
め、ノズル６および分散部２２を被処理面１００ａ近く
に位置させて現像液８０を吐出させた際に、分散部２２
の底面２２１と現像液８０と被処理面１００ａとの間に
空気溜まりが形成されても、上記ガスの吹き出しによっ
て、ノズル６および分散部２２の引き上げ時にその底面
２２１や被処理面１００ａにバブルが形成されない。こ
のことは、特に表面張力の強い例えば粘性の高い現像液
８０でも有効である。

【００５４】また第４実施形態によっても、分散部２２
の流路面２２２により、マイクロバブルに起因する現像
欠陥を防止でき、かつレジスト上に現像液８０をソフト
に盛ることができるのは、第３実施形態と同様である。
したがって、第４実施形態の現像装置３１によっても、
底面２２１や被処理面１００ａに形成されるバブルによ
る現像ばらつきおよび現像欠陥の発生を防止することが
できるとともに、マイクロバブルに起因する現像欠陥を
防止でき、さらに現像液８０による物理的アタックや供
給量の不均一さに起因する現像ばらつきを低減できるの
で、現像均一性の向上および現像欠陥の低減を図ること
ができる。この結果、歩留りを向上させることができ
る。

【００５５】なお、第４実施形態では分散部２２の底面
２２１を略水平な面としたが、前述した第３実施形態の
ように底面２２１を、その周縁よりも略中心が下方に膨
出した曲面としてもよい。この場合には、より確実に底
面２２１や被処理面１００ａへのバブルの発生を防止す
ることができる。

【００５６】また第４実施形態では、分散部２２の底面
２２１の開口を吹き出し口２２３ａとし、吹き出し口２
２３ａにガスを供給するガス供給部３２を備えている場
合について述べたが、例えば分散部の底面に外部に連通
する開口のみを設けた構成とすることも可能である。こ
の場合には、ガスを吹き出す場合に比較してバブルの発
生を防止する効果が弱いものの、分散部の底面と現像液
と被処理面との間に溜まった空気を上記開口から外部に
逃がすことができるので、使用する現像液の粘性が低け
れば、十分にバブルの発生を防止することができる。

【００５７】次に第５実施形態の現像装置を図７に示す
概略構成図を用いて説明する。この第５実施形態は、第
４の発明の他の実施形態となるものである。この現像装
置４１において、第４実施形態の現像装置３１と相違す
るところは、ノズル６内の現像液８０を吸引するための
サックバックバルブ４２を備えていることにある。すな
わち、ノズルアーム５は、前述したように例えば現像液
供給路を兼ねたものとなっており、直管状もしくは直管
の先端が下方に延びた略Ｌ字状に形成されているもので
ある。このノズルアーム５の後端には、例えば供給管
（図示略）を介して現像液８０を貯留しているタンクが
接続されているが、例えばノズルアーム５から供給管ま
での間にサックバックバルブ４２が設けられている。

【００５８】このような現像装置４１では、ノズル６か
ら現像液８０を吐出させた後、吐出を終了する場合に、
例えば供給管とタンクとの間に介装されたバルブ（図示
略）を閉めてタンクからノズル６への現像液８０の供給
を停止すると同時に、サックバックバルブ４２を用いて
ノズル６内の残っている現像液８０を吸引して現像液８
０の供給を停止することができる。そのため、吐出停止
後、ノズルアーム５を移動させた際にノズル６内に残っ
た現像液８０が分散部２２へと流れて液だれが生じるこ
とにより、被処理面１００ａに現像欠陥が発生するのを
防止することができる。またたとえ分散部２２の流路面
２２２に現像液８０が残っていても、サックバックバル
ブ４２により吸引されるため、分散部２２の底面２２１
や被処理面１００ａにバブルが形成されるのを一層防止
することができる。

【００５９】したがって、この現像装置４１によれば、
現像均一性を一層向上させることができるとともに現像
欠陥をより低減させることができる。なお、この実施形
態では、第４実施形態の分散部２２を備えた現像装置３
１にサックバックバルブ４２を設けた場合を述べたが、
第１実施形態の現像装置１１、第２実施形態の現像装置
２１にサックバックバルブ４２を設けることも可能であ
る。

【００６０】次に第６実施形態の現像装置を図８に示す
要部断面図を用いて説明する。この第６実施形態は、第
５の発明に係る薬液処理装置の一実施形態となるもので
ある。この現像装置５１において第３実施形態の現像装
置２１と相違するところは、分散部２２の流路面２２２
に切欠部５２が形成されていることにある。流路面２２
は、前述したように底面２２１の周縁からノズル６の吐
出口６１側に向け斜め上方に立ち上がったもの、すなわ
ち吐出口６１側から側方下側に向けて延びて形成された
ものである。そして流路面２２の例えば対向する位置
に、流路面２２の上端側から下端縁、つまり底面２２１
の周縁２２１ａに亘って例えば扇状の切欠部５２がそれ
ぞれ形成されている。

【００６１】このような現像装置５１では、吐出口６１
から吐出された現像液８０が、図８中矢印で示すように
切欠部５２以外の流路面２２２を伝って流れ、底面２２
１の周縁２２１ａから下方の被処理面１００ａへと供給
される。この際、底面２２の周縁２２１ａが略円形状で
あるため、ノズル６を略中心にして全方向に均一に現像
液８０を供給することができる。また、分散部２２の底
面２２１の周縁２２１ａに切欠部５２が形成されている
ため、現像液８０が平面視略円形をなすように連続した
状態で流れ落ちない。このためノズル６および分散部２
２を被処理面１００ａ近くに位置させて現像液８０を吐
出させても、底面２２１の周縁２２１ａとこの周縁２２
１ａから流下した現像液８０と被処理面１００ａとの間
に空気溜まりが形成されない。この結果、ノズル６およ
び分散部２２の引き上げの際に、分散部２２の底面２２
１や被処理面１００ａにバブルが形成されるのを防止す
ることができる。

【００６２】また第６実施形態によっても、分散部２２
の流路面２２２により、マイクロバブルに起因する現像
欠陥を防止でき、かつレジスト上に現像液８０をソフト
に盛ることができるのは、第３実施形態と同様である。
したがって、第６実施形態の現像装置５１によっても現
像均一性の向上および現像欠陥の低減を図ることがで
き、歩留りを向上させることができるといった効果を得
ることができる。

【００６３】なお、第６実施形態では、第５の発明にお
ける分散部が底面を有する場合について述べたが、ノズ
ルの吐出口側から側方下側に向けて延びて形成された流
路面を備えていればよく上記例に限定されない。また第
６実施形態では、流路面に分散部の上端から下端縁に亘
る切欠部を形成したが、少なくとも流路面の下端縁に切
欠部が形成されていればよい。ただし、流路面の上端か
ら下端縁に亘る切欠部を形成し、切欠部以外の流路面に
現像液を流すようにすれば、流路面の下端縁の位置がば
らつかないため、現像液を被処理面に均一に供給するう
えで有効である。

【００６４】また第６実施形態では切欠部を２つ設けた
が、１つでも良くまた３つ以上設けることも可能であ
る。さらに、第５実施形態で述べたサックバックバルブ
４２を設けてもよい。この場合には、液だれに起因する
現像欠陥が防止されるので、現像均一性の向上および現
像欠陥の低減を一層図ることができる。

【００６５】なお、上記したいずれの実施形態において
も、本発明を現像装置に適用した例を述べたが、本発明
はこの他、洗浄処理装置やウエットエッチング装置な
ど、様々な薬液処理装置に適用できるのは言うまでもな
い。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る薬液処
理装置の第１の発明では、吐出口から吐出された薬液を
一旦溜め、オーバーフローさせて下方の被処理面に供給
する溜まり部の底面がその周縁よりも略中心が下方に膨
出した曲面からなっている。このため、ノズルおよび溜
まり部を被処理面近くに位置させて薬液の供給を行って
も、ノズルおよび溜まり部を引き上げる際に溜まり部の
底面や被処理面にバブルが形成されるのを防止できる。
また溜まり部によって、吐出停止後の液だれを防止でき
る。したがって、この装置により現像処理を行えば、バ
ブルや液だれによる現像ばらつきおよび現像欠陥の発生
を防止することができるので、現像均一性が向上しかつ
現像欠陥が低減したレジストパターンを形成することが
できる。

【００６７】本発明に係る薬液処理装置の第２の発明で
は、溜まり部の底面にガスの吹き出し口が形成されてい
るので、ノズルおよび溜まり部を被処理面近くに位置さ
せて薬液の供給を行っても、例えば薬液の吐出停止直前
に吹き出し口よりガスを吹き出させることにより、ノズ
ルおよび溜まり部の引き上げ時に溜まり部の底面や被処
理面にバブルが形成されるのを防止できる。また溜まり
部によって、吐出停止後の液だれを防止できる。したが
って、この装置により現像処理を行えば、第１の発明と
同様の効果が得られる。

【００６８】本発明に係る薬液処理装置の第３の発明で
は、ノズルの吐出口側に設けられた分散部の底面がその
周縁よりも略中心が下方に膨出した曲面からなっている
ため、第１の発明と同様に、ノズルおよび分散部を被処
理面近くに位置させて薬液の供給を行っても、ノズルお
よび分散部の引き上げの際に分散部の底面や被処理面に
バブルが形成されるのを防止できる。よって、この装置
により現像処理を行えば、バブルに起因する現像ばらつ
きおよび現像欠陥の発生を防止することができるので、
現像均一性の向上および現像欠陥の低減を図ることがで
きる。

【００６９】本発明に係る薬液処理装置の第４の発明で
は、分散部の底面にガスの吹き出し口が形成されている
ので、ノズルおよび分散部を被処理面近くに位置させて
薬液の供給を行っても、例えば薬液の吐出停止直前に吹
き出し口よりガスを吹き出させることにより、ノズルお
よび分散部の引き上げ時に分散部の底面や被処理面にバ
ブルが形成されるのを防止できる。よって、この装置に
より現像処理を行えば、第３の発明と同様の効果を得る
ことができる。

【００７０】本発明に係る薬液処理装置の第５の発明で
は、分散部の流路面の下端縁に切欠部が形成されている
ため、流路面の下端縁とこの下端縁から流下した薬液と
被処理面との間に空気溜まりが形成されるのを防止でき
る。よって、ノズルおよび分散部を被処理面近くに位置
させて薬液の供給を行っても、ノズルおよび分散部の引
き上げの際に分散部の底面や被処理面にバブルが形成さ
れないので、この装置により現像処理を行えば、第３の
発明と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薬液処理装置の第１実施形態を説
明する図であり、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は要部断
面図である。

【図２】第１実施形態の変形例を示す要部断面図であ
る。

【図３】本発明に係る薬液処理装置の第２実施形態を説
明する図であり、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は要部断
面図である。

【図４】第２実施形態の変形例を示す要部断面図であ
る。

【図５】本発明に係る薬液処理装置の第３実施形態を示
す要部正面図である。

【図６】本発明に係る薬液処理装置の第４実施形態を説
明する図であり、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は要部断
面図である。

【図７】本発明に係る薬液処理装置の第５実施形態を示
す概略構成図である。

【図８】本発明に係る薬液処理装置の第６実施形態を示
す要部平面図である。

【図９】従来装置の一例を説明する図である。

【図１０】本発明の課題を説明する図である。

【符号の説明】

１、１１、２１、３１、４１、５１ 現像装置 ６
ノズル ７、１７ 溜まり部 １８、３２ ガス供給部 ２
２ 分散部 ５２ 切欠部 ６１ 吐出口 ７１、１７１ 底 ７１ａ、１７１ａ ２２１ 底面 ７２、１７２ 円
筒体 ８０ 現像液 １７５ａ、２２３ａ 吹き出し口
２２１ａ 周縁 ２２２ 流路面 １００ ウエハ １００ａ 被処
理面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬液を被処理物の被処理面に供給するノ
   ズルを備えた薬液処理装置において、 前記ノズルの吐出口側に、有底円筒体からなる溜まり部
   が設けられ、 該溜まり部の底面は、該底面の周縁よりも略中心が下方
   に膨出した曲面からなることを特徴とする薬液処理装
   置。
2. 【請求項２】 薬液を被処理物の被処理面に供給するノ
   ズルを備えた薬液処理装置において、 前記ノズルの吐出口側に設けられた有底円筒体からなる
   溜まり部と、 該溜まり部の底面に形成されたガスの吹き出し口と、 該吹き出し口に接続されたもので、この吹き出し口から
   吹き出されるガスを該吹き出し口に供給するためのガス
   供給部とを備えていることを特徴とする薬液処理装置。
3. 【請求項３】 前記溜まり部の底面は、該底面の周縁よ
   りも略中心が下方に膨出した曲面からなることを特徴と
   する請求項２記載の薬液処理装置。
4. 【請求項４】 薬液を被処理物の被処理面に供給するノ
   ズルを備えた薬液処理装置において、 前記ノズルの吐出口側に設けられているもので、略円形
   の底面と該底面の周縁から前記吐出口に向け斜め上方に
   立ち上がった流路面とからなる分散部を備え、 該分散部の底面は、該底面の周縁よりも略中心が下方に
   膨出した曲面からなることを特徴とする薬液処理装置。
5. 【請求項５】 薬液を被処理物の被処理面に供給するノ
   ズルを備えた薬液処理装置において、 前記ノズルの吐出口側に設けられているもので、略円形
   の底面と該底面の周縁から前記吐出口に向け斜め上方に
   立ち上がった流路面とからなる分散部と、 該分散部の底面に形成されたガスの吹き出し口と、 該吹き出し口に接続されたもので、この吹き出し口から
   吹き出されるガスを該吹き出し口に供給するためのガス
   供給部とを備えていることを特徴とする薬液処理装置。
6. 【請求項６】 前記分散部の底面は、該底面の周縁より
   も略中心が下方に膨出した曲面からなることを特徴とす
   る請求項５記載の薬液処理装置。
7. 【請求項７】 薬液を被処理物の被処理面に供給するノ
   ズルを備えた薬液処理装置において、 前記ノズルの吐出口側から側方下側に向けて延びて形成
   された流路面を有するとともに該流路面の下端縁が略円
   形をなす分散部を備え、 前記流路面の下端縁には、切欠部が形成されていること
   を特徴とする薬液処理装置。