KR20220037468A - 현상 장치 및 현상 방법 - Google Patents

Abstract

노광이 끝난 레지스트막이 표면에 형성된 기판에 현상액을 공급하여 현상함에 있어, 기판의 면내의 각 부에 형성되는 레지스트 패턴의 치수의 균일성을 높게 하는 것이다. 컵의 외측으로부터 당해 컵 내로 향하는 기류를 형성하는 기류 형성부와, 기판의 표면에 현상액을 공급하여 현상하는 현상액 공급부와, 현상된 기판의 표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부와, 현상액 공급부 및 세정액 공급부와는 별개로 마련되고, 제 1 위치에 위치하여 현상액이 공급된 기판의 일부를 한정적으로 덮고, 당해 기판의 표면에 형성되는 기류를 규제하기 위한 기류 규제 부재와, 세정액이 기판에 공급되었을 때에 기류 규제 부재를 제 1 위치와는 상이한 제 2 위치에 위치시키는 이동 기구, 또는 제 1 위치는 컵의 외측의 위치이며, 세정액이 기판에 공급되고 있을 때에 있어서도 기류 규제 부재가 당해 제 1 위치에 위치하는 것을 포함한다.

Description

현상 장치 및 현상 방법

본 개시는 현상 장치 및 현상 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 포토리소그래피 공정이 포함된다. 당해 포토리소그래피 공정에서는, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라 기재함)의 표면에 있어서의 레지스트막의 형성, 원하는 패턴에 따른 레지스트막의 노광, 현상액의 공급에 의한 레지스트막의 현상이 차례로 행해져, 레지스트 패턴이 형성된다. 특허 문헌 1에는 상기의 현상을 행하는 장치로서, 웨이퍼에 현상액을 공급하는 노즐과, 현상액이 액 축적된 웨이퍼의 중앙부에 온도 조정용의 불활성 가스를 공급하는 노즐을 구비하는 장치가 나타나 있다.

일본특허공개공보 2016-81964호

본 개시는, 노광이 끝난 레지스트막이 표면에 형성된 기판에 현상액을 공급하여 현상함에 있어, 기판의 면내의 각 부에 형성되는 레지스트 패턴의 치수의 균일성을 높게 할 수 있는 기술을 제공한다.

본 개시의 현상 장치는, 노광이 끝난 레지스트막이 표면에 형성된 기판을 유지하는 기판 유지부와,

상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 둘러싸는 컵과,

상기 컵의 외측으로부터 상기 컵 내로 향하는 기류를 형성하는 기류 형성부와,

상기 기판의 표면에 현상액을 공급하여 현상하는 현상액 공급부와,

현상된 상기 기판의 표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부와,

상기 현상액 공급부 및 상기 세정액 공급부와는 별개로 마련되고, 제 1 위치에 위치하여 상기 현상액이 공급된 기판의 일부를 한정적으로 덮어, 상기 기판의 표면에 형성되는 기류를 규제하기 위한 기류 규제 부재와,

상기 세정액이 상기 기판에 공급되었을 때에 상기 기류 규제 부재를 상기 제 1 위치와는 상이한 제 2 위치에 위치시키는 이동 기구, 또는 상기 제 1 위치는 상기 컵의 외측의 위치이며, 상기 세정액이 기판에 공급되고 있을 때에 있어서도 상기 기류 규제 부재가 상기 제 1 위치에 위치하는 것

을 포함한다.

본 개시에 따르면, 노광이 끝난 레지스트막이 표면에 형성된 기판에 현상액을 공급하여 현상함에 있어, 기판의 면내의 각 부에 형성되는 레지스트 패턴의 치수의 균일성을 높게 할 수 있다.

도 1은 본 개시의 현상 장치의 일실시 형태를 나타내는 종단 측면도이다.
도 2는 상기 현상 장치의 평면도이다.
도 3은 상기 현상 장치에 있어서의 처리의 일례를 나타내는 타이밍 차트도이다.
도 4는 상기 현상 장치에 의해 처리되는 웨이퍼의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 5는 상기 현상 장치에 의해 처리되는 웨이퍼의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 6은 상기 현상 장치에 의해 처리되는 웨이퍼의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 7은 상기 현상 장치에 있어서의 처리의 다른 예를 나타내는 타이밍 차트도이다.
도 8은 상기 현상 장치에 의해 처리되는 웨이퍼의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 9는 상기 현상 장치에 있어서의 처리의 또 다른 예를 나타내는 타이밍 차트도이다.
도 10은 상기 현상 장치에 마련되는 링 플레이트의 변형예를 나타내는 종단 측면도이다.
도 11은 상기 링 플레이트의 다른 변형예를 나타내는 종단 측면도이다.
도 12는 상기 링 플레이트의 또 다른 변형예를 나타내는 종단 측면도이다.
도 13은 상기 현상 장치의 다른 예를 나타내는 종단 측면도이다.
도 14는 링 플레이트 이외의 기류 규제 부재의 예를 나타내는 상면도이다.
도 15는 링 플레이트의 다른 이동예를 나타내는 설명도이다.
도 16은 다른 기류 규제 부재를 구비하는 현상 장치의 종단 측면도이다.
도 17은 상기 다른 기류 규제 부재를 구비하는 현상 장치의 평면도이다.
도 18은 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프도이다.

본 개시의 현상 장치의 일실시 형태인 현상 장치(1)에 대하여 설명한다. 이 현상 장치(1)에는, 표면에 노광이 끝난 레지스트막이 형성된 원형 기판인 웨이퍼(W)가 반송되어, 당해 웨이퍼(W)에 현상액의 공급에 의한 현상 처리와, 세정액의 공급에 의한 세정 처리가 차례로 행해진다. 상기의 레지스트막에 대하여 상세하게 설명하면, 광원으로서 예를 들면 수은 램프로부터 조사되는 i선(파장이 365 nm인 광)에 의해, 원하는 패턴에 따라 노광되어 있다. 그와 같이 i선에 의해 노광되도록 설계되는 레지스트는, 현상액이 공급됨으로써, 노광 영역이 용해되고, 또한 미노광 영역이 경화되도록 구성되는 경우가 있다. 그 경우, 웨이퍼(W)에 처리가 행해지는 온도 대역에 있어서, 온도가 낮아질수록 노광 영역의 용해도 일어나기 어려워지지만, 미노광 영역의 경화에 대해서도 일어나기 어려워지기 때문에, 형성되는 레지스트 패턴의 볼록부의 폭이 좁아진다. 즉, 현상이 진행된 상태가 된다.

그리고, 현상 장치(1)에 대해서는 액 처리에 의해 발생하는 미스트의 비산을 방지하기 위하여, 웨이퍼(W)를 수용하는 후술하는 컵 내가 배기된다. 이와 같이 하여 컵 내에 형성되는 배기류는 웨이퍼(W)의 중심부보다 주연부에 있어서 강해지기 때문에, 웨이퍼(W)의 주연부에 대해서는, 비교적 낮은 온도가 된다. 이 현상 장치(1)는 그러한 상황 하에 있어서, 현상 시의 웨이퍼(W)의 면내에 있어서의 온도의 불균일을 억제하여, 레지스트 패턴의 치수인 CD(Critical Dimension)의 균일성이 높아지도록 구성되어 있다.

이하, 도 1의 종단 측면도, 도 2의 평면도를 각각 참조하여, 현상 장치(1)에 대하여 설명한다. 현상 장치(1)는, 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 흡착하여 수평으로 유지하는 기판 유지부인 스핀 척(11)을 구비하고, 스핀 척(11)은 회전축(12)을 개재하여 회전 기구(13)와 접속되어 있다. 당해 회전 기구(13)에 의해, 스핀 척(11)은 웨이퍼(W)를 유지한 상태에서, 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 직경은 예를 들면 300 mm이다.

또한 현상 장치(1)는, 스핀 척(11)에 배치된 웨이퍼(W)의 둘레를 둘러싸는 컵(20)을 구비하고 있다. 컵(20)은 외컵(21)과, 그 내측에 마련되는 내컵(22)에 의해 구성되어 있다. 외컵(21)은 각통 형상으로 형성되어 있다. 내컵(22)은 원통의 상부측이 상방 내측으로 경사져, 상부측 개구부가 하부측 개구부보다 좁아지도록 형성되어 있다. 외컵(21)이 승강 기구(23)에 의해 상승하면, 내컵(22)은, 당해 외컵(21)에 연동하여 승강한다. 컵(20)은, 후술하는 현상액 노즐(41)과의 간섭을 방지하기 위하여, 당해 현상액 노즐(41)이 웨이퍼(W) 상을 이동할 때는, 도 1에 실선으로 나타내는 하강 위치에 위치한다. 그리고, 세정액의 공급이 개시될 때까지 도 1에 점선으로 나타내는 상승 위치로 이동하여, 세정 시의 웨이퍼(W)의 회전에 의한 주위로의 액의 비산을 방지한다.

상기의 스핀 척(11)의 하방측에는, 회전축(12)을 둘러싸는 수평인 원판(14)이 마련되어 있다. 도면 중 15는, 원판(14)을 관통하는 승강 핀이며, 승강 기구(16)에 의해 승강하고, 도시하지 않는 웨이퍼(W)의 반송 기구와 스핀 척(11)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달한다. 또한, 원판(14)의 외측 전둘레에 걸쳐 오목부를 형성하는 액 받이부(24)가 마련되어 있고, 당해 액 받이부(24)에는 배액구(25)가 개구되어 있다. 또한, 원판(14)의 주연부에는 상단이 웨이퍼(W)의 이면에 접근하여, 낙하한 액을 액 받이부(24)로 가이드하기 위하여 종단면에서 봤을 때 산 형상으로 형성된 링체(17)가 마련되어 있다.

또한, 액 받이부(24)에는, 컵(20) 내를 배기하기 위한 배기관(26)이 마련되어 있고, 배기관(26)의 하류측은, 댐퍼(27)를 개재하여 배기부(28)에 접속되어 있다. 이 배기부(28)는, 예를 들면 현상 장치(1)가 마련되는 공장의 배기로에 의해 구성되어 있고, 배기량 전환부인 댐퍼(27)의 개방도가 변경됨으로써, 배기관(26)으로부터의 배기량이 변경된다. 이 예에서는, 컵(20) 내에 있어서의 단위 시간당 배기량이 큰 고배기의 상태, 및 컵(20) 내에 있어서의 단위 시간당 배기량이 작은 저배기의 상태 중 어느 하나가 되도록, 댐퍼(27)의 개방도의 변경이 행해진다.

또한, 컵(20)의 상방에는 필터 유닛(31)이 마련되어 있고, 도시하지 않는 공급로로부터 공급된 공기가 당해 필터 유닛(31)에 의해 청정화되어, 컵(20)을 향해 공급된다. 이 필터 유닛(31)에 의한 공기의 공급과 컵(20) 내의 배기에 의해, 필터 유닛(31)으로부터 컵(20)으로 향하는 하강 기류가 형성된다. 필터 유닛(31) 및 컵(20)의 댐퍼(27)는, 컵(20)의 외부로부터 컵(20) 내로 향하는 기류를 형성하는 기류 형성부를 구성한다.

현상 장치(1)는, 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하는 현상액 공급부인 현상액 노즐(41)을 구비하고 있다. 예를 들면 현상액 노즐(41)은, 하방으로 개구되고 또한 후술하는 현상액 노즐(41)의 이동 방향에 직교하여 연장되는 장척인 슬릿 형상의 토출구(42)를 구비하고 있다. 현상액 노즐(41)은, 공급관(43)을 개재하여 현상액의 공급 기구(44)에 접속되어 있다. 공급 기구(44)는, 예를 들면 밸브 및 매스 플로우 컨트롤러 및 현상액의 공급원을 포함한다. 그리고, 상기의 현상액 노즐(41)은, 노즐 암(45)을 개재하여 이동 기구(46)에 접속되어 있고, 이동 기구(46)는, 현상액 노즐(41)을 승강 또한 수평 이동시킬 수 있다. 도면 중 47은, 이동 기구(46)가 수평 이동하기 위한 가이드이며, 도면 중 48은, 컵(20)의 외측에서 현상액 노즐(41)을 대기시키는 대기부이다.

또한 현상 장치(1)에는, 웨이퍼(W)에 예를 들면 순수인 세정액을 공급하는 세정액 공급부이며, 소경의 토출구를 구비하는 세정액 노즐(51)이 마련되어 있다. 세정액 노즐(51)은, 공급관(52)을 개재하여 세정액의 공급 기구(53)에 접속되어 있다. 공급 기구(53)는, 예를 들면 밸브 및 매스 플로우 컨트롤러 및 세정액의 공급원을 포함한다. 그리고, 상기의 세정액 노즐(51)은, 노즐 암(54)을 개재하여 이동 기구(55)에 접속되어 있다. 이동 기구(55)에 의해, 노즐 암(54)을 개재하여 세정액 노즐(51)은, 승강 또한 수평 이동할 수 있다. 도면 중 56은, 이동 기구(55)가 수평 이동하기 위한 가이드이며, 도면 중 57은, 컵(20)의 외측에서 세정액 노즐(51)을 대기시키는 대기부이다.

이어서, 현상 장치(1)에 마련되는 링 플레이트(61)에 대하여 설명한다. 이 링 플레이트(61)는, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 기류를 규제하는 기류 규제 부재이며, 그 기류의 규제에 의해 웨이퍼(W)의 면내의 온도 분포를 조정하여, 기술한 바와 같이 레지스트 패턴의 CD의 균일성을 높인다. 링 플레이트(61)는 수평인 원형 판으로서 구성되어 있고, 스핀 척(11)에 유지되는 웨이퍼(W) 상에 마련되어 있다. 링 플레이트(61)의 중앙부에는 원형의 관통홀(62)이 개구되어 있다. 그리고 평면에서 봤을 때, 관통홀(62)의 중심과 웨이퍼(W)의 중심이 중첩되고, 또한 링 플레이트(61)의 가장자리와 웨이퍼(W)의 가장자리가 중첩되어 있다. 따라서, 링 플레이트(61)는 웨이퍼(W)의 둘레를 따라 형성된 환 형상체로서 구성되어 있고, 평면에서 봤을 때, 웨이퍼(W)의 주연부를 한정적으로 덮는다. 관통홀(62)의 직경이 너무 크면, 후술하는 바와 같이 링 플레이트(61)에 의해 웨이퍼(W)의 중심부로 모이는 공기의 양이 적어지고, 관통홀(62)의 직경이 너무 작으면, 당해 관통홀(62)을 통과할 수 있는 단위 시간당 공기의 유량이 적어진다. 그 때문에, 후술하는 웨이퍼(W)의 중심부를 냉각하는 작용이 확실하게 얻어지도록, 예를 들면 웨이퍼(W)의 직경에 대한 관통홀(62)의 직경의 비율을 0.1 ~ 0.33으로 하는 것이 바람직하다.

링 플레이트(61)의 하면은, 웨이퍼(W)의 표면과 대향하는 수평면을 이룬다. 관통홀(62)을 형성하는 링 플레이트(61)의 내주 측면 및 링 플레이트(61)의 외주 측면은 수직면으로서 형성되어 있다. 따라서 이 링 플레이트(61)에 있어서는, 하측의 내주연부, 외주연부는 각각 네모져 있다. 또한, 링 플레이트(61)의 관통홀(62)의 홀 가장자리부는 상방을 향해 돌출되어, 환 형상 돌기(63)를 형성하고 있다. 또한, 관통홀(62)의 크기를 적절히 설정하는 등 하여, 당해 환 형상 돌기(63)가 마련되지 않는 구성으로 되어도 된다.

링 플레이트(61)는, 접속부(64)를 개재하여 평면에서 봤을 때 컵(20)의 외측에 마련된 승강 기구(65)에 접속되어 있다. 또한 도시의 편의 상, 도 1에서는 승강 기구(65)를 컵(20)의 상방 위치에 나타내고 있다. 이동 기구인 승강 기구(65)에 의해 링 플레이트(61)는, 하방 위치(도 1 중에 실선으로 나타내는 위치)와, 당해 하방 위치의 상방에 있어서의 상방 위치(도 1 중에 점선으로 나타내는 위치)와의 사이에서 수직으로 승강한다. 이와 같이 승강하기 때문에, 링 플레이트(61)는 현상액 노즐(41) 및 세정액 노즐(51)과는 별개로 마련된 부재이다. 이 별개로 마련된다는 것은, 본 예와 같이 링 플레이트(61)가, 현상액 노즐(41) 및 세정액 노즐(51)과는 독립하여 이동할 수 있도록 구성되거나, 후술하는 예와 같이 컵(20)에 대하여 고정되어 있다고 하는 것이다. 즉, 링 플레이트(61)는, 노즐 암(45, 54)과 같은 현상액 노즐(41) 및 세정액 노즐(51)의 이동에 수반하여 이동하는 부재는 아니라고 하는 것이다.

웨이퍼(W)의 표면으로부터 하방 위치(제 1 위치)에 있어서의 링 플레이트(61)의 하면까지의 높이(H1)는, 예를 들면 2 mm이다. 이 하방 위치에 링 플레이트(61)가 위치할 때에, 필터 유닛(31)으로부터 링 플레이트(61)의 상면을 향해 공급된 공기 중 일부는, 링 플레이트(61)의 상면을 외측을 향해 흐르고, 배기가 행해지고 있는 컵(20) 내로 공급되어 제거된다. 링 플레이트(61)의 상면에 공급되는 공기의 다른 일부는, 링 플레이트(61)의 상면을 내측을 향해 흐르고, 환 형상 돌기(63)를 넘어 관통홀(62)을 향해 흘러들어, 필터 유닛(31)으로부터 직접 관통홀(62) 내로 공급된 공기와 합류한다.

이와 같이 관통홀(62)에 공기가 도입됨으로써, 웨이퍼(W)의 중심부로 공급되는 공기의 양은 비교적 커지고, 결과로서, 웨이퍼(W)의 중심부로 향하는 기류는 비교적 강해진다. 그리고, 그러한 기류에 노출됨으로써, 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서의 현상액의 온도는 저하된다. 이와 같이 웨이퍼(W)의 중심부로 공급된 공기는, 컵(20) 내가 배기되어 있음으로써, 링 플레이트(61)와 웨이퍼(W)와의 사이의 간극을 지나 웨이퍼(W)의 둘레로 향한다. 이와 같이, 링 플레이트(61)의 작용에 의해, 필터 유닛(31)으로부터 공급되는 공기에 대해서는 웨이퍼(W)의 중심부로 모이는 기류가 되고, 또한 웨이퍼(W)의 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연으로 흐르는 비교적 높이가 낮은 기류가 되도록, 그 흐름이 규제된다.

웨이퍼(W)의 표면으로부터 상방 위치(제 2 위치)에 있어서의 링 플레이트(61)의 하면까지의 높이(H2)는, 예를 들면 200 mm이다. 이 상방 위치는, 웨이퍼(W) 상을 이동하는 현상액 노즐(41), 세정액 노즐(51), 노즐 암(45, 54)에 각각 간섭하지 않는 위치로서 설정된다. 링 플레이트(61)가 상방 위치에 위치할 때, 당해 링 플레이트(61)와 웨이퍼(W)와의 거리는 비교적 길기 때문에, 링 플레이트(61)의 상면에 공급된 공기는 링 플레이트(61)의 하면으로 돌아들어가, 하강 기류로서 웨이퍼(W)의 표면 전체에 공급된다. 즉, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 기류는, 링 플레이트(61)가 마련되어 있지 않은 경우에 있어서의 기류와 동일 내지는 대략 동일하게 된다. 따라서, 하방 위치에 링 플레이트(61)를 배치했을 때에 비하면, 이와 같이 링 플레이트(61)를 상방 위치에 배치했을 때에는, 웨이퍼(W)의 중심부로 향하는 기류는 약해진다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 현상 장치(1)는 예를 들면 컴퓨터에 의해 구성되는 제어부(100)를 구비하고 있다. 제어부(100)는 프로그램을 구비하고 있고, 당해 프로그램에 의해 제어부(100)로부터 현상 장치(1)의 각 부로 제어 신호가 보내진다. 이 제어 신호에 의해, 현상액 공급 기구(44)로부터의 현상액의 공급, 세정액 공급 기구(53)로부터의 세정액의 공급, 회전 기구(13)에 의한 웨이퍼(W)의 회전수, 승강 기구(65)에 의한 링 플레이트(61)의 승강, 승강 기구(16)에 의한 승강 핀(15)의 승강이 제어된다. 그 외에는, 이동 기구(46)에 의한 현상액 노즐(41)의 이동, 이동 기구(55)에 의한 세정액 노즐(51)의 이동, 및 댐퍼(27)의 개방도의 변경 등이, 제어 신호에 의해 제어된다. 상기의 프로그램은, 이와 같이 각 부의 동작을 제어하고, 후술하는 웨이퍼(W)의 처리를 진행시키도록 명령(각 단계)이 짜여져 있다. 이 프로그램은, 컴퓨터 기억 매체 예를 들면 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 메모리 카드, DVD 등의 기억 매체에 저장되어 제어부(100)에 인스톨된다.

이어서, 도 3의 타이밍 차트와, 웨이퍼(W) 및 링 플레이트(61)의 상태를 나타내는 도 4 ~ 도 6을 참조하여, 현상 장치(1)의 동작의 일례에 대하여 설명한다. 도 3의 타이밍 차트는, 웨이퍼(W)의 회전수의 변화의 개략과, 현상액 노즐(41)로부터 현상액(D)이 공급되는 타이밍과, 세정액 노즐(51)로부터 세정액(R)이 공급되는 타이밍과, 링 플레이트(61)의 위치와, 배기관(26)에 의한 컵(20) 내의 배기량의 변화를 나타내고 있다. 또한, 이 도 3에서 나타내는 처리 시퀀스를 제 1 처리 시퀀스라 기재하는 경우가 있다. 또한 도 4 ~ 도 6에 있어서는, 웨이퍼(W) 및 링 플레이트(61)의 주위에 형성되는 기류를, 화살표로 나타내고 있다.

필터 유닛(31)으로부터 청정한 공기가 하방으로 공급되어, 컵(20) 내가 저배기로 배기되고, 또한 링 플레이트(61)가 상방 위치에 배치된 상태에서, 웨이퍼(W)가 현상 장치(1)로 반송되어, 스핀 척(11)에 유지된다. 대기부(48)로부터 현상액 노즐(41)이, 회전하지 않고 정지한 상태의 웨이퍼(W)의 일단 상으로 이동하면, 당해 현상액 노즐(41)에 의한 현상액(D)의 토출이 개시되어, 현상액 노즐(41)은 현상액을 토출한 채로, 웨이퍼(W)의 타단 상을 향해 수평 이동한다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 현상액(D)의 퍼들(액 저류)이 형성된다(차트 중의 시각 t1, 도 4).

현상액 노즐(41)이 웨이퍼(W)의 타단 상에 도달하고, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 현상액(D)의 퍼들이 형성되면, 현상액 노즐(41)로부터의 현상액(D)의 공급이 정지되어, 현상액 노즐(41)은 대기부(48)로 퇴피하고, 또한 고배기가 된다. 또한, 이와 같이 현상액(D)의 퍼들의 형성이 끝날 때까지 저배기로 하고 있는 것은, 배기량이 큰 것에 따른 현상액(D)의 퍼들의 흔들림을 억제하여, 웨이퍼(W)의 면내의 각 부에서 균일성 높게 현상액(D)이 축적되도록 하기 위함이다. 그리고, 이와 같이 현상액(D)이 축적된 웨이퍼(W)의 주연부 상에서는, 기술한 바와 같이 컵(20) 내의 배기에 의해 웨이퍼(W)의 중심부에 비해 강한(속도가 큰) 배기류가 형성되어 있고, 당해 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서의 현상액(D)은 비교적 낮은 온도가 된다.

상기의 현상액 노즐(41)에 의한 현상액(D)의 토출의 정지와 함께, 상방 위치의 링 플레이트(61)가 하방 위치로 이동하여, 기술한 바와 같이 링 플레이트(61)의 관통홀(62)로 유입되는 공기가 비교적 강한 기류를 형성한다. 이 기류에 노출됨으로써, 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서의 현상액의 온도가 저하되고, 결과로서 웨이퍼(W)의 중심부와 주연부와의 사이에서 현상액(D)의 온도가 일치되어, 웨이퍼(W)의 면내 전체에서 반응 속도가 일치되도록 현상이 진행된다(시각 t2, 도 5). 그리고, 관통홀(62)로부터 웨이퍼(W)의 중심부로 공급된 공기는, 상기한 바와 같이 웨이퍼(W)의 주연부로 향하는 기류를 형성하고, 웨이퍼(W)의 외측으로 흘러 컵(20) 내로부터 제거된다. 이와 같이 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 향하는 기류가 형성됨으로써, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 있어서의 온도가 저하된다. 또한 고배기로 되어 있기 때문에, 당해 기류의 속도는 크고, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 있어서의 현상액의 온도는 더 낮은 것이 된다. 결과로서, 웨이퍼(W)의 표면 전체에서 현상이 신속하게 진행된다.

이러한 후, 링 플레이트(61)가 상방 위치로 돌아가고, 이어서 대기 영역(57)으로부터 웨이퍼(W)의 중심부 상으로 세정액 노즐(51)이 이동하여, 당해 중심부에 세정액(R)이 토출되고 또한 웨이퍼(W)가 회전하여, 현상액(D)이 웨이퍼(W) 표면으로부터 제거된다. 필터 유닛(31)으로부터 공급되는 공기는, 기술하는 바와 같이 링 플레이트(61)의 상방측으로부터 하방측으로 돌아들어가 웨이퍼(W)로 향하는 하강 기류를 형성하고, 당해 웨이퍼(W)의 표면 전체에 공급된다. 이 하강 기류에 의해, 미스트화된 현상액(D) 및 세정액(R)이 컵(20) 내로 밀려, 컵(20) 밖으로 비산하는 것이 억제된다(시각 t3, 도 6). 또한 이와 같이 미스트의 비산을 방지하는 목적으로부터, 컵(20) 내의 배기에 대해서는 링 플레이트(61)의 하방 위치로의 배치 시부터 계속하여, 고배기의 상태로 유지된다.

이 후, 세정액 노즐(51)로부터 세정액(R)의 공급이 정지되고, 당해 세정액 노즐(51)은 대기 영역(57)으로 돌아온다. 또한, 웨이퍼(W)로의 세정액(R)의 공급이 개시되고 나서 세정액(R)의 공급이 정지될 때까지의 기간은, 세정액이 기판에 공급되었을 때에 상당한다. 세정액(R)의 공급 정지 후에도 웨이퍼(W)의 회전이 계속되고, 세정액(R)이 털어내져, 웨이퍼(W)의 표면이 건조되면, 웨이퍼(W)의 회전이 정지한다. 이 후, 웨이퍼(W)는 현상 장치(1)로부터 반출된다.

이 현상 장치(1)에 의하면, 현상액의 액 저류가 웨이퍼(W)의 표면 전체에 형성된 상태에서, 링 플레이트(61)가 웨이퍼(W)에 가까운 하방 위치에 배치되고, 웨이퍼(W)의 중심부가 비교적 강한 기류에 노출됨으로써, 당해 중심부에 있어서의 온도가 저하된다. 이에 의해, 당해 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서의 현상액의 온도가, 컵(20) 내의 배기에 의해 온도가 저하되는 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서의 현상액의 온도와 일치되어, 웨이퍼(W)의 중심부와 주연부와의 사이에서 레지스트와 현상액과의 반응이 동일하게 진행된다. 그 결과로서, 웨이퍼(W)의 면내 각 부에 있어서 CD의 균일성이 높아지도록 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 하방 위치에 배치된 링 플레이트(61)에 의해 형성되는 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 향하는 기류에 노출되어, 웨이퍼(W)의 표면 전체의 현상액의 온도가, 보다 저하된다. 그 때문에, 현상이 신속하게 진행된다. 따라서, 현상액의 액 저류를 형성하고 나서 세정 처리를 개시할 때까지의 시간을 단축화시킬 수 있으므로, 현상 장치(1)에 대해서는, 높은 스루풋을 얻을 수 있다.

이어서, 현상 장치(1)에 있어서의 제 2 처리 시퀀스에 대하여, 도 7의 타이밍 차트를 참조하여, 도 3의 제 1 처리 시퀀스와의 차이점을 중심으로 설명한다. 이 제 2 처리 시퀀스를 행하기 위하여 현상 장치(1)에는 현상액 노즐(41) 대신에, 도 8에 나타내는 현상액 노즐(49)이 마련되어 있다. 이 현상액 노즐(49)은, 웨이퍼(W)에 국소적으로 현상액을 공급하기 위하여, 소경의 토출구를 구비하고 있다.

제 2 처리 시퀀스에 있어서는, 웨이퍼(W)에 현상액(D)을 공급하기 전에 링 플레이트(61)가, 하방 위치에 배치된다. 그리고 도 8에 나타내는 바와 같이, 현상액 노즐(49)로부터 웨이퍼(W)의 중심부로 현상액(D)을 토출하고 또한 웨이퍼(W)를 회전시켜, 원심력에 의해 현상액(D)을 웨이퍼(W)의 주연부로 확산시킨다. 현상액(D)이 웨이퍼(W) 표면 전체에 공급되어 퍼들이 형성되면, 현상액(D)의 토출과 웨이퍼(W)의 회전을 정지하고, 현상액 노즐(49)을 대기부(48)로 퇴피시킨다. 그리고, 링 플레이트(61)를 하방 위치에 위치시킨 채로, 현상을 진행시킨다.

이와 같이 링 플레이트(61)가 하방 위치로 이동하는 타이밍, 현상액의 공급 시에 웨이퍼(W)가 회전하는 것을 제외하고, 제 2 처리 시퀀스는 제 1 처리 시퀀스와 동일하다. 또한, 도 7의 타이밍 차트에서는 배기의 전환에 대한 타이밍에 대해서는 표시를 생략하고 있지만, 예를 들면 제 1 처리 시퀀스와 동일한 타이밍에 배기의 전환이 행해진다.

상기의 제 2 처리 시퀀스를 행하는 경우도, 제 1 처리 시퀀스를 행한 경우와 동일한 효과가 얻어진다. 그런데, 설명의 편의 상, 현상액 노즐로부터 웨이퍼(W)에 현상액이 토출되는 기간을 현상액 공급 기간, 현상액 노즐로부터 웨이퍼(W)로의 현상액의 공급이 정지되고, 웨이퍼(W)에 세정액의 공급이 개시될 때까지의 기간을 퍼들 현상 기간, 세정액의 공급이 개시되는 시점 이후의 기간을 세정 기간이라 한다. 이 제 2 처리 시퀀스에서는, 퍼들 현상 기간뿐 아니라, 현상액 공급 기간에 있어서도 링 플레이트(61)를 하방 위치에 배치하고 있으므로, 현상 개시 직후부터 웨이퍼(W)의 중심부의 온도를 보다 확실하게 저하시켜 현상을 촉진한다. 그리고, 이 링 플레이트(61)의 하방 위치에 대한 배치가, 현상액이 공급되기 전부터 행해지고 있음으로써, 더 확실하게 웨이퍼(W)의 중심부의 온도를 저하시킬 수 있다. 이와 같이 중심부의 온도를 확실하게 저하시킴으로써, 웨이퍼(W)의 면내에 있어서의 레지스트 패턴의 CD의 균일화를, 보다 확실하게 도모할 수 있다. 단, 제 1 처리 시퀀스와 같이 현상액 공급 기간에 있어서 링 플레이트(61)를 하방 위치에 배치하지 않는 경우, 링 플레이트(61)와 현상액 노즐(41)과의 접촉을 확실하게 방지하도록, 링 플레이트(61) 및 현상액 노즐(41)의 동작을 설정하는 것이 용이하다고 하는 이점이 있다.

그런데, 이 제 2 처리 시퀀스에 있어서, 현상액 노즐(41) 대신에 현상액 노즐(49)을 이용하는 이유를 설명하면, 현상액 노즐(41)을 이용하여 현상을 행하는 경우에는, 현상액이 웨이퍼(W)의 일단측에 공급되는 타이밍과 웨이퍼(W)의 타단측에 공급되는 타이밍이 어긋나게 된다. 제 2 처리 시퀀스에서는, 현상액의 공급 시에 이미 링 플레이트(61)를 하방 위치에 배치함으로써 웨이퍼(W)가 비교적 강한 기류에 노출되어 냉각되어 있어, 현상이 신속하게 진행되는 상태로 되어 있다. 그러한 상태인 점에서, 웨이퍼(W)의 일단측과 타단측과의 사이에 있어서, 현상액이 공급되는 타이밍의 시간차에 기인하여 패턴의 CD에 차가 생기는 것을 방지하기 위하여, 현상액 노즐(49)을 이용하여, 웨이퍼(W)의 중심으로부터 현상액이 확산되도록 퍼들을 형성하고 있다.

현상 장치(1)에 있어서의 제 3 처리 시퀀스를 나타내는 타이밍 차트를 도 9에 나타내고 있다. 이 제 3 처리 시퀀스는, 현상액 노즐(49)을 이용하여 제 2 처리 시퀀스와 대략 동일하게 행해진다. 제 2 처리 시퀀스와의 차이점으로서는, 현상액 노즐(49)로부터의 현상액의 토출이 정지되고 또한, 하방 위치에 있어서의 링 플레이트(61)를 상방 위치로 이동시키는 것이다. 즉, 제 3 처리 시퀀스에서는 현상액 공급 기간만, 링 플레이트(61)를 하방 위치에 배치하고 있다. 기술한 웨이퍼(W)의 중심부의 온도를 저하시키는 효과를 얻을 수 있으면, 이 제 3 처리 시퀀스와 같이, 링 플레이트(61)가 하방 위치에 위치하는 시간이 비교적 짧아도 된다.

제 1 ~ 제 3 처리 시퀀스로 나타나는 바와 같이, 링 플레이트(61)로서는, 웨이퍼(W)에 현상액이 공급된 상태일 때에 하방 위치에 위치하여, 웨이퍼(W)의 중심부를 냉각할 수 있으면 된다. 즉, 현상액 공급 기간(제 2 기간) 및/또는 퍼들 현상 기간(제 1 기간)에서, 링 플레이트(61)가 하방 위치에 배치되어 있으면 된다.

또한, 제 1 처리 시퀀스에 있어서, 현상액 노즐(49)을 이용하여 현상액의 공급을 행해도 된다. 그 경우, 제 2 및 제 3 시퀀스와 마찬가지로, 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W) 전체에 현상액의 퍼들을 형성할 수 있다. 또한, 현상액 노즐(49)을 이용하는 경우에 웨이퍼(W)를 회전시키는 것으로서 설명했지만, 웨이퍼(W)를 회전시키지 않고, 웨이퍼(W) 표면에 있어서의 현상액이 습윤성을 이용하여, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 현상액을 확산시켜 퍼들을 형성해도 된다. 또한, 현상액 노즐로서는, 현상액 노즐(41, 71) 외에, 예를 들면 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따라 연장되도록 약간 폭이 넓은 토출구를 구비한 현상액 노즐을 이용해도 된다. 당해 현상액 노즐을 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따라 이동시키면서, 회전하는 웨이퍼(W)에 현상액을 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 현상액의 퍼들을 형성할 수 있다. 이와 같이 현상액 노즐로서는, 필요하면 웨이퍼(W)의 회전을 이용하여, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 현상액을 공급할 수 있으면 되며, 기술한 현상액 노즐(41, 71)을 이용하는 것에는 한정되지 않는다.

그런데, 저배기와 고배기와의 전환에 대해서는 상기의 예에 한정되지 않는다. 현상액 공급 기간을 고배기, 퍼들 현상 기간을 저배기로 해도 되고, 현상액 공급 기간의 개시부터 세정 기간의 종료까지 고배기 상태로 유지해도 된다. 단, 상기한 바와 같이 현상액 노즐(41)을 이용하는 경우는, 배기의 영향을 방지하기 위하여 적어도 현상액 공급 기간에 있어서 저배기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 세정 기간에 있어서는 기술하는 바와 같이 미스트의 비산을 방지하기 위하여 고배기로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이 저배기와 고배기의 전환은, 현상액 공급 기간의 종료 시점, 혹은 퍼들 현상 기간의 종료 시점에서 행해지는 것에는 한정되지 않고, 웨이퍼(W)의 면내의 온도 분포가 적절한 것이 되도록, 이들 종료 시점에서 벗어난 타이밍에 행해도 된다. 단, 링 플레이트(61)가 하방 위치에 위치할 때에 배기의 전환을 행하면, 웨이퍼(W) 표면의 기류가 크게 변화하여, 현상액의 퍼들이 흔들릴 우려가 있다. 이 때문에, 배기의 전환은 링 플레이트(61)가 하방 위치와 상방 위치와의 사이를 이동 중 혹은 상방 위치에 위치할 때에 행하는 것이 바람직하다. 따라서, 제 1 처리 시퀀스에서 기술한 타이밍에 배기를 전환하는 것은 바람직하다.

또한 링 플레이트(61)의 승강하는 타이밍에 대해서도, 기술한 예에는 한정되지 않는다. 예를 들면 제 1 처리 시퀀스에 있어서, 퍼들 현상 기간에서는 하방 위치에 고정해 두는 예를 나타냈지만, 퍼들 현상 기간이 개시되면, 상방 위치로부터 하방 위치로 점차 강하하도록 해도 된다. 마찬가지로 현상액 공급 기간에 있어서, 그와 같이 상방 위치로부터 하방 위치로 강하시켜도 된다. 또한, 이 상방 위치로부터 하방 위치로의 이동, 및 하방 위치로부터 상방 위치로의 이동에 대해서는, 단계적으로 행해도 된다. 즉, 링 플레이트(61)가 상방 위치 및 하방 위치의 일방으로부터 타방을 향한 이동 중에, 상방 위치와 하방 위치와의 사이의 중간 위치에서 정지해도 된다.

그런데, 기술한 바와 같이 링 플레이트(61)의 하면측에 있어서는, 내주연부, 외주연부가 각각 네모져 있다. 그와 같이 링 플레이트(61)의 내주연부가 네모짐으로써, 하방 위치에 위치하는 링 플레이트(61)의 관통홀(62)을 통과하는 기류는, 횡방향으로의 확산이 방지된 상태에서 웨이퍼(W)의 중심부로 공급된다. 이와 같이 확산이 방지되고, 집중되어 웨이퍼(W)의 중심부로 공급되기 때문에, 상기의 기류로서는 강해지고, 결과로서 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서의 현상액의 온도의 저하가 촉진된다.

또한, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 향하는 기류는 링 플레이트(61)의 하면을 따라 흐르는데, 상기와 같이 링 플레이트(61)의 하면의 외주연부가 네모짐으로써, 웨이퍼(W)의 링 플레이트(61)와 웨이퍼(W)의 주연부와의 간격이 좁아져 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 주연부 상을 통과하는 기류는 비교적 강해지는 점에서, 당해 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서의 현상액의 온도의 저하가 촉진된다.

당해 링 플레이트(61)로서는, 웨이퍼(W)의 면내에서 패턴의 CD가 보다 균일화되도록, 적절히 변형하여 이용할 수 있다. 이하, 링 플레이트(61)의 변형예에 대하여 설명한다. 도 10에 나타낸 링 플레이트(61)의 내주연부의 하면은, 관통홀(62)의 내주면과 연속하고, 또한 당해 내주면으로부터 상기 링 플레이트의 주연측으로 향함에 따라 하강하여 웨이퍼(W)에 가까워지는 제 1 경사면(66)으로서 구성되어 있다. 관통홀(62)을 통과하는 기류는, 이 제 1 경사면(66)을 따라 흐름으로써, 웨이퍼(W)의 중심부에 과도하게 집중되는 것이 억제되므로, 당해 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서의 현상액의 온도의 저하가 완화된다.

또한, 도 11에 나타낸 링 플레이트(61)의 외주연부의 하면은, 당해 외주연부보다 내측의 수평면에 연속하도록 형성되고, 또한 링 플레이트(61)의 둘레 가장자리를 향함에 따라 상승하여 웨이퍼(W)로부터 멀어지는 제 2 경사면(67)으로서 구성되어 있다. 이 제 2 경사면(67)에 의해, 웨이퍼(W)의 주연부와 링 플레이트(61)와의 간격이 커짐으로써, 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서의 기류의 속도가 억제되어, 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서의 현상액의 온도의 저하가 완화된다. 도 12에 나타내는 링 플레이트(61)와 같이 제 1 경사면(66), 제 2 경사면(67)을 모두 구비하는 구성으로 해도 된다. 또한, 제 1 경사면(66) 및 제 2 경사면(67)은, 링 플레이트(61)의 종단면에서 봤을 때, 곡선이 되도록 형성해도 되고, 직선이 되도록 형성해도 되고, 도 10 ~ 도 12의 각 도면에서는 곡선을 형성하는 것으로서 나타내고 있다.

또한, 링 플레이트(61)로서는, 웨이퍼(W)의 중심부에 비교적 강한 기류를 공급하여 당해 중심부를 냉각할 수 있으면 되므로, 웨이퍼(W)의 주연부 전체를 피복하는 구성인 것에는 한정되지 않고, 링 플레이트(61)의 외경은 웨이퍼(W)의 직경보다 작아도 된다. 또한, 링 플레이트(61)의 외경은, 웨이퍼(W)의 직경보다 커도 된다.

도 13은 링 플레이트(61)가 승강 기구(65)에 접속되어 있지 않고, 컵(20)에 대하여 고정된 구성예를 나타내고 있다. 당해 링 플레이트(61)는, 웨이퍼(W)의 중심부에 기류를 모아 저온화시키는 기술한 효과가 얻어지도록, 적절한 높이에 배치되어 있고, 현상액 노즐(41) 및 세정액 노즐(51)이 간섭하지 않도록, 컵(20)보다 상방의 영역에 위치하고 있다. 즉 이 구성예에 있어서 링 플레이트(61)는, 컵(20)의 외측의 위치인 제 1 위치에 위치하여 현상액이 공급된 웨이퍼(W)를 덮고, 또한 웨이퍼(W)에 세정액이 공급될 때에도 제 1 위치에 위치한다.

또한, 웨이퍼(W)의 처리 중, 이와 같이 현상액 노즐(41) 및 세정액 노즐(51)에 간섭하지 않는 상방 영역에 있어서, 링 플레이트(61)가 승강하는 구성이어도 된다. 즉, 웨이퍼(W)에 현상액이 공급되었을 때에 링 플레이트(61)가 위치하는 제 1 위치와, 웨이퍼(W)에 세정액이 공급되었을 때에 링 플레이트(61)가 위치하는 제 1 위치는 동일한 위치인 것에는 한정되지 않는다.

또한, 상기한 바와 같이 웨이퍼(W) 상에 있어서의 기류를 규제할 수 있으면 되므로, 기류 규제 부재로서는 링 플레이트로서 구성하는 것에는 한정되지 않는다. 예를 들면 웨이퍼(W)를 덮고 또한 중심부에 한정하여 복수의 관통홀(71)을 구비하는 샤워 플레이트(72)를, 기류 규제 부재로서 링 플레이트(61) 대신에 현상 장치(1)에 마련해도 된다. 도 14는 당해 샤워 플레이트(72)의 평면도를 나타내고 있다. 또한, 이 샤워 플레이트(72)의 하면의 주연부에 대하여, 상기의 제 2 경사면(67)을 구비하고 있어도 된다.

링 플레이트(61)에 대해서는, 도 15에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 상방 영역과, 당해 상방 영역으로부터 횡방향으로 어긋난 외부 영역과의 사이에서 이동하도록 구성되어도 된다. 도 15에 나타내는 예에서는, 그러한 이동을 행하기 위하여 링 플레이트(61)는, 당해 링 플레이트(61)를 선회시키기 위한 회전 기구(73)에 접속되어 있다. 그리고, 기술한 각 처리 시퀀스에서 하방 위치에 배치된다고 설명한 타이밍에 상방 영역에, 상방 위치에 배치된다고 설명한 타이밍에 외부 영역에, 각각 링 플레이트(61)를 배치하여 처리를 행할 수 있다. 이와 같이, 링 플레이트(61)는 승강 이동하는 것에는 한정되지 않는다.

그런데, 기술하는 바와 같이 i선에 의해 노광되는 레지스트막의 현상의 진행은 온도의 영향을 받지만, i선 이외의 파장의 광에 의해 노광되는 레지스트막의 현상의 진행에 대해서도 온도의 영향을 받는다. 이 때문에, i선에 의한 노광이 행해지지 않는 레지스트막을 현상 처리함에 있어, 가령 링 플레이트(61)를 사용하지 않고 현상을 행한다고 하면, 현상 장치가 놓여지는 환경의 온도 분포 등의 요인에 따라서는, 웨이퍼(W)의 주연부가 중심부에 비해 현상이 진행되는 경우가 있는 것이 상정된다. 그러한 경우에 있어서, 링 플레이트(61)를 이용하여, 면내에 있어서의 레지스트 패턴의 CD의 균일성을 높일 수 있다. 즉, 현상 장치(1)는 i선에 의해 노광된 레지스트막을 현상할 시에 적합하게 이용되지만, 당해 레지스트막의 현상에 사용이 한정되는 것은 아니다.

이어서 도 16, 도 17을 참조하여, 현상 장치(8)에 대하여 설명한다. 이 현상 장치(8)의 현상 장치(1)에 대한 차이점으로서는, 기류 규제 부재로서 링 플레이트(61) 대신에 원판(81)이 마련되어 있는 것을 들 수 있다. 원판(81)의 직경은 웨이퍼(W)의 직경보다 작고, 평면에서 봤을 때 원판(81)의 중심과 웨이퍼(W)의 중심이 서로 일치되어 있다. 따라서, 원판(81)은 웨이퍼(W)의 중심부를 한정적으로 덮도록 형성되어 있다. 이 현상 장치(8)에는, 예를 들면 KrF(불화 크립톤) 엑시머 레이져에 의해 노광된 레지스트막이 표면에 형성된 웨이퍼(W)가 반송된다. 따라서, 당해 레지스트막은 파장이 248 nm인 광에 의해 노광되어 있다. 이와 같이 KrF 엑시머 레이져에 의해 노광되는 레지스트는, 예를 들면 기술한 i선으로 노광되는 레지스트와 달리, 현상액의 공급에 의한 미노광 영역의 경화가 일어나지 않는다. 그러한 성질에 의해, 현상 시에 있어 웨이퍼(W)의 온도가 낮은 경우, 레지스트 패턴의 볼록부의 폭이 커진다. 즉, 현상이 진행되기 어려운 상태가 된다.

현상 장치(8)에 대해서는, 가령 원판(81)이 마련되지 않는 상태에서 처리를 행한 경우에, 장치가 놓여지는 환경의 온도 분포에 따라, 웨이퍼(W)의 주연부측이 중심부측에 비해 현상이 진행되고, 레지스트 패턴의 볼록부가 가늘어지는 것으로 한다. 예를 들면 현상 장치(8)에 있어서, 예를 들면 제 1 ~ 제 3 처리 시퀀스 중 어느 하나의 처리 시퀀스에 따라 원판(81)을 승강시켜 처리를 행한다. 즉, 현상액 공급 기간 및/또는 퍼들 현상 기간에 있어서, 하방 위치에 원판(81)을 배치한다. 그에 따라 필터 유닛(31)으로부터 웨이퍼(W)의 중심부로 향하는 기류를 차폐하여 규제하고, 당해 중심부의 온도를 상승시켜 현상을 촉진시킨다. 그 결과로서, 웨이퍼(W)의 면내 각 부의 레지스트 패턴의 CD에 대하여, 균일성을 높게 할 수 있다.

그런데 기류 규제 부재로서는 판인 것에 한정되지 않고, 예를 들면 비교적 두께가 큰 블록 형상인 것을 이용해도 된다. 또한, 웨이퍼(W)에 공급하는 가스에 대해서는 공기인 것에 한정되지 않고, 예를 들면 질소 등의 불활성 가스여도 된다. 이 가스에 대하여, 컵(20)의 외측에 공급되어, 컵(20) 밖으로부터 컵(20) 안의 웨이퍼(W)로 향하는 기류를 형성할 수 있으면 되며, 필터 유닛(31)에 의해 웨이퍼(W)의 상방으로부터 공급하는 것에는 한정되지 않는다. 단 미스트의 비산을 억제하기 위해서는 웨이퍼(W)의 상방으로부터 공급하여, 확실하게 하강 기류를 형성할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기의 각 예에서는 웨이퍼(W)에 대하여 링 플레이트(61)를 승강시키고 있지만, 컵(20), 스핀 척(11) 및 회전 기구(13)를 승강 기구에 접속하여, 웨이퍼(W)를 링 플레이트(61)에 대하여 승강시켜도 된다. 즉, 컵(20)에 대하여 링 플레이트(61)를 고정하지 않는 경우, 하방 위치와, 당해 하방 위치와는 웨이퍼(W)에 대하여 상대적으로 상이한 상방 위치와의 사이에서 링 플레이트(61)가 이동하는 구성으로 하면 된다. 또한 각 처리 시퀀스에서 퍼들의 형성 후, 현상액의 공급을 정지하는 것으로 했지만, 세정액을 공급하기 직전까지 현상액의 공급을 계속하고, 이 공급 중에 링 플레이트(61)를 승강시켜도 된다.

또한, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 특허 청구의 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 되고, 서로 조합되어도 된다.

본 개시의 기술에 관련하여 행해진 시험에 대하여 설명한다. 평가 시험 1로서, 기술한 현상 장치(1)를 이용하여, 직경이 300 mm인 웨이퍼(W)에 처리를 행했다. 이 처리 중에 있어서, 웨이퍼(W)와 현상액이 접하고 있는 동안, 웨이퍼(W)의 상방에 링 플레이트(61)를 배치했다. 그리고 처리 후, 웨이퍼(W)의 반경을 따른 각 위치에 대하여, 레지스트 패턴의 CD를 측정했다. CD는, 보다 상세하게는, 레지스트 패턴을 구성하는 볼록부에 있어서의 폭이다. 또한, 비교 시험 1로서 평가 시험 1과 대략 동일한 시험을 행하여, CD를 취득했다. 단, 이 비교 시험(1)에 있어서는, 웨이퍼(W)와 현상액이 접하고 있는 동안, 웨이퍼(W)의 상방에 링 플레이트(61)를 배치하지 않았다. 평가 시험 1 및 비교 시험 1로부터 얻어진 CD는, 비교를 간단하게 하기 위하여, 비교 시험 1 내의 최대값을 1.00으로 하도록 보정값을 곱하여, 표준화 CD로 했다. 이 때의 보정값은, (1 / 비교 시험 1 내의 최대값 데이터)로 한 것이며, 평가 시험 1의 데이터에도 이 보정값을 곱하여 표준화 CD로서 산출했다.

도 18의 그래프는 평가 시험 1, 비교 시험 1의 각 결과를 나타낸 것이며, 그래프의 횡축은 웨이퍼(W)의 중심으로부터의 거리(단위 : mm), 종축은 표준화 CD를 각각 나타내고 있다. 이 그래프에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서의 표준화 CD와 주연부에 있어서의 표준화 CD와의 차를, 평가 시험 1과 비교 시험 1로 비교하면, 평가 시험 1이 차가 작다. 즉, 평가 시험 1이 비교 시험 1보다 웨이퍼(W)의 면내에 있어서의 CD의 균일성이 높고, 따라서 이 시험 결과로부터, 본 기술의 효과가 나타내졌다.

11 : 스핀 척
20 : 컵
27 : 댐퍼
31 : 필터 유닛
41 : 현상액 노즐
51 : 세정액 노즐
61 : 링 플레이트

Claims (16)

1. 노광이 끝난 레지스트막이 표면에 형성된 기판을 유지하는 기판 유지부와,
   상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 둘러싸는 컵과,
   상기 컵의 외측으로부터 상기 컵 내로 향하는 기류를 형성하는 기류 형성부와,
   상기 기판의 표면에 현상액을 공급하여 현상하는 현상액 공급부와,
   현상된 상기 기판의 표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부와,
   상기 현상액 공급부 및 상기 세정액 공급부와는 별개로 마련되고, 제 1 위치에 위치하여 상기 현상액이 공급된 기판의 일부를 한정적으로 덮어, 상기 기판의 표면에 형성되는 기류를 규제하기 위한 기류 규제 부재와,
   상기 세정액이 상기 기판에 공급되었을 때에 상기 기류 규제 부재를 상기 제 1 위치와는 상기 기판에 대하여 상대적으로 상이한 제 2 위치로 위치시키는 이동 기구, 또는 상기 제 1 위치는 상기 컵의 외측의 위치이며, 상기 세정액이 기판에 공급되고 있을 때에 있어서도 상기 기류 규제 부재가 상기 제 1 위치에 위치하는 것
   을 포함하는 현상 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기류 규제 부재는, 상기 컵 내로 향하는 기류를 상기 기판의 중심부로 도입하는 관통홀을 구비하는 현상 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 기류 규제 부재는, 상기 기판의 둘레를 따라 형성된 환 형상체인 현상 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 환 형상체의 하면은, 상기 관통홀을 형성하는 내주면에 연속하고 또한 상기 내주면으로부터 상기 환 형상체의 주연측으로 향함에 따라 상기 기판에 가까워지는 제 1 경사면을 구비하는 현상 장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 기류 규제 부재의 주연부의 하면은, 상기 기류 규제 부재의 주연으로 향함에 따라 상기 기판으로부터 멀어지는 제 2 경사면을 포함하는 현상 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 레지스트막은, i선에 의해 노광된 레지스트막인 현상 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 기류 규제 부재는, 상기 기판의 중심부를 한정적으로 덮는 현상 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 이동 기구가 마련되는 현상 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 기류 규제 부재는, 상기 현상액 공급부에 의한 상기 기판으로의 현상액의 공급이 종료되고 나서 상기 세정액 공급부에 의한 상기 기판으로 상기 세정액의 공급이 개시될 때까지의 제 1 기간에 있어서, 상기 제 1 위치에 위치하는 현상 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기류 규제 부재는, 상기 현상액 공급부에 의한 상기 기판으로의 현상액의 공급이 행해지는 제 2 기간에 있어서, 제 2 위치에 위치하는 현상 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기류 형성부는, 상기 컵 내의 단위 시간당 배기량을 전환하는 배기량 전환부를 포함하고,
    제 2 기간에 비해 제 1 기간에 있어서의 상기 배기량이 커지도록 상기 배기량 전환부가 동작하는 현상 장치.
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 기류 규제 부재는, 상기 현상액 공급부에 의한 상기 기판으로의 현상액의 공급이 행해지는 제 2 기간에 있어서, 상기 제 1 위치에 위치하는 현상 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기류 규제 부재는, 상기 현상액 공급부에 의한 상기 기판으로의 현상액의 공급이 개시되기 전에 상기 제 1 위치에 위치하는 현상 장치.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 기류 규제 부재는, 상기 현상액 공급부에 의한 상기 기판으로 현상액의 공급이 종료되고 나서 상기 세정액 공급부에 의한 상기 기판으로 상기 세정액의 공급이 개시될 때까지의 제 1 기간에 있어서, 상기 제 2 위치에 위치하는 현상 장치.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 위치는, 상기 제 1 위치에 대하여 상방의 위치인 현상 장치.
16. 노광이 끝난 레지스트막이 표면에 형성된 기판을 기판 유지부에 의해 유지하는 공정과,
    컵에 의해 상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 둘러싸는 공정과,
    기류 형성부에 의해 상기 컵의 외측으로부터 상기 컵 내로 향하는 기류를 형성하는 공정과,
    현상액 공급부에 의해 상기 기판의 표면에 현상액을 공급하여 현상하는 공정과,
    세정액 공급부에 의해 상기 현상된 기판의 표면에 세정액을 공급하는 공정과,
    상기 현상액 공급부 및 상기 세정액 공급부와는 별개로 마련되고 또한 제 1 위치에 위치하는 기류 규제 부재에 의해, 상기 현상액이 공급된 기판의 일부를 한정적으로 덮어, 상기 기판의 표면에 형성되는 기류를 규제하는 공정과,
    이동 기구에 의해, 상기 세정액이 상기 기판에 공급되었을 때에 상기 기류 규제 부재를 상기 제 1 위치와는 상기 기판에 대하여 상대적으로 상이한 제 2 위치에 위치시키는 공정, 또는 상기 제 1 위치는 상기 컵의 외측의 위치이며, 상기 세정액이 기판에 공급되고 있을 때에 있어서도 상기 기류 규제 부재를 상기 제 1 위치에 위치시키는 공정
    을 포함하는 현상 방법.

Images