JPH1064802A - 現像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理基板を回転させながら、ノズルを移動
させ、ノズルを介して現像液を被処理基板の表面に供給
するようにした現像処理方法において、現像液の節約及
び処理時間の短縮を図れるようにすること。 【解決手段】 ノズル７０が第１の位置Ｐ１から出発し
て第２の位置Ｐ２に至る手前の途中位置Ｐｘまで、ウエ
ハＷを高速の第１の回転速度Ｎ１で回転させ、途中位置
ＰｘからウエハＷの回転速度の減速を開始し、第２位置
において第１の回転速度Ｎ１よりも低速で且つ許容でき
る液層が維持できる第２の回転速度Ｎ２となるようにウ
エハＷの回転速度を減速する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハのような被処理基板をスピンチャックの上に載せて
回転させながら、ノズルを被処理基板側方の第１の位置
から被処理基板上方のセンターに対応する第２の位置ま
で移動させ、該ノズルを介して現像液を被処理基板の表
面に供給するようにした現像処理方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、被処理基板たる半導体ウエハをス
ピンチャックの上に載せて回転させながら、現像液ノズ
ルを被処理基板側方の第１の位置から被処理基板上方の
センターに対応する第２の位置まで移動させ、該ノズル
を介して現像液を被処理基板の表面に供給するようにし
た現像処理方法がある。

【０００３】これをこの発明の実施形態に係る図１１を
併用して説明すると、ウエハ内カップ間の第１位置Ｐ１
へ現像液ノズルを移動する第１工程、第１位置Ｐ１で
現像液を吐出する第２工程、ウエハを高回転で回転さ
せ、現像液を吐出しながら、ノズルをウエハセンターへ
スキャンし、プリウエットのような感じでウエハ表面を
ぬらす第３工程、ウエハ回転数を落としながらセンタ
ー位置で現像液を吐出し液層を厚くする第４工程、ウ
エハを低回転で回転させながら、液層を厚くする第５工
程が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の現
像処理方法の場合、特にその第３工程においては、現像
液ノズルが第１位置Ｐ１で吐出を開始し、ウエハを回転
させながら、第２位置Ｐ２へと移動し、ウエハ上に液盛
りを行う。

【０００５】しかしながら、この際、現像液ノズルが、
高回転にて、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する
と、第２位置Ｐ２に現像液ノズルが到達してからウエハ
の回転数の減速を開始することになり、現像液の吐出時
間が増え、コスト高となる。

【０００６】そこで、この発明の目的は、上記課題を解
決し、現像液の節約および処理時間の短縮を図ることが
できる現像処理方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、被処理基板をスピンチャ
ックの上に載せて回転させながら、ノズルを被処理基板
側方の第１の位置から被処理基板上方のセンターに対応
する第２の位置まで移動させ、上記ノズルを介して現像
液を被処理基板の表面に供給するようにした現像処理方
法において、 上記ノズルが上記第１の位置から出発し
て上記第２の位置に至る手前の途中位置まで、上記被処
理基板を高速の第１の回転速度で回転させる工程と、
上記途中位置から上記被処理基板の回転速度の減速を開
始し、上記第２位置において上記第１の回転速度よりも
低速で且つ許容できる液層が維持できる第２の回転速度
となるように上記被処理基板の回転速度を減速する工程
と、を有するものである。

【０００８】現像液ノズルが吐出を開始した第１の位置
（被処理基板側方）から第２の位置（被処理基板上のセ
ンター位置）に移動するまでの間において、まず被処理
基板を高速の第１の回転速度Ｎ１（例えば１０００ｒｐ
ｍ）で回転させ、途中から被処理基板の回転数の減速を
開始し、当該第２の位置に現像液ノズルが至った時点で
は、必ず、まだ良好な状態が維持されている速度の低速
側の限界値、回転速度領域（例えば３００〜５００ｒｐ
ｍ）内で定めた回転速度値に留まるようにしている。従
って、現像液ノズルがセンター位置に至ってから減速を
開始する従来の方法に比べ、より短い現像液吐出時間
で、現像欠陥の少ない良好な塗布ができ、従って現像液
を大幅に節約することができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
現像処理方法において、上記第２の位置にて上記第２の
回転速度となるように上記被処理基板の回転速度を減速
する工程に次いで、上記第２の回転速度よりも低速のプ
ルバック｛現像液が被処理体基板の中心部に引き寄せら
れる現象｝を防止する第３の回転速度で上記被処理基板
を回転して、上記第２の位置のノズルから現像液を上記
被処理基板に吐出する工程と、更に低速の回転速度で上
記被処理基板を回転させながら液層を厚くする工程とを
有するものである。従って、被処理基板のセンターに位
置した現像液ノズルから現像液を吐出させ、プルバック
なしに所望の厚さに液盛りすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照してこの発明
の実施の形態を説明する。先ず、この発明の一実施形態
によるレジスト塗布装置を含む塗布現像処理システムを
説明する。図５〜図７はこの塗布現像処理システムの全
体構成を示す図であって、図５は平面図、図６は正面図
および図７は背面図である。

【００１１】この処理システムは、被処理基板例えば半
導体ウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚例えば２５
枚単位で外部からシステムに搬入し又はシステムから搬
出したり、ウエハカセットＣＲに対して半導体ウエハＷ
を搬入・搬出したりするためのカセットステーション１
０と、塗布現像工程の中で１枚ずつ半導体ウエハＷに所
定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置に
多段配置してなる処理ステーション１２と、この処理ス
テーション１２と隣接して設けられる露光装置（図示せ
ず）との間で半導体ウエハＷを受け渡しするためのイン
タフェース部１４とを一体に接続した構成を有してい
る。

【００１２】カセットステーション１０では、図５に示
すように、カセット載置台２０上の突起２０ａの位置に
複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲがそれぞれ
のウエハ出入口を処理ステーション１２側に向けてＸ方
向一列に載置され、カセット配列方向（Ｘ方向）及びウ
エハカセットＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配列方
向（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送体２２が各ウエハ
カセットＣＲに選択的にアクセスするようになってい
る。さらに、このウエハ搬送体２２は、θ方向に回転可
能に構成されており、後述するように処理ステーション
１２側の第３の組Ｇ3の多段ユニット部に属するアライ
メントユニット（ＡＬＩＭ）及びエクステンションユニ
ット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっている。

【００１３】処理ステーション１２では、図５に示すよ
うに、中心部に垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２４が設
けられ、その周りに全ての処理ユニットが１組又は複数
の組に渡って多段に配置されている。この例では、５組
Ｇ1,Ｇ2,Ｇ3,Ｇ4,Ｇ5の多段位置構成であり、第１及び
第２の組Ｇ1,Ｇ2の多段ユニットはシステム正面（図５
において手前）側に並置され、第３の組Ｇ3の多段ユニ
ットはカセットステーション１０に隣接して配置され、
第４の組Ｇ4の多段ユニットはインタフェース部１４に
隣接して配置され、第５の組Ｇ5の多段ユニットは背部
側に配置されている。

【００１４】図６に示すように、第１の組Ｇ1では、カ
ップＣＰ内で半導体ウエハＷをスピンチャックに載せて
所定の処理を行うスピンナ型処理ユニットとして本実施
形態によるレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像ユ
ニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。
第２の組Ｇ2でも、本実施形態によるレジスト塗布ユニ
ット（ＣＯＴ）及び現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順
に２段に重ねられている。レジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）ではレジスト液の排液が機構的にもメンテナンスの
上でも面倒であることから、このように下段に配置する
のが好ましい。しかし、必要に応じて下段に配置するこ
とも可能である。

【００１５】図７に示すように、第３の組Ｇ3では、半
導体ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を行うオ
ープン型の処理ユニット例えばクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ），アドヒージョンユニット（ＡＤ），アライメン
トユニット（ＡＬＩＭ），エクステンションユニット
（ＥＸＴ），プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫ
Ｅ）及びポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が
下から順に８段に重ねられている。第４の組Ｇ4でも、
オープン型の処理ユニット、例えばクーリングユニット
（ＣＯＬ），エクステンション・クーリングユニット
（ＥＸＴＣＯＬ），エクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ），クーリングユニット（ＣＯＬ），プリベーキング
ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及びポストベーキングユニ
ット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に８段に重ねられてい
る。

【００１６】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ），（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処
理温度の高いベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ），
ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）及びアドヒ
ージョンユニット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユ
ニット間の熱的な相互干渉を少なくすることができる。
しかし、ランダムな多段配置とすることも可能である。

【００１７】インタフェース部１４は、奥行方向で端折
りステーション１２と同じ寸法を有するが、幅方向では
小さなサイズに作られている。インタフェース部１４の
正面部には可搬性のピックアップカセットＣＲと定置型
のバックアップカセットＢＲが２段に配置され、背面部
には周辺露光装置２８が配置され、中央部にはウエハ搬
送体２６が設けられている。このウエハ搬送体２６は、
Ｘ,Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲ及び周辺露
光装置２８にアクセスするようになっている。さらに、
ウエハ搬送体２６は、θ方向に回転可能に構成され、処
理ステーション１２側の第４の組Ｇ4の多段ユニットに
属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）にも、及び
隣接する露光装置側のウエハ受渡台（図示せず）にもア
クセスすることができるようになっている。

【００１８】次に、図８〜図１０及び図１２を参照して
本実施形態における現像ユニット（ＤＥＶ）の構成を説
明する。図８は現像ユニット（ＤＥＶ）の要部の構成を
示す一部断面略側面図であり、図９及び図１０は現像ユ
ニット（ＤＥＶ）におけるスキャン時の現像液供給ノズ
ルの第１及び第２の位置をそれぞれ示す略平面図であ
る。図１２は、一実施形態による現像液供給ノズルの内
部の構成を示す断面図である。

【００１９】この現像ユニット（ＤＥＶ）では、環状カ
ップＣＰの内側中心部にスピンチャック６０が配置され
ている。現像処理を受けるべき半導体ウエハＷは、主ウ
エハ搬送機構２４の搬送アーム（図示せず）によりユニ
ット内に搬送されてきてスピンチャック６０の上の載置
される。スピンチャック６０は、真空吸着によって半導
体ウエハＷを保持した状態で、駆動モータ６２の回転駆
動力によって回転するように構成されている。カップＣ
Ｐの中に落ちた液体あるいは吸い込まれた気体は、カッ
プＣＰの底のドレイン口（図示せず）からドレイン管
（図示せず）を通ってトラップタンク（図示せず）へ送
られようになっている。

【００２０】カップＣＰの内側壁面６４の上端には、ス
ピンチャック６０上の半導体ウエハＷの周縁部の裏面と
適当な隙間Ｇを形成するようにリング部材６６が取り付
けられている。このリング部材６６の内側で、かつスピ
ンチャック６０の下側に、有底筒状のバッファ室６８が
設けられている。バッファ室６８の底面には１つ又は複
数の気体導入口６８ａが形成されており、図示しないガ
ス供給源からの気体例えば空気又はＮ２ガスが気体導入
口６８ａよりバッファ室６８内に導入される。室内に導
入された気体は、リング部材６６と半導体ウエハＷとの
隙間Ｇを通って室外へ抜ける。このようにして、スピン
チャック６０上の半導体ウエハＷの周縁部の裏面に沿っ
てウエハＷの内側から外側に向かって気体が流れる。

【００２１】この現像ユニット（ＤＥＶ）における現像
液供給ノズル７０は、垂直支持棒７２及びジョイント部
材７４を介して水平ノズルアーム７６に支持されてお
り、水平ノズルアーム７６に結合されている駆動機構
（図示せず）の水平駆動によって、カップＣＰの外側又
は内側に配設されたノズル待機部７８（図９参照）とス
ピンチャック６０の上方に設定された所定位置との間で
直線移動するようになっている。ノズル待機部７８で
は、現像液供給ノズル７０の先端で乾燥劣化した現像液
を廃棄するために、定期的又は必要に応じてダミーディ
スペンスが行われるよになっている。

【００２２】図１２に示すように、本実施形態における
現像液供給ノズル７０は、下端部の吐出面に細孔からな
る多数（ｎ個）の各吐出口８０（１）,８０（２）,…８
０（ｎ）を一列に設けた吐出部８２と、現像液の温度を
一定に維持するための温調部８４とを一体に結合してな
る。吐出部８２及び温調部８４は例えばステンレス鋼又
はアルミニウムから構成されている。

【００２３】吐出部８２から見て温調部８４の裏面側の
両端部には一対の筒状配管接続部８６、８８が突設さ
れ、それらの配管接続部８６，８８に外管の温調管９０
ｂ，９２ｂ及び内管の現像液供給管９０ａ，９２ａから
なる一対の二重管９０，９２がそれぞれ接続されてい
る。外側の温調管９０ｂ，９２ｂは配管接続部８６，８
８の開口付近の比較的径の大きな温調水ポート８６ａ，
８８ａに取り付けられ、内側の現像液供給管９０ａ，９
２ａは配管接続部８６，８８の内奥の比較的径の小さな
現像液ポート８６ｂ，８８ｂに取り付けられている。

【００２４】温調部８４の内部には、吐出口８０
（１）,８０（２）,…８０（ｎ）の配列方向と平行に延
在する温調水路９４が形成されている。この温調水路９
４は、現像液供給管９０及び現像液ポート８６ｂ，８８
ｂの回りに形成される通路９６，９８を介して温調水ポ
ート８６ａ，８８ａと連通している。温調水供給部（図
示せず）より一方の温調管９０ｂの中を通ってきて入口
側の温調水ポート８６ａに導入された温調水は、温調水
通路９６，９４，９８を通って出口側の温調水ポート８
６ａへ達し、他方の温調管９２ｂを通って該温調水供給
部へ戻されるようになっている。

【００２５】吐出部８０の内部には温調部８４内の現像
液通路１００，１０２を介して現像液導入口８６ｂ，８
８ｂと連通するＬ状の現像液通路１０４が形成されてお
り、この現像液通路１０４の長手通路に各吐出部８０
（ｉ）が一定間隔で接続されいる。現像液供給部（図示
せず）より現像液供給管９０ａ，９２ａを通ってきて現
像液導入口８６ｂ，８８ｂに導入された現像液は、現像
液通路１００，１０２，１０４内を流れて、各吐出部８
０（ｉ）より吐出されるよになっている。

【００２６】現像液供給部よりノズル７０に供給される
現像液は、現像液供給管９０ａ内でも吐出部８２内でも
それぞれ温調管９０ｂ及び温調部８４の温調水によって
一定温度に維持されるため、各吐出部８０（ｉ）より吐
出される現像液は良好な液質状態になっている。なお、
現像液供給ノズル７０の各吐出部８０（ｉ）は斜め下方
を向いており、現像液は同方向に吐出される。

【００２７】図９及び図１０に示すように、現像液供給
ノズル７０は、吐出口８０（１）,８０（２）,…８０
（ｎ）の配列方向が水平ノズルアーム７６に対して水平
でなく幾らか斜めに傾いた角度φ（好ましくは１０〜２
４゜）で取り付けられている。現像処理が行われると
き、水平ノズルアーム７６はその軸方向に垂直な水平方
向（矢印Ｆの方向）に移動して、現像液供給ノズル７０
をノズル待機部７８から半導体ウエハＷの上方の位置ま
で運ぶようになっている。

【００２８】次に、図８〜図１１を参照して本実施形態
の現像ユニット（ＤＥＶ）における現像処理の工程を説
明する。

【００２９】現像ユニット（ＤＥＶ）における現像処理
は、基本的には、図１１に示すような５つの工程，
，，，を含んでいる。

【００３０】先ず、第１工程では、水平ノズルアーム
７６を矢印Ｆの方向に駆動して、現像液ノズル７０をノ
ズル待機部７８の位置から半導体ウエハＷ内周縁部の上
方に設定された第１の位置Ｐ１（図８において実線で示
す位置）まで移動させる。この第１の位置Ｐ１で、現像
液ノズル７０の各吐出口８０（１）,８０（２）,…８０
（ｎ）はカップＣＰの上部開口に向けられる。一方、駆
動モータ６２を起動させてスピンチャック６０を回転駆
動し、被処理体の半導体ウエハＷの回転速度を高速の第
１の回転速度Ｎ１（例えば１０００ｒｐｍ）に立ち上げ
る。

【００３１】次に、第２工程では、図８及び図９に示
すように、上記第１の位置Ｐ１にて現像液ノズル７０よ
り現像液の吐出を開始させる。吐出流量は例えば０.８
リットル／秒に設定してよい。こうして、現像液供給ノ
ズル７０から勢いよく吐出された現像液は半導体ウエハ
Ｗには当たらず、カップＣＰの中に直接落ちて回収され
る。この第１の位置Ｐ１におけるウエハ外での現像液の
吐出は、所定時間例えば０.３秒かけて行われる。な
お、第２工程の間も、半導体ウエハＷの回転速度を高
速の第１の回転速度Ｎ１（１０００ｒｐｍ）に維持す
る。この高速の第１の回転速度Ｎ１（１０００ｒｐｍ）
は現像欠陥のない最も高速の値である。

【００３２】次に、第３工程では、現像液供給ノズル
７０より所定の流量例えば０.８リットル／秒で現像液
を吐出させながら、適当なスキャン速度例えば６０〜１
００ｍｍ／秒で水平ノズルアーム７６が矢印Ｆの方向に
移動して、所定の時間例えば１.０秒をかけて、現像液
ノズル７０を第１の位置Ｐ１から半導体ウエハＷの中心
部の上方に設定された第２の位置Ｐ２（図１０に示す位
置）まで移動させる。

【００３３】この第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ
の移動において、現像液供給ノズル７０は、各吐出口８
０（１）,８０（２）,…８０（ｎ）より安定な吐出流で
現像液を吐出しながら半導体ウエハＷ上をスキャンす
る。

【００３４】一方、この第３工程では、図１に示すよ
うに、半導体ウエハＷの回転速度を途中のＰｘまでは高
速の第１の回転速度（１０００ｒｐｍ）に維持するが、
詳しくは後述するように、途中のＰｘから所定の加速度
で減速を開始して、半導体ウエハＷのセンターに相当す
る第２の位置Ｐ２においては第２の回転速度Ｎ２ここで
は５００ｒｐｍに減速されているように制御する。この
第２の回転速度Ｎ２は、上記第１の回転速度Ｎ１よりも
低速で且つ許容できる液層が維持できる回転速度、つま
り現像欠陥の生じないできるだけ低速の回転速度であ
る。

【００３５】図３は、各アーム速度における半導体ウエ
ハＷの回転数と欠陥数の相関を示したもので、ａ，ｂ，
ｃ，ｄは、それぞれアーム速度が４０ｍｍ／ｓ，６０ｍ
ｍ／ｓ，１００ｍｍ／ｓ，１５０ｍｍ／ｓの場合を示
す。現像欠陥は、回転数が５００ｒｐｍから１０００ｒ
ｐｍまで速度の場合に極めて少なく、次いで３００ｒｐ
ｍから５００ｒｐｍ未満までの速度の場合に許容しうる
程度に少ないこと、そして、３００ｒｐｍ未満の低速領
域及び１０００ｒｐｍを越えた高速領域では無視し得な
い程度に欠陥数が増大することが分かる。また、４０ｍ
ｍ／ｓ〜１５０ｍｍ／ｓの各アーム速度において、欠陥
数が最も少ない回転数はみな１０００ｒｐｍ付近であ
る、という結果が得られている。

【００３６】一方、図４は、６０ｍｍ／ｓ，１００ｍｍ
／ｓの各アーム速度において、ＳＴＥＰ３時間つまり第
３工程の処理時間（プリウェット時間）と欠陥数（開
口不良）の相関を示したものである。各アーム速度にお
いて、ＳＴＥＰ３時間を変化させた場合、開口不良モー
ドの増加はみられなかった。

【００３７】上記から次のことが推測される。即ち、現
像液の節約を目的として、ノズル７０が吐出を開始した
第１の位置（図２（ａ））からウエハのセンターに対応
する第２の位置（図２（ｃ））まで移動する間に、ウエ
ハ回転数の減速を行っても、その減速値が上記回転速度
領域（３００〜５００ｒｐｍ）の範囲で留まっている限
り、現像欠陥の少ない良好な塗布ができるということで
ある。

【００３８】この発明では、かかる認識に基づき、第３
工程において、図１の曲線Ａのように、半導体ウエハ
Ｗの回転速度を制御する。即ち、半導体ウエハＷの回転
速度を半導体ウエハＷの半径途中のＰｘまでは第１の回
転速度１０００ｒｐｍに維持するが、途中のＰｘ、例え
ば半導体ウエハＷの半径の６０％をプリウエットした時
点（０．５秒後）から減速を開始する。但し、その減速
の下限値は、半導体ウエハＷのセンターに相当する第２
の位置Ｐ２（１．０秒後）において、現像欠陥の少ない
より低速の第２の回転速度Ｎ２の範囲３００ｒｐｍ〜５
００ｒｐｍに収まるようにする。図１の例では５００ｒ
ｐｍに減速されているように制御する。この制御は、従
来のもの（図１の曲線Ｂ）が、半導体ウエハＷのセンタ
ーに相当する第２の位置Ｐ２まで１０００ｒｐｍの回転
速度を維持するのと対照的である。

【００３９】ここで重要なことは、高速の第１の回転速
度Ｎ１から中速の第２の回転速度Ｎ２に減速する際の加
速度の大きさである。この加速度が大きすぎると、半導
体ウエハＷ上の現像液にかかる求心力が過大になって、
現像液がウエハ中心部に引き寄せられる現象いわゆるブ
ルパックが発生するおそれがある。ブルパックが発生す
ると、ウエハ中心部で液層に気泡が巻き込まれ、現像欠
陥が生じやすくなる。他方、上記減速の加速度が小さす
ぎると、減速時間が長引いて、そのぶん現像液吐出時間
が長くなりトータルの現像液吐出量が増加するという不
具合がある。

【００４０】この問題について、本発明者は、実験を重
ねて鋭意検討した結果、この減速の加速度の値を高速の
第１の回転速度に対応した値に選ぶと、例えば第１の回
転速度が１０００ｒｐｍの場合は１０００ｒｐｍ／秒付
近に選ぶと、最短の減速時間でブルバックないし現像欠
陥を効果的に防止できることを突き止めた。図１の実施
形態では、減速加速度を１０００ｒｐｍ／秒付近に選
び、その減速曲線Ａにおいて第３工程の開始から１秒
経過後に丁度５００ｒｐｍに減速されていることとなる
ように、減速の開始時期Ｐｘを定めている。

【００４１】こうして、第３工程では、現像液供給ノ
ズル７０より吐出された現像液が、高速回転する半導体
ウエハＷの表面に万遍に降りかかり、ウエハ表面全体が
薄い膜厚の現像液で濡らされる（ブリウエット）。

【００４２】なお、図９から理解されるように、スキャ
ン開始直後に現像液供給ノズル７０からの現像液が半導
体ウエハＷにさしかかる際、現像液供給ノズル７０の両
端の吐出口８０（１）,８０（ｎ）からの現像液がほぼ
同時に半導体ウエハＷの周端に当たる（乗る）ようにす
るとよい。

【００４３】次に、半導体ウエハＷの回転速度の減速は
更に続行され、次に述べる第４工程の回転速度に移行
する。

【００４４】即ち、図１１に戻り、第４工程では、半
導体ウエハＷの回転速度を第１の回転速度（１０００ｒ
ｐｍ）よりもかなり低い低速の第３の回転速度Ｎ３、つ
まり現像液のプルバックを防止してなじませるための速
度、ここでは１００ｒｐｍで回転させると同時に、上記
第２の位置Ｐ２にて現像液供給ノズル７０より所定の流
量例えば０.８リットル／秒で現像液を吐出させる。こ
の第３の回転速度Ｎ３によるなじませるための処理は所
定時間例えば０.３秒かけて行われ、これにより半導体
ウエハＷ上で、ウエハ中心部から現像液の液層が厚くな
る。なお、上記第３工程の途中Ｐｘの高速回転（１０
００ｒｐｍ）から第４工程の低速回転（１００ｒｐ
ｍ）までの回転速度の移行は、上記所定の減速加速度で
いっきに行われる。

【００４５】次に、第５工程では、半導体ウエハＷの
回転速度を第３の回転速度（１００ｒｐｍ）よりも低い
ウェハへ液盛りするための低速の第４の回転速度例えば
３０ｒｐｍで回転させると同時に、第２の位置Ｐ２にて
現像液供給ノズル７０より所定の流量例えば０.８リッ
トル／秒で現像液を吐出させる。この処理は所定時間例
えば２.５秒かけて行われる。こうして、現像液供給ノ
ズル７０より吐出された現像液が、低速回転する半導体
ウエハＷの表面に万遍に所定時間降りかかり、ウエハ表
面全体が所望の厚さでほぼ均一に液盛りされる。

【００４６】なお、第３の回転速度（１００ｒｐｍ）か
ら第４の回転速度（３０ｒｐｍ）への減速幅は小さいた
め、その減速の加速度は任意に選択してよく、例えば１
０００ｒｐｍ／秒に設定してもよい。

【００４７】上記のような一連の工程〜により半導
体ウエハＷ上に現像液を安全かつ均一に液盛りすること
ができる。第３工程の開始から現像液の吐出を停止す
るまでに要する現像液の吐出時間ＴＡは、本実施形態で
は４．２秒であり、これはノズルがセンターに位置して
から減速を開始する従来の場合（４．７秒）に比べ、約
０．５秒短縮され、しかもその間に吐出される現像液の
量は従来よりも相当に少なくなる。

【００４８】要するに、本実施形態では、半導体ウエハ
Ｗを高速回転させて現像液を供給する第３工程（ブリ
ウエット工程）において、現像液ノズル７０が吐出を開
始した第１の位置（図２（ａ））からウエハのセンター
に対応する第２の位置（図２（ｃ））に移動するまでの
間においてウエハ回転数の減速を開始し、当該第２の位
置に現像液ノズル７０が至った時点では、必ずまだ良好
な状態が維持されている回転速度領域（３００〜５００
ｒｐｍ）の範囲内に留まるようにしているので、より短
い現像液吐出時間ＴＡで、現像欠陥の少ない良好な塗布
ができる。即ち現像液の節約ができる。

【００４９】今回、吐出時間短縮を目的としてＳＴＥＰ
３時間（プリウェット時間）を短縮し、ノズルをウエハ
センター方向にスキャンしながら回転数を加速度を利用
して減速した場合の現像欠陥数を調査した。ＳＴＥＰ３
時間は、設定した各アームスキャン速度で、ウエハ半径
（８″：１００ｍｍ）の約８０％をスキャンする時間を
標準条件とした（例：アームスキャン速度が１００ｍｍ
／ｓの場合０．８ｓ）。水平ノズル７０は、加速度を回
転数より大きく設定するとプルバックが生じ、小さく設
定すると回転数が落ちるまで時間がかかり、吐出時間が
長くなるため、加速度と回転数は同じ値に設定した。

【００５０】回転数Ｎ１が１０００ｒｐｍの場合、アー
ムスキャン速度が６０ｍｍ／ｓではＳＴＥＰ３時間を
１．０（ｓ）まで短縮可能（ウエハ半径の６０％）、ア
ームスキャン速度が１００ｍｍ／ｓではＳＴＥＰ３時間
を０．３（ｓ）まで短縮可能（ウエハ半径の３０％）と
いうことが分かった。いずれの場合もノズルがセンター
に到達したときにウエハ回転数Ｎ２が３００ｒｐｍまで
落ちているが、現像欠陥は発生しなかった。よって、設
定した回転数・アーム速度において、ノズルがウエハセ
ンターに到達したときの回転数Ｎ２が３００ｒｐｍまで
減速するような範囲内で、ＳＴＥＰ３時間を短縮可能と
いうことが分かった。

【００５１】一方、本実施形態では、半導体ウエハＷを
高速回転させて現像液を供給する第３工程（ブリウエ
ット工程）から半導体ウエハＷを中速回転させて現像液
を供給する第４工程を挟んで半導体ウエハＷを低速回
転させて現像液を供給する第５工程（液盛り工程）へ
移行させるため、半導体ウエハＷ上の現像液を安全に保
ち、ブルバックを効果的に防止することができる。

【００５２】しかも、第３工程の高速回転から第４工
程の中速回転に切り換えるに際しては切換前の高速回
転の速度に対応した加速度で減速するようにしたので、
ブルバックをより効果的に防止することができる。した
がって、現像欠陥を可及的に少なくすることができる。

【００５３】上記のようにして半導体ウエハＷ上に現像
液を液盛りした後は、この状態を所定時間保持すること
により、現像処理が完了する。現像液供給ノズル７０
は、第５工程の終了後に、水平ノズルアーム７６によ
り矢印Ｆと逆方向に移送され、ノズル待機部７８へ戻さ
れる。

【００５４】上記実施形態では、第１の回転速度Ｎ１＝
１０００ｒｐｍ、第２の回転速度Ｎ２＝５００ｒｐｍ、
第３の回転速度Ｎ３＝１００ｒｐｍ、第４の回転速度Ｎ
４＝３０ｒｐｍに設定したが、第２の回転速度Ｎ２は３
００ｒｐｍ〜５００ｒｐｍの間の任意の値に設定するこ
とができる。

【００５５】また、上記実施形態では、被処理基板が半
導体ウエハの場合について説明したが、被処理基板は必
しも半導体ウエハである必要はなく、スピンチャック上
に載置されて回転され、ノズルを介して現像液を表面に
供給できるものであれば任意のものでよく、例えばＬＣ
Ｄ基板等にも適用できることは勿論である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
次のような優れた効果が得られる。

【００５７】（１）請求項１に記載の発明によれば、現
像液ノズルが吐出を開始した第１の位置（被処理基板側
方）から第２の位置（被処理基板上のセンター位置）に
移動するまでの間において、まず被処理基板を高速の第
１の回転速度Ｎ１（例えば１０００ｒｐｍ）で回転さ
せ、途中から被処理基板の回転数の減速を開始し、当該
第２の位置に現像液ノズルが至った時点では、必ず、ま
だ良好な状態が維持されている速度の低速側の限界値、
即ち回転速度領域（３００〜５００ｒｐｍ）内で定めた
回転速度値に留まるようにしている。従って、現像液ノ
ズルがセンター位置に至ってから減速を開始する従来の
方法に比べ、より短い現像液吐出時間で、現像欠陥の少
ない良好な塗布ができ、従って現像液を大きく節約する
ことができる。

【００５８】（２）請求項２に記載の発明によれば、請
求項１記載の現像処理方法において、上記第２の位置に
て上記第２の回転速度となるように上記被処理基板の回
転速度を減速する工程に次いで、上記第２の回転速度よ
りも低速のプルバックを防止する第３の回転速度で上記
被処理基板を回転して、上記第２の位置のノズルから現
像液を上記被処理基板に吐出する工程と、更に低速の回
転速度で上記被処理基板を回転させながら液層を厚くす
る工程とを含むものである。従って、被処理基板のセン
ターに位置した現像液ノズルから現像液を吐出させ、プ
ルバックなしに所望の厚さに液盛りすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の現像処理方法を従来のものと共に示
した図である。

【図２】この発明の現像処理方法の手順を示した図であ
る。

【図３】各アーム速度における回転数と欠陥数の相関を
示した図である。

【図４】第３工程によるプリウエット時間と欠陥数の相
関を示した図である。

【図５】この発明の現像処理方法を適用した現像装置を
含む塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図であ
る。

【図６】図５の塗布現像処理システムの構成を示す正面
図である。

【図７】図５の塗布現像処理システムの構成を示す背面
図である。

【図８】現像ユニットの要部の構成を示す一部断面略側
面図である。

【図９】現像ユニットにおいて現像液吐出開始時の現像
液供給ノズルの位置を示す略平面図である。

【図１０】現像ユニットにおいてスキャン終了時の現像
液供給ノズルの位置を示す略平面図である。

【図１１】現像ユニットにおける現像処理の工程を説明
するための略側面図である。

【図１２】現像ユニットにおける現像液供給ノズルの構
成を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板） ６０ スピンチャック ７０ 現像液ノズル ７６ 水平ノズルアーム Ｎ１ 第１の回転速度 Ｎ２ 第２の回転速度 Ｎ３ 第３の回転速度 Ｎ４ 第４の回転速度 Ｐ１ 第１の位置 Ｐ２ 第２の位置 ＴＡ 現像液吐出時間（本発明）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板をスピンチャックの上に載せ
   て回転させながら、ノズルを被処理基板側方の第１の位
   置から被処理基板上方のセンターに対応する第２の位置
   まで移動させ、上記ノズルを介して現像液を被処理基板
   の表面に供給するようにした現像処理方法において、 上記ノズルが上記第１の位置から出発して上記第２の位
   置に至る手前の途中位置まで、上記被処理基板を高速の
   第１の回転速度で回転させる工程と、 上記途中位置から上記被処理基板の回転速度の減速を開
   始し、上記第２位置において上記第１の回転速度よりも
   低速で且つ許容できる液層が維持できる第２の回転速度
   となるように上記被処理基板の回転速度を減速する工程
   と、を有することを特徴とする現像処理方法。
2. 【請求項２】 上記第２の位置において上記第２の回転
   速度となるように上記被処理基板の回転速度を減速する
   工程に次いで、上記第２の回転速度よりも低速のプルバ
   ックを防止する第３の回転速度で上記被処理基板を回転
   して、上記第２の位置のノズルから現像液を上記被処理
   基板に吐出する工程と、 更に低速の回転速度で上記被処理基板を回転させながら
   液層を厚くする工程とを有することを特徴とする請求項
   １記載の現像処理方法。