WO2005010959A1

WO2005010959A1 - 現像処理装置及び現像処理方法

Info

Publication number: WO2005010959A1
Application number: PCT/JP2004/010112
Authority: WO
Inventors: Tetsuya Kitamura
Original assignee: Tokyo Electron Limited
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2005-02-03
Also published as: JP2005051008A; JP4263559B2

Abstract

　現像液供給時の現像液中への気泡の混入とウェハ上での現像液の流動を防止する。　現像処理装置のスピンチャックの上方に，筐体が設けられる。筐体には排気管が接続され，筐体内には陰圧室が形成される。筐体の下面部は多孔質板で形成される。筐体内には現像液吐出ノズルが設けられ，吐出口は多孔質板の上面に接触している。現像液吐出ノズルはノズル移動機構により筐体内を一定方向に移動できる。筐体内を陰圧にした状態で多孔質板内に現像液を含ませる。現像液吐出ノズルから現像液を吐出すると，多孔質板内の現像液がウェハＷに押し出される。現像液吐出ノズルを移動させてウェハＷの全面に現像液を供給する。現像液が多孔質板を介して供給されるので，気泡の混入と現像液の流動が防止される。

Description

明細書

現像処理装置及び現像処理方法

技術分野

[0001] 本発明は，基板の現像処理装置及び基板の現像処理方法に関する。

背景技術

[0002] 半導体デバイス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，例えばゥェハ表面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，ウェハに所定パターンの光を照射し，ウェハを露光する露光処理，露光後のウェハに現像液を供給し，当該ウェハを現像する現像処理等が行われている。

[0003] 上述の現像処理は，通常現像処理装置で行われ，現像処理装置には，ウェハの直径よりも長いスリット状の吐出口を有する現像液吐出ノズノレが備えられている。そして現像処理におけるウェハへの現像液の供給は，現像液吐出ノズルが吐出口から現像液を吐出しながら，ウェハの一端部から他端部までウェハ上を移動することによつて行われている。ウェハ上に現像液が供給されると，ウェハ上では，現像液とレジスト膜の所定部分，例えば露光された部分が反応し，ウェハの現像が行われる。

[0004] し力、しながら，上述の現像処理のように現像液吐出ノズルを移動させながら現像液を供給した場合，ウェハ上に供給された現像液に，例えばウェハの周縁部から内側方向に向かう流れが生じ，その流れによってウェハ面内の現像が均一に行われないことが指摘されていた。力、かる問題を解決するために，ウェハの表面上に，多数の通流孔が形成された液流制御板を配置し，現像液吐出ノズルからの現像液を当該液流制御板を介してウェハ表面に供給する現像装置が提案されている (特許文献 1)。特許文献 1 :特開 2003 - 100589号公報

[0005] しかしながら，上記現像処理装置で現像処理を行った場合，各通流孔同士の間に間隔があり，現像液が各通流孔から別個にウェハ上に供給される。このため，各通流孔から供給される現像液同士の間に隙間ができ，現像液内に気泡が混入する恐れがあった。現像液内に気泡が混入すると，当該気泡部分の現像が行われず，現像斑ができる。この現像液内への気泡の混入を防止するために現像液吐出ノズルを低速で移動させると，今度は現像液の供給に時間がかかり，処理効率が低下していた。さらに，通流孔のある部分では，現像液吐出ノズルから吐出された現像液が直接ゥェハ表面に落下するので，ウェハ上に供給された現像液の流動を十分に抑制できなかつた。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 本発明は，力かる点に鑑みてなされたものであり，現像液内に気泡が混入しないように，より短時間で，かつ現像液がウェハなどの基板上で流動しないように，基板に現像液を供給できる現像処理装置及び現像処理方法を提供することをその目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 上記目的を達成するために，本発明は，基板を現像処理する現像処理装置であつて，基板を水平に保持する基板保持部材と，前記基板保持部材に保持された基板の上方に配置され，内部に陰圧室を形成する筐体と，前記筐体内に設けられ，現像液を吐出する現像液吐出ノズルと，前記筐体内にぉレ、て前記現像液吐出ノズルを移動させるノズノレ移動機構とを備えている。そして前記現像液吐出ノズルの下面には，基板の一方向の寸法よりも長い距離に渡って吐出口が形成され，前記ノズル移動機構は，前記現像液吐出ノズルを，前記基板の一方向と直交する方向に向けて少なくとも基板の寸法よりも長い距離を移動させることができ，前記筐体の下面部は，現像液が通過可能な多孔質板により形成され，前記現像液吐出ノズルの前記吐出口は，前記多孔質板の上面に近接しており，前記吐出口から吐出される現像液は，前記多孔質板を通じて基板に供給される。

なお上記「近接」には，隙間を空けて接近している場合のみならず，現像液吐出ノズルの吐出口が多孔質板に接触している場合も含まれる。

[0008] この発明によれば，現像液吐出ノズルが筐体内において移動しながら，吐出口から多孔質板に向けて現像液を吐出して，現像液が多孔質板を通じて基板に供給される。この場合，現像液が多孔質板を通過するので，現像液の流速が十分に低下し，その速度方向が分散した後に現像液が基板上に供給される。この結果，現像液が基板上で流動することがなぐ基板の現像が基板面内において均等に行われる。また，現像液吐出ノズルが多孔質板上を移動するにつれ，多孔質板から基板上に現像液が途切れることなく連続的に供給されるので，現像液中に気泡が混入することがなぐ現像液吐出ノズノレの移動速度を上げることができる。したがって，基板の現像を斑な <,短時間で行うことができる。さらに，筐体内に陰圧室が形成できるので，例えば筐体内を陰圧にした状態で多孔質板中に現像液を含ませて，現像液が多孔質板から垂れ落ちなレ、ようにすること力 Sできる。

そして，その現像液を含ませた多孔質板に対し，上方の現像液吐出ノズルから現像液を吐出することにより，多孔質板中の現像液を下方の基板側に押し出すことができる。この場合，吐出口からの現像液の吐出により，直ちに多孔質板の下面から基板に現像液が押し出されるので，現像液の供給を短時間で行うことができる。また，筐体内を陰圧にして，多孔質板中の現像液が基板側に垂れ落ちることを防止できる。さらに，現像液を多孔質板と基板表面との間に挟み込んで現像液を広げることができるので，基板の表面が疎水性であっても，また現像液の液量が少なくても基板の表面の全面に現像液を行き渡らせることができる。それ故，現像液の消費量を低減し，あらゆる基板に対しても適正に現像できる。

[0009] 前記筐体の多孔質板は，平面から見て少なくとも基板よりも大きい方形に形成されていてもよい。また，前記現像処理装置は，前記筐体を上下動させる筐体昇降駆動部をさらに備えていてもよい。この筐体昇降駆動部により，筐体の下面部の多孔質板と基板との距離を調整し，基板に供給される現像液の量を厳密に制御することができる。この結果，必要最小限の現像液で適正な現像を行うことができる。

[0010] 前記ノズル移動機構は，前記筐体内に設けられていてもよい。この場合，ノズル移動機構が筐体内にあるので，筐体の内部を閉鎖し筐体内を陰圧にし易い。

[0011] 前記現像処理装置は，前記基板保持部材に保持された基板の外側に設けられ，前記基板の外側に落下する現像液を前記基板と同一平面上で受ける受け部材をさらに備えていてもよい。基板の外側に落下した現像液が，受け止められず基板の下方に落下すると，前記落下する現像液と繋がっている基板の端部付近の現像液も当該落下する現像液に引きずられて基板の端部からこぼれ落ちる。本発明のように基板の外側に落下する現像液を基板と同一平面上で受け止めることにより，基板の端部付近における現像液の流動が防止され，基板の端部付近においても他の基板上の部分と同様の現像を行うことができる。

[0012] 前記受け部材の外形は，平面から見て少なくとも前記多孔質板よりも大きい方形に形成され，当該受け部材の中央部付近には，平面から見て基板よりも僅かに大きい開口部が形成されていてもよい。この場合，前記受け部材の開口部内に基板を配置させて，基板の外方に落ちる現像液を基板と同一平面上で受けることができる。前記現像処理装置は，前記受け部材を昇降する受け部材昇降駆動部をさらに備えていてもよレ、。かかる場合，受け部材を適宜基板の同一平面上から退避させて，例えば洗浄時に基板の回転により基板から飛散する現像液が受け部材に衝突しパーテイクルの原因となるのを防止できる。

[0013] 前記現像液吐出ノズルの吐出口は，現像液吐出ノズルの下端面に形成され，当該現像液吐出ノズルの下端面における吐出口の周辺部には，前記多孔質板に接する水平部が形成されていてもよい。この吐出口の周辺部の水平部により，吐出口から吐出された現像液が，現像液吐出ノズルの下端面と多孔質板との間から筐体内に漏れること力 S防止できる。したがって，吐出口からの現像液が確実に多孔質板内に流入し ,無駄になる現像液が減少して現像液の省液化が図られる。

[0014] 前記筐体内には，複数の現像液吐出ノズルが設けられていてもよい。かかる場合，複数の現像液吐出ノズルで現像液の供給を行うことができるので，現像液の供給をより短時間で行うことができる。前記多孔質板は，多孔質板の上面から下面に近づくにつれ気孔径が小さくなるように形成されていてもよい。この場合，多孔質板の上側の気孔径が比較的大きいので，吐出口から吐出された現像液を滑らかに多孔質板内に流入させること力 Sできる。また，多孔質板の下部に行くにつれ気孔率が小さくなるので，多孔質板内において現像液の速度を徐々に減速させて，速度が十分に落ち，速度の方向が十分に拡散した後に，現像液を基板上に供給できる。

[0015] 本発明の現像処理方法は，現像処理装置を用いて基板を現像処理する現像処理方法であって，前記現像処理装置は，次の構成を有している。基板を水平に保持する基板保持部材と，前記基板保持部材に保持された基板の上方に配置され，内部に陰圧室を形成する筐体と，

前記筐体内に設けられ，現像液を吐出する現像液吐出ノズルと，

前記筐体内にぉレ、て前記現像液吐出ノズルを移動させるノズル移動機構と，を備え前記現像液吐出ノズルの下面には，基板の一方向の寸法よりも長い距離に渡って吐出口が形成され，

前記ノズル移動機構は，前記現像液吐出ノズルを，前記基板の一方向と直交する方向に向けて少なくとも基板の寸法よりも長い距離を移動させることができ，前記筐体の下面部は，現像液が通過可能な多孔質板により形成され，

前記現像液吐出ノズルの前記吐出口は，前記多孔質板の上面に近接しており，前記吐出口から吐出される現像液は，前記多孔質板を通じて基板に供給される。そして本発明の現像処理方法は，以上の構成にかかる現像処理装置を用いて，前記陰圧室内を筐体の外部よりも陰圧にし，多孔質板内に現像液を含ませる工程とその後，前記筐体の多孔質板を基板の表面に近接する工程と，

その後，現像液吐出ノズルの吐出口から前記多孔質板に向けて現像液を吐出し，その現像液を吐出した状態の前記現像液吐出ノズルを前記多孔質板に沿って移動させることによって，前記多孔質板を通じて基板に現像液を供給する工程と，を有している。

本発明の現像処理方法によれば，予め多孔質板内に現像液を含ませておくので，後工程で吐出口から多孔質板に現像液を吐出した時に，多孔質板内の現像液が直ちに押し出され，基板への現像液の供給を迅速に行うことができる。陰圧室内を陰圧にするので，多孔質板内の現像液が基板に垂れ落ちることが防止できる。現像液の供給工程では，多孔質板を通じて基板に現像液が供給されるので，多孔質板内において現像液の速度が十分に落とされる。この結果，現像液が基板上に極めて低速で供給され，基板上で現像液が流動することが防止できる。現像液が多孔質板を通過することによって，基板上に一続きの現像液が供給されるので，現像液中に気泡が混入することが防止できる。

[0017] 前記多孔質板と基板との隙間に現像液を介在した状態で基板を現像してもよい。

かかる場合，多孔質板と基板との隙間に現像液が広げられた状態が維持されるので ,現像液を確実に基板表面の全面に接触させておくことができる。したがって，基板の現像を基板表面の全面において適正に行うことができる。なお，基板に供給される現像液の量を，前記現像液の供給時における前記多孔質板と基板との隙間により設定してもよレ、。かかる場合，基板への現像液の供給量を簡単に制御できる。

発明の効果

[0018] 本発明によれば，現像液が基板上で流動しないので，基板面内において均等に安定した現像が行われ，歩留まりの向上が図られる。現像液吐出ノズルを高速で移動させても現像液中に気泡が混入しないので，現像処理時間を短縮し，スループットを向上できる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]本実施の形態に力、かる現像処理装置を搭載した塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。

[図 2]図 1の塗布現像処理システムの正面図である。

[図 3]図 1の塗布現像処理システムの背面図である。

[図 4]現像処理装置の構成を示す縦断面の説明図である。

[図 5]現像処理装置の構成を示す横断面の説明図である。

[図 6]現像液吐出ノズノレの斜視図である。

[図 7]受け板の平面図である。

[図 8]現像液の吐出開始時の様子を示す筐体の縦断面の説明図である。

[図 9]現像液の吐出時の様子を示す筐体の縦断面の説明図である。

[図 10]現像液の吐出終了時の様子を示す筐体の縦断面の説明図である。

[図 11]下面が平坦な現像液吐出ノズルの構成を示す説明図である。

[図 12]二つの現像液吐出ノズルを備えた筐体の構成を示す縦断面の説明図である。

[図 13]三層構造を有する多孔質板の構成を示す説明図である。

符号の説明 [0020] 1 塗布現像処理、：

18

60

70

71 多孔質板

72 現像液吐出ノズノレ

80 ノズル移動機構

110 受け板

S

W ウェハ

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図 1は，本実施の形態にかかる現像処理装置が搭載された塗布現像処理システム 1の構成の概略を示す平面図であり，図 2は，塗布現像処理システム 1の正面図であり，図 3は，塗布現像処理システム 1の背面図である。

[0022] 塗布現像処理システム 1は，図 1に示すように，例えば 25枚のウェハ Wをカセット単位で外部から塗布現像処理システム 1に対して搬入出したり，カセット Cに対してゥヱハ Wを搬入出したりするカセットステーション 2と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション 3と，この処理ステーション 3に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハ Wの受け渡しをするインターフェイス部 4とを一体に接続した構成を有している。

[0023] カセットステーション 2では，載置部となるカセット載置台 5上の所定の位置に，複数のカセット Cを X方向（図 1中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（X方向）とカセット Cに収容されたウェハ Wのウェハ配列方向（Z 方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体 7が搬送路 8に沿って移動自在に設けられており，各カセット Cに対して選択的にアクセスできるようになつている。

[0024] ウェハ搬送体 7は，ウェハ Wの位置合わせを行うァライメント機能を備えている。このウェハ搬送体 7は，後述するように処理ステーション 3側の第 3の処理装置群 G3に属するエクステンション装置 32に対してもアクセスできるように構成されている。

[0025] 処理ステーション 3では，その中心部に主搬送装置 13が設けられており，この主搬送装置 13の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。この塗布現像処理システム 1においては， 4つの処理装置群 Gl， G2, G3， G4が配置されており，第 1及び第 2の処理装置群 Gl, G2は塗布現像処理システム 1の正面側に配置され，第 3の処理装置群 G3は，カセットステーション 2に隣接して配置され，第 ₄の処理装置群 _G4は，インターフェイス部 4に隣接して配置されている。さらにォプシヨンとして破線で示した第 5の処理装置群 G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置 13は，これらの処理装置群 Gl， G2, G3, G4, G5に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハ Wを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハ Wに施される処理の種類によって異なり，任意に選択可能である。

[0026] 第 1の処理装置群 G1では，例えば図 2に示すようにウェハ Wにレジスト液を塗布し，ウェハ W上にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置 17と，本実施の形態にかかる現像処理装置 18とが下から順に 2段に配置されている。第 2の処理装置群 G2にも同様に，レジスト塗布装置 19と現像処理装置 20とが下から順に 2段に配置されている。

[0027] 第 3の処理装置群 G3では，例えば図 3に示すようにウェハ Wを冷却処理するクーリング装置 30,レジスト液とウェハ Wとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置 31 , ウェハ Wの受け渡しを行うためのエクステンション装置 32,レジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリべ一キング装置 33, 34,現像処理後の加熱処理を行うポストべ一キング装置 35が下から順に例えば 6段に積み重ねられている。

[0028] 第 4の処理装置群 G4では，例えばクーリング装置 40，載置したウェハ Wを自然冷却させるエクステンション 'クーリング装置 41 ,エクステンション装置 42,クーリング装置 43,露光後の加熱処理を行うポストェクスポージャーべ一キング装置 44, 45,ポストベーキング装置 46が下から順に例えば 7段に積み重ねられている。

[0029] インターフェイス部 4の中央部には，図 1に示すように例えばウェハ搬送体 50が設けられている。このウェハ搬送体 50は X方向（図 1中の上下方向）， Z方向（垂直方向 )の移動と Θ方向（Z軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第 4の処理装置群 G4に属するエクステンション 'クーリング装置 41 ,エタステンシヨン装置 42,周辺露光装置 51及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハ Wを搬送できるように構成されている。

[0030] 次に，上述した現像処理装置 18の構成について詳しく説明する。図 4に示すように現像処理装置 18のケーシング 18a内の中央部には，ウェハ Wを保持する基板保持部材としてのスピンチャック 60が設けられている。スピンチャック 60は，水平の上面を有し，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，スピンチャック 60は，ウェハ Wを水平に吸着保持できる。

[0031] スピンチャック 60には，例えばスピンチャック 60を回転及び昇降させるためのチヤック駆動機構 61が設けられている。チャック駆動機構 61は，例えばスピンチャック 60を鉛直方向の軸周りに所定速度で回転させるモータなどの回転駆動部（図示せず)や ,スピンチャック 60を所定距離昇降させるモータ又はシリンダなどの昇降駆動部（図示せず）を備えている。このチャック駆動機構 61により，例えばウェハ Wの搬入出時にウェハ Wを昇降させたり，ウェハ Wの洗浄時にウェハ Wを回転させたりできる。

[0032] スピンチャック 60の周囲には，ウェハ W力飛散又は落下する液体を受け止め，回収するカップ 62が設けられている。カップ 62は，例えばスピンチャック 60の側方を取り囲み，主にウェハ Wの外方に飛散する液体を受け止める側壁部 63と，ウェハ Wの下方を覆い，主にウェハ Wから落下する液体を受け止める底部 64とを別個に有している。

[0033] 側壁部 63は，例えば図 5に示すように平面から見て四角形の略筒状に形成されている。側壁部 63は，図 4に示すように例えばシリンダなどの昇降駆動部 65によって上下動できる。底部 64には，中央部にスピンチャック 60が貫通している。スピンチャック 60の周囲には，ゥヱハ Wの表面から裏面に回り込んだ液体の流れを遮断する環状部材 66が設けられている。環状部材 66は，例えばウェハ Wの裏面に近接する頂上部を備えており，その頂上部で液体の流れを遮断する。底部 64には，例えば排出管 67が接続されており，カップ 62において回収した液体は，排出管 67から現像処理装置 18の外部に排出できる。 [0034] スピンチャック 60の上方には，外形が略直方体形状の筐体 70が配置されている。筐体 70は，内部が密閉可能に構成されており，筐体 70内には，陰圧室 Sが形成されている。筐体 70は，平面から見てウェハ Wよりも大きく形成され，筐体 70の下面部は ,スピンチャック 60に保持されたウェハ Wに対向し，ウェハ Wの上面を覆っている。

[0035] 筐体 70の下面部は，液体を通流できる多孔質板 71で形成されている。多孔質板 7 1の材質は，例えばテフロン（デュポン社の登録商標）， PP (ポリプロピレン）などの樹脂やステンレス鋼，アルミナ，チタン，グラスファイバーなどの金属であり，気孔率が 5 一 50%程度で，気孔径が 0. 01-0. 5mm程度のものが用いられている。多孔質板 71の厚みは，例えば 0. 5— 5mm程度に設定されている。

[0036] 筐体 70内であって，多孔質板 71上には，現像液吐出ノズル 72が設けられている。

図 5に示すように現像液吐出ノズル 72は，例えば X方向（図 5の上下方向）に向けてウェハ Wの直径よりも長い細長形状を有し，その下端面には，図 6に示すように長手方向に沿ったスリット状の吐出口 73が形成されている。図 4に示すように吐出口 73は ,多孔質板 71の上面に近接している。例えば現像液吐出ノズル 72の上部には，現像処理装置 18の外部に設置された現像液供給源 74に連通する現像液供給管 75が接続されてレヽる。現像液供給源 74から現像液供給管 75を通じて現像液吐出ノズル 72に供給された現像液は，現像液吐出ノズル 72の内部を通過して吐出口 73から多孔質板 71内に吐出される。

[0037] 例えば筐体 70の内側の上面には，現像液吐出ノズル 72を移動させるノズル移動機構 80が取り付けられている。ノズノレ移動機構 80は，例えば吐出口 73のスリット方向（X方向：図 4の奥行き方向）と直交する Y方向（図 4の左右方向）に向けて形成されたレーノレ 81と，現像液吐出ノズル 72をレール 81に沿って移動させるノズル駆動部 8 2を備えている。レール 81は，例えば筐体 70内の Y方向の一端部付近から他端部付近まで形成されている。したがって，現像液吐出ノズル 72は，吐出口 73を多孔質板 71に近接させた状態で，筐体 70内の Y方向の両側壁間を往復移動できる。

[0038] 筐体 70の側面には，例えば排気管 90が接続されている。排気管 90は，例えば現像処理装置 18の外部に設置された負圧発生装置 91に連通しており，筐体 70内の気体を排気して，筐体 70内を所定の圧力に減圧することができる。 [0039] 筐体 70は，例えば上方からアーム 100によって支持されている。アーム 100は，例えばカップ 62の外部に設置されたシリンダなどの筐体昇降駆動部 101によって昇降できる。したがって，筐体 70は，スピンチャック 60上で昇降できる。筐体昇降駆動部 1 01の動作は，例えば隙間制御部 102によって制御されている。隙間制御部 102には ,ウェハ Wへの現像液の最適供給量に基づいて求められた，筐体 70とウェハ Wとの隙間 Dが設定されており，隙間制御部 102は，その設定隙間 Dに基づいて筐体 70の高さを調整できる。

[0040] カップ 62内には，スピンチャック 60に保持されたウェハ Wの外側に供給される現像液を受ける受け部材としての受け板 110が設けられている。受け板 110は，図 7に示すように平面から見て筐体 70の多孔質板 71よりも大きい方形に形成されている。受け板 110の中央部には，平面から見たウェハ Wの形状よりも僅かに大きい円形の開口部 111が形成されている。例えば開口部 111の半径は，例えばウェハ Wの半径よりも 0. 1mm— lmm程度大きく形成されている。受け板 110は，当該開口部 111が平面から見てスピンチャック 60上のウェハ Wの位置に一致するように配置されている。受け板 110には，図 4に示すようにシリンダなどからなる受け板昇降駆動部 112が取り付けられており，受け板 110は，スピンチャック 60上のウェハ Wと同一平面上に位置したり，ウェハ Wよりも低い位置に退避したりすることができる。

[0041] 例えば図 5に示すように，カップ 62の X方向正方向側の外方には， Y方向に沿ったレール 120が形成されている。レーノレ 120は，例えばカップ 62の Y方向負方向（図 5 の左方向）側の外方からスピンチャック 60の中央付近まで形成されている。レーノレ 12 0には，洗浄液供給ノズル 121を保持するリンスアーム 122が取り付けられている。リンスアーム 122は，駆動部 123によってレール 120に沿って移動できる。したがって，洗浄液供給ノズル 121は，カップ 62の外方力、らスピンチャック 60のウェハ Wの上方まで移動できる。

[0042] 次に，以上のように構成されている現像処理装置 18の作用を，塗布現像処理システム 1で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。

[0043] 先ず，ウェハ搬送体 7によりカセット Cから未処理のウェハ Wが 1枚取り出され，第 3 の処理装置群 G3に属するエクステンション装置 32に搬送される。次にウェハ Wは，主搬送装置 13によってアドヒージョン装置 31に搬入され，ウェハ Wに対し，レジスト液の密着性を向上させる例えば HMDSが塗布される。次にウェハ Wは，クーリング装置 30に搬送され，所定の温度に冷却された後，レジスド塗布装置 17に搬送される。レジスト塗布装置 17においてレジスト膜が形成されたウェハ Wは，主搬送装置 13によってプリべ一キング装置 33，エクステンション 'クーリング装置 41に順次搬送され，さらにウェハ搬送体 50によって，周辺露光装置 51 ,露光装置（図示せず）に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。露光処理の終了したウェハ Wは，ウェハ搬送体 50によりエクステンション装置 42に搬送され，その後ポストェクスポージャーべ一キング装置 44，クーリング装置 43で所定の処理が施された後，現像処理装置 18 に搬送されて，現像処理が行われる。

[0044] 現像処理装置 18において現像処理の終了したウェハ Wは，ポストべ一キング装置 46,クーリング装置 30に順次搬送され，各装置において所定の処理が施され，その後，エクステンション装置 32を介してカセット Cに戻されて，一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。

[0045] 次に，上述した現像処理装置 18で行われるウェハ Wの現像処理について詳しく説明する。塗布現像処理システム 1の起動前には，筐体 70は，筐体昇降駆動部 101によってカップ 62の上方で待機している。そして塗布現像処理システム 1が起動されると，排気管 90を通じて筐体 70内の雰囲気が排気され，筐体 70内が，例えば 10— 10 OPa程度の陰圧に減圧される。筐体 70内が陰圧になると，現像液吐出ノズノレ 72から現像液が吐出され，現像液吐出ノズル 72が多孔質板 71の Y方向負方向側の端部（以下「一端部」とする。）から Y方向正方向側の端部（以下，「他端部」とする。）まで移動する。こうすることによって，乾燥状態の多孔質板 71中に現像液が供給される。多孔質板 71中に供給された現像液は，筐体 70内の陰圧によって，下から垂れ落ちることなく多孔質板 71内に維持される。

[0046] 塗布現像処理システム 1においてゥヱハ Wの処理が開始され，現像処理装置 18内にウェハ Wが搬送されると，先ず，ウェハ Wは，予め上昇して待機していたスピンチヤック 60に保持される。続いてスピンチャック 60が下降し，ウェハ Wが図 4に示すようにカップ 62内の所定位置に収容される。 [0047] その後，筐体 70は，筐体昇降駆動部 101によって下降し，図 8に示すように筐体 7 0の多孔質板 71とウェハ Wとの隙間 Dが， 0. 5— 3. 0mm程度に調整される。後にこの隙間 Dに介在されてウェハ Wに供給される現像液の供給量は，この隙間 Dによつて設定される。

[0048] 例えば筐体 70が下降するのに同期して，受け板 110は，図 4に示すように受け板昇降駆動部 112によつてウェハ Wと同一平面上まで上昇し，ウェハ Wの外周に配置される。

[0049] こうして筐体 70が下降し，受け板 110が上昇すると，続いて図 8に示すように筐体 7 0内の現像液吐出ノズル 72が例えば多孔質板 71の一端部上において吐出口 73から現像液を吐出する。この現像液の吐出によって，吐出口 73に対応する部分の多孔質板 71中の現像液が加圧され，現像液が多孔質板 71の下面から押し出されて，例えばウェハ Wの Y方向負方向側の受け板 110上に現像液が線上に塗布される。その後，図 9に示すように現像液吐出ノズル 72から現像液を吐出した状態で，現像液吐出ノズル 72が多孔質板 71の一端部上力他端部上まで移動する。この際，現像液吐出ノズル 72から吐出された現像液が多孔質板 71中に現像液を押し出して，一続きに繋がった現像液がウェハ W上に連続的に供給される。この多孔質板 71内から押し出される現像液は，多孔質板 71内を通る際に減速し，ウェハ W上には極めて静的に供給される。こうして現像液吐出ノズル 72が多孔質板 71の他端部上まで移動すると，図 10に示すようにウェハ Wと多孔質板 71との間に現像液が満たされ，ウェハ Wの全面に所望の量の現像液が供給される。なお，ウェハ Wの外側に供給された現像液は，受け板 110で受けられ，受け板 110と多孔質板 71との間に挟まれる。したがって ,ウェハ Wの外方においても現像液の流動が防止される。

[0050] 現像液吐出ノズル 72は，多孔質板 71の他端部上に到達すると停止し，その時吐出口 73からの吐出も停止される。その後，多孔質板 71とウェハ Wとの間に現像液を介在した状態で，ウェハ Wは所定時間静止現像される。

[0051] 所定時間が経過し，静止現像が終了すると，筐体 70は，カップ 62の上方まで上昇し，現像液吐出ノズル 72は，多孔質板 71の一端部側に戻される。受け板 110は，ゥ、Wよりも低い位置に下げられる。その後，洗浄液供給ノズル 121がカップ 62の外方からウェハ Wの中心部の上方まで移動し，カップ 62の側壁部 63が昇降駆動部 65 によって上昇される。ウェハ Wは，スピンチャック 60により回転され，当該ウェハ Wの中心部に洗浄液供給ノズル 121から洗浄液が供給されてウェハ Wが洗浄される。この洗浄工程時においても筐体 70内の陰圧は維持され，多孔質板 71中にある現像液の落下を防止している。

[0052] 洗浄液供給ノズル 121からの洗浄液の供給が停止され，ウェハ Wの洗浄が終了すると，ウェハ Wの回転が維持されて，ウェハ Wが振り切り乾燥される。ウェハ Wが乾燥されると，ウェハ Wの回転が停止され，スピンチャック 60が上昇して，ウェハ Wが主搬送装置 13に受け渡される。ウェハ Wは，主搬送装置 13により現像処理装置 18外に搬出されて一連の現像処理が終了する。

[0053] 以上の実施の形態によれば，現像液吐出ノズル 72から吐出される現像液が多孔質板 71内で減速してからウェハ W上に供給されるので，現像液がウェハ W上で流動することが無い。この結果，ウェハ Wの現像が現像液の流動の影響を受けずに安定し，ウェハ面内で均等に行われる。ウェハ W上に供給される現像液は，多孔質板 71から連続的に押し出されるので，現像液中に気泡が混入することがなぐ気泡による現像斑が防止できる。現像液が多孔質板 71とウェハ Wとの間に挟み込まれるので，少量の現像液でもウェハ Wの全面に広げられる。それ故現像液の消費量を低減することができる。また，ウェハ表面が疎水性であっても，現像液をウェハ Wの全面に広げることができるので，あらゆる種類のウェハであっても現像を適正に行うことができる。さらに，現像液は，目の細かい多孔質板 71を通過するので，現像液中に含まれる不純物を多孔質板 71において除去することもできる。

[0054] 筐体 70には，筐体昇降駆動部 101が設けられたので，多孔質板 71とウェハ Wとの隙間 Dを調整してウェハ Wへの現像液の供給量を制御できる。筐体 70に排気管 90 を接続し，筐体 70内を陰圧にしたので，多孔質板 71中に現像液が保持され，現像液の液垂れを防止できる。また，多孔質板 71中に現像液を含ませておいて，吐出口 73から現像液を吐出できるので，多孔質板 71から直ちに現像液が押し出され，ゥェハ Wへの現像液の供給を迅速に行うことができる。

[0055] ノズノレ移動機構 80が筐体 70内に設けられたので，陰圧室 Sの密閉しやすぐ筐体 70内を容易に陰圧状態に維持できる。なお。ノズル移動機構 80は，筐体 70の外側に設けられてもよい。カップ 62内には，受け板 110が設けられたので，ウェハ Wの外側に供給される現像液をウェハ Wと同一平面上で受け止め，ウェハ Wの端部における現像液の流れを防止できる。この結果，ウェハ Wの端部においても現像液の流動が防止され，安定した現像が行われる。受け板 110には，受け板昇降駆動部 112が設けられたので，現像工程時以外の例えば洗浄工程，乾燥工程時に受け板 110はウェハ Wよりも低い位置に退避できる。こうすることによって，回転されたウェハ Wから飛散する液体が受け板 110に衝突して起こるパーティクルの発生を防止できる。

[0056] 以上の実施の形態で記載した現像処理装置 18の現像液吐出ノズル 72は，図 11 に示すように現像液吐出ノズル 130の下端面 131が平坦に形成され，その下端面 1 31の中央部に吐出口 131aが開口し，その周辺に水平部 131bが形成されていてもよレ、。水平部 131bは，例えば吐出口 131aの径の 5倍程度の長さを有するように形成される。現像液吐出ノズル 130の下端面 131 ,つまり吐出口 131aと水平部 131b は，上記実施の形態と同様に多孔質板 71の上面に近接している。そして，ウェハ W に現像液を供給する際には，水平部 131bを多孔質板 71に近接させた状態で，吐出口 131aから多孔質板 71に向けて現像液が吐出される。こうすることによって，吐出口 131aから吐出された現像液が下端面 131と多孔質板 71との隙間から筐体 70内に流出することが防止され，現像液が効率的に多孔質板 71内に流入する。この結果 ,筐体 70内に溜まって無駄になる現像液が減少し，現像液の省液化が図られる。なお，この例において水平部 131bは多孔質板 71に近接していたが，接触していてもよい。

[0057] 前記実施の形態では，筐体 70内に一つの現像液吐出ノズノレ 72が設けられていた

,筐体 70内に複数，例えば二つの現像液吐出ノズルが設けられていてもよレ、。図 12は，かかる一例を示すものであり，筐体 70内に二つの第 1及び第 2の現像液吐出ノズノレ 150, 151が設けられている。第 1及び第 2の現像液吐出ノズノレ 150, 151は，例えば筐体 70の上面に設けられた Y方向に沿った共通のレール 152に取り付けられている。この例では，例えば第 1の現像液吐出ノズル 150が Y方向負方向側に設けられ，第 2の現像液吐出ノズル 151が Y方向正方向側に設けられている。現像液 P土出ノズノレ 150, 151 ίま， ί歹 (J i 各馬区動咅 153, 154【こよりレーノレ 152ίこ f口、つて移動できる。なお，この例におけるノズル移動機構は，レール 152と駆動部 153, 154によつて構成されている。第 1の現像液吐出ノズル 150の吐出口 155は，例えば第 1の現像液吐出ノズル 150の鉛直方向の中心軸よりも Y方向正方向側に形成され，第 2の現像液吐出ノズノレ 151の吐出口 156は，例えば第 2の現像液吐出ノズル 151の鉛直方向の中心軸よりも Y方向負方向側に形成されている。つまり，第 1の現像液吐出ノズル 150と第 2の現像液吐出ノズル 151が筐体 70の中央部に並列された時に，吐出口 155と吐出口 156が近接するようになっている。

[0058] そして，ウェハ Wに現像液を供給する際には，第 1及び第 2の現像液吐出ノズル 15 0, 151が多孔質板 71上の中央部，つまり多孔質板 71を挟んでスピンチャック 60上のウェハ Wの中央部に対向する位置に，互いに近接して配置される。そして，第 1及び第 2の現像液吐出ノズル 150及び 151から現像液が吐出され，第 1の現像液吐出ノズル 150は，多孔質板 71の中央部から Y方向負方向側の端部まで，第 2の現像液吐出ノズル 151は，多孔質板 71の中央部から Y方向正方向側の端部まで移動する。こうして，多孔質板 71の下方のウェハ Wの全面に現像液が供給される。かかる場合，二つの第 1及び第 2の現像液吐出ノズル 150, 151を用いて現像液が供給されるので，現像液の供給工程の時間が短縮され，現像処理の処理効率を向上できる。なお ,現像液吐出ノズルの数は， 2つに限られず， 3以上であってもよい。

[0059] 以上の実施の形態では，多孔質板 71の全体を同じ特性の多孔質材料で形成していたが，多孔質板 71に複数の素材を用いて多孔質板 71の上面から下面に近づくにつれ気孔径が小さくなるようにしてもよい。例えば図 13に示すように多孔質板 160は ,三層構造を有し，上層 160aの素材に気孔径が 0. 5mm程度で気孔率が 50 Q/o程度の多孔質材料を用い，中層 160bの素材に気孔径が 0. 2mm程度で気孔率が 20 %程度の多孔質材料を用い，下層 160cの素材に気孔径が 0. 05mm程度で気孔率が 10%程度の多孔質材料を用いるようにしてもよい。かかる場合，現像液吐出ノズル 72の吐出口 73から吐出された現像液の吐出圧が各層 160a， 160b, 160cを順に通過するにつれて徐々に損失する。したがって，多孔質板 160の上層 160aに対しては，現像液が滑らかに流入し，流入した後の現像液は，多孔質板 160の中層 160b，下層 160cにおいて徐々に速度が低下する。この結果，多孔質板 160の上面において現像液が跳ね返ることがなぐ無駄になる現像液の量を低減できる。また，多孔質板 160の下面からは，速度が十分に低下した現像液がウェハ W上に供給されるので ,ウェハ W上の現像液の流動が防止される。なお，前記多孔質板 160の層の数は，三層に限られず，任意に選択できる。また，前記多孔質板 160のように下面に近づくにつれ気孔率が低下するようにしてもよい。さらに，目の細かい板状の網を穴の位置がずれるように複数重ね合わせて多孔質板を形成するようにしてもよい。また目の細カ、網と多孔質材料とを組み合わせて多孔質板を形成してもよい。

[0060] 以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば以上の実施の形態では，現像液吐出ノズノレの吐出口がスリット状であつたが，本発明は，現像液吐出ノズルの吐出口が円形状で ,現像液吐出ノズノレの下面に複数並列されているものにも適用できる。また，本発明をウェハ Wの現像処理装置に適用したものであつたが，本発明はウェハ以外の基板例えば LCD基板などの FPD基板，フォトマスク用のガラス基板などの現像処理装置にも適用できる。

産業上の利用可能性

[0061] 基板の現像処理を行う現像処理装置において，現像液内への気泡の混入を防止し，基板上での現像液の流動を防止するように基板に現像液を供給する際に有用でめる。

Claims

請求の範囲

[1] 基板を現像処理する現像処理装置であって，

基板を水平に保持する基板保持部材と，

前記基板保持部材に保持された基板の上方に配置され，内部に陰圧室を形成する筐体と，

前記筐体内にぉレヽて前記現像液吐出ノズルを移動させるノズル移動機構と，を備え前記現像液吐出ノズルの下面には，基板の一方向の寸法よりも長い距離に渡って吐出口が形成され，

前記現像液吐出ノズルの前記吐出口は，前記多孔質板の上面に近接しており，前記吐出口から吐出される現像液は，前記多孔質板を通じて基板に供給される。

[2] 請求項 1に記載の現像処理装置において，

前記筐体の多孔質板は，平面から見て少なくとも基板よりも大きい方形に形成されている。

[3] 請求項 1に記載の現像処理装置において，

前記筐体を上下動させる筐体昇降駆動部をさらに備えている。

[4] 請求項 1に記載の現像処理装置において，

前記ノズル移動機構は，前記筐体内に設けられている。

[5] 請求項 1に記載の現像処理装置において，

前記基板保持部材に保持された基板の外側に設けられ，前記基板の外側に落下する現像液を前記基板と同一平面上で受ける受け部材をさらに備えている。

[6] 請求項 5に記載の現像処理装置において，

前記受け部材の外形は，平面から見て少なくとも前記多孔質板よりも大きい方形に形成され，当該受け部材の中央部付近には，平面から見て基板よりも僅かに大きい開口部が形成されている。

[7] 請求項 5に記載の現像処理装置において，

前記受け部材を昇降する受け部材昇降駆動部をさらに備えている。

[8] 請求項 1に記載の現像処理装置において，

前記現像液吐出ノズルの吐出口は，現像液吐出ノズルの下端面に形成され，当該現像液吐出ノズルの下端面における前記吐出口の周辺部には，前記多孔質板に接する水平部が形成されてレ、る。

[9] 請求項 1に記載の現像処理装置において，

前記筐体内には，複数の現像液吐出ノズルが設けられている。

[10] 請求項 1に記載の現像処理装置において，

前記多孔質板は，多孔質板の上面から下面に近づくにつれ気孔径が小さくなるように形成されている。

[11] 現像処理装置を用いて基板を現像処理する現像処理方法であって，

前記現像処理装置は，次の構成を有し，

基板を水平に保持する基板保持部材と，

前記現像液吐出ノズルの前記吐出口は，前記多孔質板の上面に近接しており，前記吐出口から吐出される現像液は，前記多孔質板を通じて基板に供給される。さらに前記陰圧室内を筐体の外部よりも陰圧にし，多孔質板内に現像液を含ませる工程と，

その後，前記筐体の多孔質板を基板の表面に近接する工程と，

その後，現像液吐出ノズルの吐出口から前記多孔質板に向けて現像液を吐出し，その現像液を吐出した状態の前記現像液吐出ノズルを前記多孔質板に沿って移動させることによって，前記多孔質板を通じて基板に現像液を供給する工程と，を有する。

[12] 請求項 11に記載の現像処理方法にぉレ、て，

前記多孔質板と基板との隙間に現像液を介在した状態で基板を現像する。

[13] 請求項 11に記載の現像処理方法にぉレ、て，

基板に供給される現像液の量を，前記現像液の供給時における前記多孔質板と基板との隙間により設定する。