JPWO2020017376A1 - 現像処理装置及び現像処理方法 - Google Patents

Abstract

現像処理後の処理対象基板の中央付近に欠陥が多く生じることを防ぐことを目的とする。処理対象基板（Ｗ）に対して現像処理を行う現像処理装置（３０）であって、処理対象基板（Ｗ）を保持して回転させる回転保持部（１２０）と、前記回転保持部（１２０）に保持された処理対象基板（Ｗ）に、前記現像処理にかかる予め定められた液を吐出する吐出部（１３２）と、前記回転保持部（１２０）に保持された処理対象基板（Ｗ）に吐出された前記予め定められた液に対して、Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該予め定められた液を除電する除電部（１５０）と、を有する。

Description

本開示は、現像処理装置及び現像処理方法に関する。

特許文献１は、基板に対して現像処理を行う現像処理装置に対し、絶縁性の部材で形成された液供給路を介して、現像液としての酢酸ブチルを供給する現像液供給装置を開示している。この現像液供給装置では、酢酸ブチル等の体積抵抗率が高い現像液の場合に現像液と液供給路の摩擦により当該液供給路に電荷が多く発生し当該液供給路が絶縁破壊され、現像液のリークが発生するのを防ぐため、現像液の帯電状態を監視している。

特開２０１８−４１９２８号公報

本開示にかかる技術は、現像処理後の処理対象基板の中央付近に欠陥が多く生じるのを防ぐ。

本開示の一態様は、処理対象基板に対して現像処理を行う現像処理装置であって、処理対象基板を保持して回転させる回転保持部と、前記回転保持部に保持された処理対象基板に、前記現像処理にかかる予め定められた液を吐出する吐出部と、前記回転保持部に保持された処理対象基板に吐出された前記予め定められた液に対して、Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該予め定められた液を除電する除電部と、を有する。

本開示によれば、現像処理後の処理対象基板の中央付近に欠陥が多く生じるのを防ぐことができる。

本実施形態にかかる基板処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。 本実施の形態にかかる基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。 本実施の形態にかかる基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。 第１実施形態にかかる現像処理装置の構成の概略を示す横断面図である 第１実施形態にかかる現像処理装置の構成の概略を示す縦断面図である 現像処理装置に除電部を設けた理由を説明するための図である。 評価試験におけるベアウェハ上の欠陥の分布であって、Ｘ線を照射しないケースの分布を示す図である。 評価試験におけるベアウェハ上の欠陥の分布であって、Ｘ線を照射したケースの分布示す図である。 評価試験におけるベアウェハ上の欠陥の種類とその数を示す図である。 第２実施形態にかかる現像処理の概略を示す横断面図である。 第３実施形態にかかる現像処理の概略を示す横断面図である。 第４実施形態にかかる現像処理の概略を示す横断面図である。

半導体デバイス等の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、一連の処理が行われ、処理対象基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に、予め定められたレジストパターンが形成される。上記一連の処理には、例えば、ウェハ上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を露光する露光処理、露光されたレジスト膜内の化学反応を促進させる加熱処理、加熱処理されたレジスト膜を現像する現像処理等が含まれる。

上述の現像処理は、通常現像処理装置で行われ、当該現像処理装置では、例えばスピンチャックに保持されたウェハに現像液吐出ノズルから現像液が吐出され、ウェハ表面上に現像液の液膜が形成されて、ウェハ上のレジスト膜が現像される。特許文献１では、現像液として酢酸ブチルが用いられている。

本発明者らが確認したところによれば、現像液として酢酸ブチルを用いた場合、現像処理後のウェハの中央付近に欠陥が多く生じるセンターモードが発生することがある。また、酢酸ブチルを用いた現像処理以外の現像処理の場合にも、上記センターモードが発生することがある。

以下、センターモードの発生を抑制するための、すなわち、現像処理後の処理対象基板の中央付近に欠陥が多く生じることを防ぐための、本実施形態にかかる現像処理装置及び現像処理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本実施の形態にかかる現像処理装置を備えた基板処理システム１の構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、各々基板処理システム１の内部構成の概略を模式的に示す、正面図と背面図である。なお、本実施の形態では、基板処理システム１がウェハＷに対して塗布現像処理を行う塗布現像処理システムである場合を例にして説明する。

基板処理システム１は、図１に示すように、複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに予め定められた処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、を有する。そして、基板処理システム１は、カセットステーション１０と、処理ステーション１１と、処理ステーション１１に隣接する露光装置１２との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３と、を一体に接続した構成を有している。

カセットステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０には、基板処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置するカセット載置板２１が複数設けられている。

カセットステーション１０には、Ｘ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板２１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。

処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。

第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理装置、例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３が下からこの順に配置されている。現像処理装置３０は、ウェハＷに対し現像処理を行うものであり、下部反射防止膜形成装置３１は、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下「下部反射防止膜」という）を形成するものである。レジスト塗布装置３２は、ウェハＷにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するものであり、上部反射防止膜形成装置３３は、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下「上部反射防止膜」という）を形成するものである。

例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３の数や配置は、任意に選択できる。

これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３では、例えばスピンコーティングが行われる。スピンコーティングでは、例えば吐出ノズルからウェハＷ上に処理液を吐出すると共に、ウェハＷを回転させて、塗布液をウェハＷの表面に拡散させる。なお、本開示の対象となる現像処理装置３０の構成については後述する。

第２のブロックＧ２には、図３に示すようにウェハＷの加熱や冷却といった熱処理を行う熱処理装置４０や、レジスト液とウェハＷとの定着性を高める疎水化処理を行うアドヒージョン装置４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光装置４２が設けられている。これら熱処理装置４０、アドヒージョン装置４１、周辺露光装置４２は、上下方向と水平方向に並べて設けられており、その数や配置は、任意に選択できる。

例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２が下から順に設けられている。

図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、ウェハ搬送装置７０が配置されている。

ウェハ搬送装置７０は、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム７０ａを有している。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の予め定められたユニットにウェハＷを搬送できる。ウェハ搬送装置７０は、例えば図３に示すように上下に複数台配置され、例えば各ブロックＧ１〜Ｇ４の同程度の高さの予め定められたユニットにウェハＷを搬送できる。

また、ウェハ搬送領域Ｄには、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。

シャトル搬送装置８０は、例えば図３のＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。

図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置９０が設けられている。ウェハ搬送装置９０は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム９０ａを有している。ウェハ搬送装置９０は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。

インターフェイスステーション１３には、ウェハ搬送装置１００と受け渡し装置１０１が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム１００ａを有している。ウェハ搬送装置１００は、例えば搬送アーム１００ａにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置１０１及び露光装置１２との間でウェハＷを搬送できる。

以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータにより構成され、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作、さらには後述の現像処理装置の動作を制御するためのプログラムも格納されている。上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御部２００にインストールされたものであってもよい。

次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。

先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理システム１のカセットステーション１０に搬入され、カセット載置板２１に載置される。次に、ウェハ搬送装置２３によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次取り出され、処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に搬送される。

受け渡し装置５３に搬送されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され温度調節処理される。続いてウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって例えば第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱処理が行われた後、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に戻される。

受け渡し装置５３に戻されたウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって同じ第３のブロックＧ３の受け渡し装置５４に搬送される。続いてウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２のアドヒージョン装置４１に搬送され、疎水化処理が行われる。

疎水化処理が行われたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってレジスト塗布装置３２に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送されて、プリベーク処理され、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５５に搬送される。

受け渡し装置５５に搬送されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって上部反射防止膜形成装置３３に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送されて、加熱により、温度調節される。温度調節後、ウェハＷは周辺露光装置４２に搬送され、周辺露光処理される。

周辺露光処理されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５６に搬送される。

受け渡し装置５６に搬送されたウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって受け渡し装置５２に搬送され、シャトル搬送装置８０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２に搬送される。受け渡し装置６２に搬送されたウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送装置１００によって露光装置１２に搬送され、予め定められたパターンで露光処理される。

露光処理されたウェハＷは、ウェハ搬送装置１００によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６０に搬送される。その後、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、露光後ベーク処理される。

露光後ベーク処理されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって現像処理装置３０に搬送され、現像される。現像終了後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、ポストベーク処理される。

その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５０に搬送され、カセットステーション１０のウェハ搬送装置２３によって予め定められたカセット載置板２１のカセットＣに搬送される。こうして、一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。

次に、本実施の形態にかかる現像処理装置３０の構成について図４及び図５を参照して説明する。

現像処理装置３０は、図４に示すように内部を密閉可能な筐体１１０を有している。筐体１１０の側面には、図５に示すようにウェハＷの搬入出口１１１が形成され、搬入出口１１１には、開閉シャッタ１１２が設けられている。開閉シャッタ１１２を含め筐体１１０は、後述のＸ線照射部から照射される軟Ｘ線を透過させない材料から形成されている。また、開閉シャッタ１１２は、Ｘ線照射部から軟Ｘ線が出射されている時には、搬入出口１１１が開口しないように制御される。

筐体１１０内の中央部には、図４に示すようにウェハＷを保持して回転させる回転保持部としてのスピンチャック１２０が設けられている。スピンチャック１２０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック１２０上に吸着保持できる。

スピンチャック１２０は、例えばモータなどのチャック駆動部１２１により所望の速度で回転自在に構成されている。また、チャック駆動部１２１には、不図示のシリンダなどの昇降駆動機構が設けられており、スピンチャック１２０は昇降駆動機構により昇降自在に構成されている。

スピンチャック１２０の周囲には、ウェハＷから飛散または落下する現像液や洗浄液等の液体を受け止め、回収するカップ１２２の底面には、回収した液体を排出する排出管１２３と、カップ１２２内の雰囲気を排気する排気管１２４が接続されている。

図５に示すように、カップ１２２のＸ方向負方向側（図５の下方向）には、Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１３０が形成されている。レール１３０は、例えばカップ１２２のＹ方向負方向側（図５の左方向）の外方からＹ方向正方向側（図５の右方向）の外方まで形成されている。レール１３０には、アーム１３１が取り付けられている。

アーム１３１には、吐出部としての現像液吐出ノズル１３２が支持されている。現像液吐出ノズル１３２は、現像処理にかかる処理液として現像液を吐出する。アーム１３１は、ノズル駆動部１３３によってレール１３０上を移動自在になっている。これにより、現像液吐出ノズル１３２は、カップ１２２のＹ方向負方向側の外側に設けられた待機部１３４から、カップ１２２内のウェハＷの中央部上方まで移動できる。また、ノズル駆動部１３３によって、アーム１３１は昇降自在であり、現像液吐出ノズル１３２の高さを調節できる。現像液としては酢酸ブチルが用いられる。

現像液吐出ノズル１３２には、図４に示すように当該現像液吐出ノズル１３２に現像液を供給する供給管１３５が接続されている。供給管１３５は、内部に現像液を貯留する現像液供給源１３６に連通している。また、供給管１３５には、現像液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群（図示せず）が設けられている。

さらに、筐体１１０内の中央上部には、当該筐体１１０内に清浄気体としての清浄空気を供給するためのフィルタ１４０が設けられている。基板処理システム１の天井部に設けられたファンフィルタユニットからの清浄空気が、フィルタ１４０によりさらに清浄化されて筐体１１０内に供給される。なお、現像処理装置３０では、フィルタ１４０を通過した清浄空気のダウンフローが形成されるように構成されている。

さらにまた、現像処理装置３０は、スピンチャック１２０に保持されたウェハＷに吐出された現像液に対して、軟Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該現像液を除電する除電部１５０を有する。

現像処理装置３０に、上述のようにウェハＷに吐出された現像液を除電する除電部１５０を設けた理由を次に図６を用いて説明する。
前述のように、現像液として酢酸ブチルを用いた場合、現像処理終了後のウェハＷの中央付近に欠陥が多く生じるセンターモードが発生する。このセンターモードが発生するメカニズムとしては以下のものが考えられる。

現像液として用いられる酢酸ブチルは、体積抵抗率が高いため、絶縁材料から形成される供給管１３５を介して現像液吐出ノズル１３２に供給され現像液吐出ノズル１３２から吐出される際に帯電する。そして、図６（Ａ）に示すように、現像液ＬはウェハＷ上に位置する状態において帯電している。また、現像液Ｌが吐出されているウェハＷも同様に帯電する。したがって、ウェハＷ上の現像液ＬとウェハＷとの間に静電気力による反発力Ｆが現像液に生じる。そうすると、この反発力Ｆが小さくなるよう、ウェハＷ上において膜状であった現像液Ｌは、図６（Ｂ）に示すように、分断され、小さな球状の液粒となる。

現像液Ｌが膜状であれば、現像処理における最後の工程であるウェハＷの乾燥工程でウェハＷを回転させたときに、現像液ＬはウェハＷ上から振り切られる。しかし、現像液Ｌが球状の液粒であると、ウェハＷの中央上に位置する現像液Ｌの液粒は、ウェハＷを回転させても、当該液粒に加わる遠心力が小さいためウェハＷ上に残る。そうすると、当該現像液Ｌの液粒に塵等の異物が含まれていると、当該液粒が乾燥した際にウェハＷ上で欠陥として残る。そのため、現像液として酢酸ブチルを用いた場合、センターモードが発生すると考えられる。

したがって、ウェハＷ上に塗布された現像液を除電すれば、当該現像液とウェハＷとの間で静電力による反発力が生じないため、ウェハＷ上において当該現像液が球状の液粒とならず膜状のままとなり、乾燥工程で当該現像液がウェハＷから振り切られる。よって、センターモードが発生するのを抑制することができると考えられる。
そこで、現像処理装置３０には、上述の除電部１５０が設けられている。

現像処理装置３０自体の説明に戻る。
図４の例の除電部１５０は、筐体１１０内におけるスピンチャック１２０に載置されたウェハＷとフィルタ１４０との間にＸ線照射部１５１を有する。Ｘ線照射部１５１は、軟Ｘ線を照射するものである。Ｘ線照射部１５１は、具体的には、スピンチャック１２０の上方であって、当該スピンチャック１２０に保持されたウェハＷと平面視において重なる位置に配置される。Ｘ線照射部１５１は、スピンチャック１２０に載置されたウェハＷとフィルタ１４０との間の空気に軟Ｘ線を照射しイオン化させる。軟Ｘ線によりイオン化されたイオンは、フィルタ１４０を通過した清浄空気のダウンフローにより、ウェハＷに供給され、当該ウェハＷに塗布されている現像液を除電する。

続いて、現像処理装置３０における現像処理について、図６を用いて説明する。図６は現像処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、たとえばウェハＷの表面にはＳｏＣ（Spin on Carbon）等の下層膜が形成されており、該下層膜の上にはレジスト膜が形成され、当該レジスト膜は露光処理、その後の加熱処理が完了しているものとする。

現像処理に先立って、例えば、Ｘ線照射部１５１からＸ線を照射させていない状態で、搬入出口１１１を開閉シャッタ１１２により開状態とさせ、ウェハＷを筐体１１０内に搬入しスピンチャック１２０上に載置する。その後、搬入出口１１１を開閉シャッタ１１２により閉状態とさせる。

現像処理では、まず、例えば、現像液吐出ノズル１３２をウェハＷの中央部上方へ移動させる。次に、ウェハＷを回転させながら、現像液吐出ノズル１３２からウェハＷ上に現像液を吐出し、ウェハＷの全面に現像液パドルを形成する。

現像液パドルの形成後、現像液吐出ノズル１３２からの現像液の供給を停止し、例えばウェハＷを所定時間静止させることによる静止現像を行い、ウェハＷ上のレジスト膜の現像を進行させる。この間に、現像液吐出ノズル１３２はカップ１２２の外へ退避させる。

現像を進行させるための上記所定時間が経過し、ウェハＷ上にレジストパターンが形成されると、Ｘ線照射部１５１からＸ線を照射させて除電のためのイオンを生成させながら、ウェハＷを高速で回転させて、ウェハＷを回転させる。この際ウェハＷは、例えば最初に３００〜１０００ｒｐｍで５〜１５秒間回転され、次いで、１０００〜３０００ｒｐｍで１０〜２０秒間回転される。これにより一連の現像処理が終了し、ウェハＷ上にレジストパターンが形成される。
なお、本例では、現像処理における乾燥工程でのみ、Ｘ線によりイオンを生成しウェハＷに供給しているが、現像液吐出時や静止現像時もＸ線によるイオン生成を行ってもよい。

（評価試験）
除電部１５０を設けることについての評価試験を、ベアウェハを用いて行った。図７及び図８は、評価試験におけるベアウェハ上の欠陥の分布を示す図である。図９は、欠陥の種類とその数を示す図である。図７及び図８では欠陥検出装置で検出された欠陥の数を示しており、図９では、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で観測された欠陥の種類とその数を示している。

いずれのベアウェハに対しても、スピンチャック１２０に保持した状態で現像液を吐出し、その後、回転させて乾燥させた。また、Ｘ線照射部１５１からＸ線を照射したケース（以下、Ｘ線照射ケース）では、現像液吐出ノズル１３２から現像液を吐出開始してから乾燥工程が終了するまでの間の約１７０秒に亘って、Ｘ線を照射した。

評価試験において、Ｘ線照射部１５１からＸ線を照射しなかったケース（以下、Ｘ線非照射ケース）では、欠陥の数は１００〜１５０個であった。それに対し、ス上記Ｘ線照射ケースでは、欠陥の数は１０〜３５であった。
また、上記Ｘ線非照射ケースでは、図７に示すように、ウェハ中央付近に多数の欠陥が生じていた。それに対し、上記Ｘ線照射ケースでは、図８に示すように、ウェハ中央付近にほとんど欠陥が生じていない。
つまり、Ｘ線照射部１５１を設けることにより、言い換えると、除電部１５０を設けることにより、センターモードが発生するのを抑制することができる。

なお、図８に示すように、上記Ｘ線照射ケースではウェハ外周部における欠陥の数も少なくなっている。つまり、除電部１５０を設けることにより、ウェハ全面において欠陥の数を少なくすることができる。

また、本実施形態では、Ｘ線によりイオン化させているため、コロナ放電方式でイオン化させる場合に比べて、発塵を抑えることができる。

さらに、図９に示すように、上記Ｘ線非照射ケースでは、現像液が乾燥工程中に振り切られずにウェハＷ上に小さな球状の液粒として残った場合に多く観測される、サテライト欠陥の数が非常に多い。サテライト欠陥とは、大きい欠陥の周囲に小さな欠陥が存在する欠陥である。それに対し、上記Ｘ線照射ケースでは、サテライト欠陥がほとんど存在しない。つまり、除電部１５０を設けることにより、小さな球状の液粒の現像液が現像処理後に残るのを防ぐことができ、サテライト欠陥の発生を抑制することができる。
また、上記Ｘ線照射ケースでは、上記Ｘ線非照射ケースに比べて、ゲル状欠陥、Fall on欠陥の量も減っている。ゲル状欠陥とはウェハＷ上にゲル状に残る欠陥であり、Fall on欠陥とは、ウェハＷ上に落下した塵に起因する欠陥である。

（第１実施形態の効果）
本実施形態によれば、現像処理時に、ウェハＷ上の現像液に対して、Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該現像液を除電するため、当該現像液とウェハＷとの間に静電気力による反発力が生じない。したがって、ウェハＷ上において現像液は小さい球状の液滴に分断されないため、現像処理における乾燥工程において、ウェハＷ表面の外周部にも中心部にも現像液が残ることがない。そのため、センターモードの発生を抑制することができる。

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態にかかる現像処理装置３０ａの概略を示す横断面図である。
第１実施形態の現像処理装置３０では、除電部１５０が筐体１１０内におけるスピンチャック１２０に載置されたウェハＷとフィルタ１４０との間にＸ線照射部１５１を有していた。
それに対し、本実施形態の現像処理装置３０ａは、除電部３００が、軟Ｘ線を照射するＸ線照射部３０１をフィルタ３０２内に有し、フィルタ３０２が軟Ｘ線を透過する材料から形成されている。フィルタ３０２は例えばＵＬＰＡフィルタである。

本実施形態においても、ウェハＷ上に塗布された現像液を除電部３００により除電するので、ウェハＷを回転させて乾燥させるときに、現像液がウェハＷから振り切られ、ウェハＷ中央に残らないため、センターモードが発生するのを抑制することができる。

また、第１実施形態の現像処理装置３０を用いると、Ｘ線照射部１５１からの軟Ｘ線がウェハＷに照射される。このように、軟Ｘ線が直接ウェハＷに照射されると、レジスト膜の線幅や下部反射防止膜（例えばＳｏＣ膜）の膜厚等に影響がある場合がある。そして、軟Ｘ線の強度は出射源からの距離に応じて減衰する。
本実施形態では、Ｘ線照射部３０１がフィルタ３０２に設けられているため、Ｘ線照射部３０１からウェハＷまでの距離が大きい。したがって、ウェハＷに照射される軟Ｘ線の量が抑えられるため、軟Ｘ線がウェハＷに影響を及ぼすのを防ぐことができる。

（第３実施形態）
図１１は、第３実施形態にかかる現像処理装置３０ｂの概略を示す横断面図である。
前述のように、第１実施形態の現像処理装置３０を用いると、Ｘ線照射部１５１からの軟Ｘ線がウェハＷに照射される。このように、軟Ｘ線がウェハＷに照射されると、ウェハＷに影響がある場合がある。

そこで、第３実施形態の現像処理装置３０ｂでは、図１１に示すように、除電部３１０が有するＸ線照射部３１１が、当該Ｘ線照射部３１１からのＸ線の照射範囲Ａ内に、スピンチャック１２０に保持されたウェハＷが含まれない位置に配置される。具体的には、Ｘ線照射部３１１は、例えば、スピンチャック１２０に保持されたウェハＷと平面視において重ならない位置に配置され、当該Ｘ線照射部３１１の光軸がウェハＷの表面と平行になるように設けられている。
なお、Ｘ線照射部３１１からのＸ線により生成されたイオンを効率良くウェハＷに供給するために、Ｘ線照射部３１１は、スピンチャック１２０に近い位置に設けられることが好ましく、例えば、カップ１２２の上端近傍に設けられる。

本実施形態においても、スピンチャック１２０に保持されたウェハＷの上方の空気をＸ線によりイオン化し、当該イオンを、フィルタ１４０を通過した清浄空気のダウンフローにより、ウェハＷ上の現像液に供給することができる。したがって、ウェハＷ上の現像液を除電できるため、ウェハＷを回転させて乾燥させるときに、現像液がウェハＷから振り切られ、ウェハＷ表面の中央に残らないので、センターモードが発生するのを抑制することができる。

（第４実施形態）
図１２は、第４実施形態にかかる現像処理装置３０ｃの概略を示す横断面図である。
第１実施形態の現像処理装置３０等では、除電部１５０が、筐体１１０内でＸ線によりイオン化させたイオンを、スピンチャック１２０に保持されたウェハＷに供給していた。

第４実施形態の現像処理装置３０ｃでは、図１２に示すように、除電部３２０が、当該装置３０ｃの外部に位置するイオン供給源３２１においてＸ線によりイオン化されたイオンを筐体１１０内に吐出する、イオン吐出部としてのイオン吐出ノズル３２２を有する。イオン吐出ノズル３２２は、スピンチャック１２０に保持されたウェハＷとフィルタ１４０との間にイオンが吐出されるように、筐体１１０内における上部に設けられている。イオン吐出ノズル３２２の位置は、スピンチャック１２０に保持されたウェハＷにイオンを供給可能であれば他の位置であってもよい。

本実施形態においても、ウェハＷ上に塗布された現像液を除電部３２０により除電するので、ウェハＷを回転させて乾燥させるときに、現像液がウェハＷから振り切られ、ウェハＷ表面の中央に残らないため、センターモードが発生するのを抑制することができる。

以上の例では、第１〜第４実施形態にかかる現像処理装置は、現像液として、酢酸ブチルというネガ型現像液を供給していたが、体積抵抗率が３．４×１０^１１Ω・ｃｍ以上の、他のネガ型の現像液や、ポジ型の現像液を供給してもよい。これらの現像液も体積抵抗率が高いこと等を理由としてセンターモードが発生することがあるが、ウェハに吐出された当該現像液を除電部により除電することによりセンターモードの発生を抑制することができる。

また、以上の例では、ウェハに吐出された現像液を除電していたが、現像処理において、リンス液を用いる場合、ウェハに塗布されたリンス液を除電するようにしてもよい。ポジ型の現像液を用いる場合、リンス液としてＤＩＷを用いることがある。このリンス液としてのＤＩＷ（Deionized Water）は、ＤＩＷ吐出後にウェハを回転させて乾燥させるときに、ウェハとの摩擦で帯電することがある。スピンチャックに保持されたウェハに吐出され帯電したＤＩＷを除電部で除電することにより、当該ＤＩＷが静電気力による反発力によって、球状の液粒となることがない。したがって、ウェハＷを回転させて乾燥させるときに、ＤＩＷが振り切られ、ウェハ上に残らないため、センターモードの発生を抑制することができる。
同様の理由で、現像液としてＤＩＷや純水を用いる場合にも、スピンチャックに保持されたウェハに吐出された現像液を除電部で除電することにより、センターモードの発生を抑制することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）処理対象基板に現像液を吐出して当該処理対象基板に対して現像処理を行う現像処理装置であって、
処理対象基板を保持して回転させる回転保持部と、
前記回転保持部に保持された処理対象基板に、前記現像液を吐出する吐出部と、
前記回転保持部に保持された処理対象基板に吐出された前記現像液に対して、Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該現像液を除電する除電部と、を有する、現像処理装置。
前記（１）では、回転保持部に保持された処理対象基板に吐出された現像液等の予め定められた液に対して、Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該予め定められた液を除電するため、当該予め定められた液と処理対象基板との間に静電気力による反発力が生じない。したがって、処理対象基板上において、上記予め定められた液は小さい球状に分断されないため、上記予め定められた液が吐出された処理対象基板を回転して乾燥させるときに、処理対象基板上に上記予め定められた液が残ることがない。そのため、処理対象基板の中央付近に欠陥が多く生じることがない。

（２）前記予め定められた液は、体積抵抗率が３．４×１０^１１Ω・ｃｍ以上の現像液である、前記（１）に記載の現像処理装置。

（３）前記除電部は、Ｘ線を照射するＸ線照射部を有し、
前記Ｘ線照射部は、前記回転保持部の上方であって、当該回転保持部に保持された処理対象基板と平面視において重なる位置に配置される、前記（１）または（２）に記載の現像処理装置。

（４）前記除電部は、Ｘ線を照射するＸ線照射部を有し、
当該現像処理装置は、
前記回転保持部及び前記吐出部を収容する筐体と、
前記筐体内に清浄気体を供給するためのフィルタと、を有し、
前記Ｘ線照射部は、前記フィルタ内に配置される、前記（１）または（２）に記載の現像処理装置。

（５）前記除電部は、Ｘ線を照射するＸ線照射部を有し、
前記Ｘ線照射部は、当該Ｘ線照射部からのＸ線の照射範囲内に、前記回転保持部に保持された処理対象基板が含まれない位置に配置される、前記（１）または（２）に記載の現像処理装置。

（６）前記回転保持部及び前記吐出部を収容する筐体を有し、
前記除電部は、当該現像処理装置の外部に位置するイオン供給源においてイオン化されたイオンを前記筐体内に吐出するイオン吐出部を有する、前記（１）または（２）に記載の現像処理装置。

（７）処理対象基板に対して現像処理を行う現像処理方法であって、
処理対象基板に前記現像処理にかかる予め定められた液を吐出する工程と、
前記予め定められた液が吐出された処理対象基板を回転して乾燥させる工程と、
処理対象基板に吐出された前記予め定められた液に対して、Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該予め定められた液を除電する工程と、を有する、現像処理方法。

３０、３０ａ〜３０ｃ 現像処理装置
１２０ スピンチャック
１３２ 現像液吐出ノズル
１５０、３００、３１０、３２０ 除電部
Ｗ ウェハ

Claims (7)

1. 処理対象基板に対して現像処理を行う現像処理装置であって、
   処理対象基板を保持して回転させる回転保持部と、
   前記回転保持部に保持された処理対象基板に、前記現像処理にかかる予め定められた液を吐出する吐出部と、
   前記回転保持部に保持された処理対象基板に吐出された前記予め定められた液に対して、Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該予め定められた液を除電する除電部と、を有する、現像処理装置。
2. 前記予め定められた液は、体積抵抗率が３．４×１０^１１Ω・ｃｍ以上の現像液である、請求項１に記載の現像処理装置。
3. 前記除電部は、Ｘ線を照射するＸ線照射部を有し、
   前記Ｘ線照射部は、前記回転保持部の上方であって、当該回転保持部に保持された処理対象基板と平面視において重なる位置に配置される、請求項１または２に記載の現像処理装置。
4. 前記除電部は、Ｘ線を照射するＸ線照射部を有し、
   当該現像処理装置は、
   前記回転保持部及び前記吐出部を収容する筐体と、
   前記筐体内に清浄気体を供給するためのフィルタと、を有し、
   前記Ｘ線照射部は、前記フィルタ内に配置される、請求項１または２に記載の現像処理装置。
5. 前記除電部は、Ｘ線を照射するＸ線照射部を有し、
   前記Ｘ線照射部は、当該Ｘ線照射部からのＸ線の照射範囲内に、前記回転保持部に保持された処理対象基板が含まれない位置に配置される、請求項１または２に記載の現像処理装置。
6. 前記回転保持部及び前記吐出部を収容する筐体を有し、
   前記除電部は、当該現像処理装置の外部に位置するイオン供給源においてイオン化されたイオンを前記筐体内に吐出するイオン吐出部を有する、請求項１または２に記載の現像処理装置。
7. 処理対象基板に対して現像処理を行う現像処理方法であって、
   処理対象基板に前記現像処理にかかる予め定められた液を吐出する工程と、
   前記予め定められた液が吐出された処理対象基板を回転して乾燥させる工程と、
   処理対象基板に吐出された前記予め定められた液に対して、Ｘ線によりイオン化されたイオンを供給し、当該予め定められた液を除電する工程と、を有する、現像処理方法。

Images