JP3869326B2

JP3869326B2 - 現像処理方法

Info

Publication number: JP3869326B2
Application number: JP2002192457A
Authority: JP
Inventors: 太郎山本; 秀治京田; 博史竹口; 孝介吉原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2022-07-01
Also published as: JP2003332228A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレジストが塗布され、露光処理がされた基板の表面に現像液を供給して現像処理を行う液処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ（以下ウエハという）や液晶ディスプレイのＬＣＤ基板の表面上に回路パターンを形成するためのマスクは、例えばウエハ表面にフォトレジスト溶液（以下レジストという）の塗布を行い、光等の照射を行った後、前記レジストが例えばネガ形ならば光の当った部分が硬化するので、硬化しない部分即ちレジストの溶けやすい部分を現像液により溶解することにより形成される。ポジ形レジストであれば露光された部分が現像液で溶解される。
【０００３】
前記現像処理を行う工程では、先ず露光処理されたウエハを回転可能なスピンチャックに保持させ、次いで例えば静止状態で保持されたウエハの表面に現像液を液盛りし、所定時間例えば６０秒程度放置することにより現像反応を進行させ、続いて前記ウエハ表面に純水等の洗浄液を供給しながらウエハを例えば１０００ｒｐｍ程度の回転数で回転させ、これによりウエハ表面の現像液を洗い流し、最後にウエハを高速回転させることにより乾燥させることが行われている。このとき現像液を液盛りする手法としては、例えば図１８（ａ）に示すように、ウエハＷの直径方向に対応する長さに亘って多数の吐出孔１１が配列された供給ノズル１２を用い、ウエハＷの一端側の周縁外側に供給ノズル１２を移動させ、この位置より吐出を行いながら他端側のウエハ周縁外側までの間をさらに移動させるスキャン方式が提案されている（図１８（ｂ）参照）。
【０００４】
このように現像処理を行うと、レジストがポジ型である場合レジスト膜の露光された領域は現像液に一篇に溶解して除去されるわけではなく、現像時間（放置時間）の経過に従い、３次元的に徐々に溶解されていく。つまり前記露光された領域では、現像液に溶解する部分の深さが徐々に深くなり、残されたレジスト膜の線幅も徐々に細くなる。ここで線幅を例にすると、例えば図１９に示すように、現像時間の経過に従い、線幅が細くなって行くが、この際線幅の細くなる速度は一定ではなく、初めは細くなる速度が大きく線幅は急激に細くなり、徐々に細くなる速度が小さくなって、現像時間６０秒の手前では線幅の大きさは変化しなくなって、安定する。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、ウエハを静止させた状態で行う従来の現像処理方法では、レジスト膜が溶解する現像反応によって生成した溶解生成物が高濃度で滞留している部分がある。このため現像処理の後期において、これら高濃度で滞留する溶解生成物と現像液の平衡状態が崩れ、溶解生成物が現像液の方に拡散する。これに伴って現像液の濃度がウエハ面内において不均一になり、この結果ウエハ面内において部分的にＣＤ（Critical Dimension）の変動が起こる可能性がある。
【０００６】
また前記溶解生成物が現像液の方に拡散していき、これにより現像液及び溶解生成物が移動して、移動先の場所に現像欠陥の発生などの悪影響を及ぼすこともある。さらに従来の現像処理では、現像液を液盛りしてから現像線幅が安定するまでの時間を見込んで６０秒程度放置しているが、６０秒よりも前に前記露光された領域のレジストの現像液による溶解は当該領域の底部まで進行しており、放置時間を短縮しようとする要請もある。
【０００７】
しかしながら前記露光量を大きくして現像時間を短縮しようとすると、供給ノズル１２をスキャンさせて現像液を塗布する方式では、ウエハの一端側から他端側まで供給ノズル１２を移動させると例えば４〜５秒程度かかるので、例えば図１９に示すように線幅が急激に細くなるタイミングでウエハの全体に洗浄液を供給して、現像液を洗い流すようにすると、ウエハの一端側と他端側とでは現像時間が異なるので、線幅が大きく変わってしまう。
【０００８】
また仮に前記放置時間を６０秒よりも短縮してレジストの現像液による溶解が当該領域の底部まで進行したタイミングでウエハ表面を洗浄しようとすると、洗浄の際にウエハを回転させるので、この遠心力により前記溶解生成物が遠心力により拡散していき、ウエハ表面や側壁に付着してしまい、上記のＣＤや現像欠陥の要因となったり、後の工程でパーティクルの発生原因となってしまう。
【０００９】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、基板面内における現像線幅の均一性の向上と、現像処理に要するトータルの処理時間の短縮を図る技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため本発明に係る現像処理方法は、基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に現像液を塗布する工程と、前記現像液が塗布された基板を所定時間放置して現像反応を進行させ、現像により除去しようとする領域のレジストを溶解させて、当該領域においてレジストの溶解生成物を生成させる工程と、現像により除去しようとする領域のレジストの溶解が当該領域の底部まで進行した後、現像液が塗布された基板の表面に、現像液を希釈するための希釈液を、前記溶解生成物の移動を抑えながら塗布する工程と、続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする。このような発明では、希釈液を準静的に塗布しているので、レジスト膜の溶解生成物を移動させることなく当該溶解生成物の濃度が低下でき、基板面内におけるＣＤ値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。
【００１１】
また本発明では、純水を塗布する工程は、現像液が塗布された基板の表面に、現像液を希釈するための希釈液を現像液の現像反応の進行の程度を基板の面内において揃えると共に、前記溶解生成物の移動を抑えながら塗布するようにしてもよい。例えばこの発明は、現像液及び希釈液を、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、前記基板表面に塗布する場合において、前記希釈液を基板表面に塗布する工程を、現像液を基板表面に塗布する工程と供給ノズル及び／又は基板の移動方向を同じとし、移動速度を略同等とすることにより実施される。このような発明では、基板面内における現像液と希釈液の伸展の程度が揃えられ、これにより基板面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。また現像の際の放置時間が短縮されることから、トータルの処理時間の短縮を図ることができる。
【００１２】
この際、現像液及び希釈液を、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布するようにしてもよいし、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の略中央に供給ノズルから供給することにより、或いは噴霧することにより前記基板表面に塗布するようにしてもよいし、前記基板の有効領域の幅よりも短い吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布するようにしてもよい。また現像液及び希釈液を、共通の供給ノズルを用いて前記基板表面に供給するようにしてもよいし、供給ノズルに形成された共通の吐出領域から吐出して前記基板表面に供給するようにしてもよいし、また現像液及び希釈液を、別個の構成の供給ノズルを用いて前記基板表面に供給するようにしてもよい。
【００１３】
また本発明に係る他の現像処理方法は、基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、現像液を塗布する工程と、次いで基板の有効領域のいずれの部位においても現像液がその部位に塗布された後２０秒以内に希釈液が供給されるように、基板の表面に希釈液を供給する工程と、続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする。この発明における基板の表面に希釈液を供給する工程は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に、現像液を供給するときの供給ノズルの移動速度と同等の速度で前記基板と相対的に移動させることが好ましい。またこの希釈液を供給する工程については、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る現像装置の一実施の形態を示す概略断面図であり、図２は前記現像装置の概略平面図である。図１及び図２中２は基板である半導体ウエハＷ（以下「ウエハＷ」という）の裏面中心部を真空吸着し、略水平に保持するスピンチャックである。このスピンチャック２は駆動部２０により回転及び昇降できるように構成されている。
【００１５】
ウエハＷがスピンチャック２に吸着保持された状態において、ウエハＷの側方を囲むようにしてカップ３が設けられており、カップ３は各々上下可動な外カップ３１と内カップ３２とからなる。内カップ３２は円筒の上部側が上方内側に傾斜し、上部側開口部が下部側開口部より狭くなるように形成されており、昇降部３０により外カップ３１が上昇すると外カップ３１の移動範囲の一部において連動して昇降するように構成されている。
【００１６】
カップ３の下部側はスピンチャック２の周囲を囲む円板３３と、円板３３の周り全周に亘って凹部を形成し、底面に排液口３４が形成されている液受け部３５とにより構成されている。この液受け部３５の側面より僅かに内側に外カップ３１（及び内カップ３２）が収まっており、前記凹部とカップ３とによりウエハＷの上方レベル及び下方レベルに跨ってウエハＷの側方を囲っている。また円板３３の周縁部には上端がウエハＷの裏面に接近する断面山形のリング体３６が設けられている。
【００１７】
続いてスピンチャック２に吸着保持されたウエハＷに現像液及び希釈液を供給するための供給ノズル４について説明する。ここで前記希釈液とは、現像液を希釈して現像液の濃度を低下させるためのものであり、例えば純水や液盛りに用いられる現像液よりも濃度の低い現像液などをいう。前記供給ノズル４には図１及び図３(a)に示するように、例えばウエハＷの有効領域（デバイスの形成領域）の幅と同じかそれ以上の長さに亘る処理液の吐出領域を形成できるように、ノズルの長さ方向に配列された例えば多数の孔部よりなる吐出口４０と、この吐出口４０に現像液流路４１ａを介して連通される現像液貯留部４Ａと、前記吐出口４０に純水流路４１ｂを介して連通される純水貯留部４Ｂと、を備えている。
【００１８】
前記現像液貯留部４Ａは開閉バルブＶ１を備えた第１の供給路４２を介して現像液供給部４３に接続されると共に、開閉バルブＶ２を備えた第２の供給路４４を介して希釈液例えば純水の供給部４５に接続されている。これにより開閉バルブＶ１，Ｖ２の切り替えによって、現像液供給部４３から第１の供給路４２を介して現像液貯留部４Ａに供給された現像液が現像液流路４１ａを介して吐出口４０から吐出されたり、純水供給部４５から第２の供給路４４を介して純水貯留部４Ｂに供給された純水が純水流路４１ｂを介して吐出口４０から吐出されるようになっている。なお図中４６は吐出口４０の内部に配置された緩衝材をなす多孔体であり、当該多孔体４６内部を通流して吐出口４０へと向かう現像液の吐出圧力を供給ノズル４の長さ方向で均一とし、吐出口４０からの現像液の液漏れを防止するようになっている。更にこの多孔体４６は、現像液と純水とを当該多孔体４６の直前で混合すると共に、当該多孔体４６の内部にて一様に混ぜる役割も有している。
【００１９】
上述した吐出口４０の構成としては、ウエハＷの有効領域の幅と同じかそれ以上の長さに亘る処理液の吐出領域を形成するものであれば、例えばスリット状であってもよい。また詳細は後述するが、現像液及び純水希釈液の供給をウエハＷ表面になるべく小さな吐出圧力で行う必要があるため、かかる条件を満たす限り、吐出口４０の近傍は上記のものと異なる形状であってもよく、その一例を図３(b)に示す。この例では吐出口４０ａの幅４０ｂを図３(a)に示した吐出口４０よりも広く設けており、その内部に緩衝材として棒状体４６ａが設けられている。この棒状体４６ａは流路４７ａ（４７ｂ）から供給される現像液（希釈液）のウエハＷ表面に向かう圧力（吐出圧力）が供給ノズル４の長さ方向で均一になるように、例えば吐出口４０ａの内壁に接触せず（棒状体４６ａの両端を支持する部位を除く）、かつ現像液及び希釈液の吐出方向となる位置に設けられる。このため、現像液（または希釈液）は一旦棒状体４６ａに当たってから下方側へ向かう。また棒状体４６ａは、例えば石英棒またはセラミックス棒などで、現像液の表面張力を抑制する材質であればよい。
【００２０】
このような供給ノズル４は、第１の移動機構４７によりカップ３の外側に設けられたガイドレール４８に沿って、図２に示すカップ３の外側の待機位置（ガイドレール４８の一端側の位置）からウエハＷの上方側を通って前記待機位置とウエハＷを挟んで対向する位置まで移動可能に設けられている。
【００２１】
つまりガイドレール４８は、図２にも示すように例えばＹ方向に延びるように設けられており、ガイドレール４８の一端側に第１の移動機構４７が位置している。第１の移動機構４７はアーム部４７Ａとベース部４７Ｂとにより構成されており、前記多数の処理液の吐出孔４０がＸ方向に配列されるように供給ノズル４をアーム部４７Ａにより支持し、移動部であるベース部４７Ｂを介してガイドレール４８に沿って移動できるようになっている。前記ベース部４７Ｂは昇降機構４７Ｃを有しており、この昇降機構４７Ｃにより例えばモータなどの図示しない動力源からの駆動力によりアーム部４７Ａを上下方向に移動させることができる。
【００２２】
また図２中５はウエハＷに洗浄液を供給してウエハＷの表面を洗浄するための洗浄ノズルであり、この洗浄ノズル５は例えば第２の移動機構５１により、図２に示すカップ３の外側の待機位置（ガイドレール４８の他端側の位置）からウエハＷの上方側を通って前記待機位置とウエハＷを挟んで対向する位置まで水平に移動可能に設けられている。
【００２３】
ここで図２において第１の移動機構４７及び第２の移動機構５１が夫々示されている位置は既述の非作業時における供給ノズル４及び洗浄ノズル５の待機位置であって、ここには例えば上下可動の板状体により構成された第１の移動機構４７及び第２の移動機構５１の待機部５２，５３が設けられている。またカップ３、第１の移動機構４７及び第２の移動機構５１は箱状の筐体５４により囲まれた一ユニットとして形成されており、筐体５４内には図示しない搬送口を介して図示しない搬送アームによりウエハＷの受け渡しがなされる。
【００２４】
これまで述べてきた駆動部２０、昇降部３０、第１の移動機構４７及び第２の移動機構５１、開閉バルブＶ１，Ｖ２は夫々制御部Ｃと接続されており、例えば駆動部２０によるスピンチャック２の昇降に応じて、開閉バルブＶ１，Ｖ２の開閉や、第１の移動機構４７による現像液や純水の供給（スキャン）を行うように、各部を連動させたコントロールを可能としている。この際前記開閉バルブＶ１，Ｖ２の開閉動作のタイミングや、第１の移動機構４７や第２の移動機構５１の移動開始や停止のタイミング、移動速度、現像液（希釈液）吐出時における供給ノズル４の高さ等は制御部Ｃにより予め設定された処理レシピに基づいて制御されるようになっている。
【００２５】
また制御部Ｃは、第１の移動機構４７の駆動データ等が記憶されるデータ記憶部Ｍ１と接続されている。このデータ記憶部Ｍ１には例えば第１の移動機構４７の駆動データについていえば、処理レシピの中で設定される現像液の種類や濃度に対応した駆動データと、当該現像液により定まる希釈液の種類や濃度に対応した駆動データとが別個に記憶されている。従って詳細は後述するが、例えば処理レシピにてある種類の現像液が設定されると、制御部Ｃからデータ記憶部Ｍ１が参照され、供給ノズル４により先ず第１の高さで現像液の塗布が行われ、次いで第１の高さとは別に設けられる第２の高さにて希釈液の塗布が行われる。
【００２６】
次に上述の現像装置にて実施される本発明の現像処理方法について図４、図５及び図６に基づいて説明する。図４は本発明方法の工程を示す工程図であり、図５はフローチャートである。図６は本発明方法における各工程の時間を示すタイムチャートであるが、比較のため従来手法による場合のタイムチャートを上段に示した。先ずスピンチャック２をカップ３の上方まで上昇させ、既に前工程でレジストが塗布され、所定の露光処理が行われたウエハＷが図示しない搬送アームからスピンチャック２に受け渡される（ステップ１）。そしてウエハＷが図１中実線で示す所定の位置に来るようにスピンチャック２を下降させる。なおこのとき外カップ３１及び内カップ３２は共に下降した状態である。
【００２７】
続いて第１の移動機構４７がガイドレール４８に沿って外カップ３１とウエハＷの周縁との間に対応する位置まで案内され、続いてその位置から例えばウエハＷの一端側の吐出開始位置まで下降する。このとき供給ノズル４の位置（高さ）についてはウエハＷに対して現像液の供給を行う高さ、即ち処理レシピの中で設定された現像液の種類に応じてデータ記憶部Ｍ１から読み込まれる第１の高さにセットされる。第１の高さは、後述する希釈液供給時における第２の高さよりも高いことが好ましく、例えば吐出口４０がウエハＷの表面レベルよりも例えば１．０〜１．５ｍｍ高くなる位置とされる。
【００２８】
一方供給ノズル４には開閉バルブＶ１を開いて現像液供給部４３より現像液を供給し、吐出口４０より現像液の吐出を開始しながら、当該供給ノズル４をウエハＷの一端側から他端側へと例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように矢印で示す方向に所定の速度例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で移動させることにより、ウエハＷの表面に現像液を塗布し、現像液の液膜Ａを形成する（ステップ２）。そしてその状態で所定時間例えば１０秒程度放置して現像反応を進行させる（ステップ３）。ここで供給ノズル４はウエハの他端側の吐出停止位置にて移動を停止すると共に、開閉バルブＶ１を閉じて現像液の吐出を停止し、当該供給ノズル４を前記吐出開始位置に戻す。なお本発明方法では、後述する希釈液の供給が現像液の供給後２０秒以内に行われる限り、現像液の供給時間と放置時間との比率は自由に変えられる。従って、この例で言えばステップ３の放置時間は１５秒であってもよいし、１秒であってもよく、何れの場合も後述するような良好な結果を得ることができる。また膜厚が現在よりも薄くなれば放置時間を１秒以内としてもよい。
【００２９】
ここでウエハ上への現像液の塗布（ステップ２）と、その後の放置（ステップ３）は、ウエハを静止させた状態で行われるので、これらの間はウエハ表面に液盛りされた現像液も準静止状態となっており、ステップ３の開始直後から現像液が液盛りされた部分（図７（ａ）参照）では、例えばポジ型のレジスト膜Ｒ（露光領域をＲ１、未露光領域をＲ２とする）の表面から現像反応が始まって露光領域Ｒ１のレジスト膜が現像液により溶解され、この反応が３次元的に進行して、図ではレジスト膜Ｒの底部へ向けて露光領域Ｒ１の溶解が進んで行く（図７（ｂ））。そして所定の時間が経過すると図７（ｃ）に示すように、前記露光領域Ｒ１ではレジスト膜Ｒの溶解生成物Ｒ´が高濃度に滞留した状態となる。
【００３０】
こうして露光領域Ｒ１の溶解が行われると、次ぎに開閉バルブＶ２を開き、純水供給部４５より純水を供給し、吐出口４０より純水の吐出を開始する。吐出口４０から純水の供給を開始するタイミングは、露光領域Ｒ１のレジスト膜の溶解が当該領域Ｒ１の底部まで進行し、且つ生成した溶解生成物Ｒ´が現像液に拡散する前のＣＤ値にほとんど影響を及ぼさない時間であり、例えばウエハＷへの現像液の液盛りを終えた時点から１０秒間経過した後である。即ち、現像液の液盛りを１００ｍｍ／ｓｅｃの速度（最高速度）で行ったとすれば、当該液盛りに要する時間はウエハサイズが１２インチの場合でおよそ５秒であるため、この場合にはウエハＷへの現像液の液盛りを開始した時点からおよそ１５秒後に純水の供給が開始されることとなる。理由は後述するが、希釈液はウエハＷの有効領域のいずれの部位においても、現像液がその部位に塗布された後２０秒以内に供給されることが好ましい。従って上記の例では現像液の液盛り開始から、その後の静止時間の終了までの時間が１５秒であるので、前記条件を満足している。
【００３１】
また希釈液供給時の供給ノズル４の高さについては、既述のように現像液供給時における第１の高さとは別に第２の高さが予め用意されているため、先ず制御部Ｃは、データ記憶部Ｍ１から第２の高さを読み出すと、供給ノズル４の高さを第１の高さよりも低い位置、例えば吐出口４０がウエハＷの表面レベルよりも０．５〜１．０ｍｍ上方となるように位置決めする。そして当該供給ノズル４をウエハＷの一端側から他端側へと例えば図４（ｃ），（ｄ）に示すように、前記現像液の供給時と同じ方向に現像液の供給時と略同じ速度例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で移動させることにより、ウエハＷの表面に純水を塗布し、現像処理の進行に用いられた現像液を純水に置換する（ステップ４）。ここで現像液の供給時と略同じ速度とは、例えば純水の供給時の供給ノズル４の速度が現像液の供給時の速度±５％の速度であることをいう。一方供給ノズル４は前記ウエハの他端側の吐出停止位置にて移動を停止すると共に、開閉バルブＶ２を閉じて純水の吐出を停止し、当該供給ノズル４を例えば待機部５２に戻す。
【００３２】
このように液盛りされた現像液Ａの上から、供給ノズル４により静止したウエハ上に純水Ｂを塗布すると、準静的な純水の塗布を行うことができ、この純水の塗布によりレジスト膜表面（界面）での現像液が純水により希釈されて現像反応の進行が抑制される。さらに例えばレジスト膜Ｒの露光部分Ｒ１に滞留している溶解生成物Ｒ´も純水に徐々に拡散していき、当該領域の溶解生成物Ｒ´の濃度が低下し（図７（ｄ）参照）、これにより当該領域の溶解生成物Ｒ´がＣＤ値や現像欠陥の発生などの悪影響を与えるおそれが回避される。
【００３３】
このようにしてウエハの表面に純水を塗布して、所定時間例えば現像開始から１０秒〜３０秒程度経過するまで、好ましくは純水の供給を終了してから５秒程度放置した後（ステップ５）、第２の移動機構５１によりウエハＷの中央上方に洗浄ノズル５の吐出部が位置するように位置決めすると共にスピンチャック２を例えば１０００ｒｐｍ程度の回転数にて回転させながら、洗浄ノズル５から洗浄液例えば純水をウエハＷ中心部に供給して、ウエハＷの遠心力により洗浄液をウエハＷの中心部から周縁部へ広げることにより現像液及び溶解生成物Ｒ´を洗い流す（ステップ６、図７（ｅ））。その後このウエハＷは例えば４０００ｒｐｍ程度の回転数にて乾燥させるスピン乾燥工程（ステップ７）などを経て現像処理が終了し、ウエハＷは現像装置の外へ搬出される（ステップ８）。
【００３４】
以上のように本実施の形態では、「従来の技術」にて説明したような現像液供給後における当該現像状態を安定させるための時間、即ちレジスト膜の線幅変化が少なくなるまでの静止時間を設けずとも、現像液の供給開始時点から２０秒以内、ここでは１５秒の時点で希釈液（純水）の供給を行うことで現像の進行を抑制し、かつレジスト膜Ｒの溶解生成物Ｒ´の濃度を均一化させることができる。このため、図６の上段と下段とを比較しても分かるように従来（現像＋静止で６０秒程度）に比べて現像時間の大幅な短縮化が可能となった。
【００３５】
このように現像液の供給開始からリンス工程に移行するまでの時間を短縮できた理由については以下の通りである。即ち、従来考えられていた現像開始から６０秒という時間は、現像液がレジスト液を溶解する時間と、当該溶解により生じた溶解生成物Ｒ´の濃度が安定するまでの時間との合計であり、当該時間が経過するまで待てば現像状態が安定することは分かっていたが両者の比率がどの程度なのかは検討されてこなかった。ここで現像の安定化に必要な要件は、（１）現像液によるレジストの溶解がサチレーションしており、かつ（２）レジストの溶解生成物Ｒ´の濃度が当該領域内で均一化していることであると考えられる。未反応のレジストが残っていては所望のパターンが得られないし、レジストの溶解生成物Ｒ´の濃度が均一化しない間は、例えば溶解生成物Ｒ´のうち高濃度のものがウエハＷ面内で移動することでウエハ面内におけるＣＤ値の変動や現像欠陥の発生を招くおそれがあるからである。
【００３６】
そこで本発明者は、現像液の供給開始から（１）に至るまでの時間が分かりさえすれば（１）に至った時点で或いはその時刻を経過した時点で当該領域に希釈液を供給することで強制的に（２）の状態を作り出すことができると考え、係る観点に基づいて試験を行い、従来現像液の塗布及び静止現像に必要とされていた６０秒の時間のうち、前記（１）に要する時間の割合は、全体のごく一部分に過ぎず、例えば２０秒以内という遙かに短い時間で（２）の状況を作り出せるということを突き止めた。なお、このような所用時間の短縮は一の現像装置による単位時間当たりの処理枚数の増加にも繋がるため、例えば本実施の形態に係る現像装置を後述するパターン形成装置に組み込むような場合に、組み込む現像装置の数を減らすことができるという効果も生じ得る。
【００３７】
また本実施の形態では、純水の供給を行うときにウエハに現像液をスキャン塗布するときと同じ方向で、かつ略同じ速度で純水をスキャン塗布しているので、ウエハの面内における現像液が塗布されてから現像液が純水により希釈されて現像処理の進行を抑制するまでの時間、つまり現像時間（放置時間）が同じになる。このため現像の進行の程度がウエハの面内において揃えられ、ウエハ面内における現像線幅の均一性が高められる。さらには純水のスキャン塗布により前記露光領域Ｒ１の溶解生成物Ｒ´の濃度がかなり低下するため、後の洗浄工程での洗浄が容易になるという利点もある。
【００３８】
更にまた、本実施の形態では現像液の供給と純水の供給とを共通の供給ノズル４にて行うようにし、かつ夫々の液を共通の吐出口４０から吐出するようにしているため、二つの供給ノズルが必要ないことに加えて吐出口４０を洗浄するための機構が不要であるという利点がある。即ち、従来例えば現像液の供給に専用のノズルを用いていたときには、当該ノズルの先端に付着した現像液がパーティクルの原因となるおそれがあるため、例えば当該先端に洗浄液例えば純水を吹き付けて付着した現像液を洗い流さねばならなかった。更には吐出口を介して供給ノズル内に洗浄液が入り込むことを防ぐため、洗浄は現像液を吐出しながら行う必要があり、現像液の無駄が多かった。しかし本実施の形態では希釈液（純水）が吐出口４０の洗浄液を兼ねるため、上記のような洗浄機構及び現像液のいわゆるダミーディスペンスを行わずとも、例えば待機部５２にて純水を吐出するだけで吐出口４０の洗浄が行える。
【００３９】
これに加え、吐出口４０（或いは吐出口４０ａ）は、多数の微小な孔部よりなると共に当該孔部の吐出方向には緩衝材が設けられるため、現像液及び希釈液は少ない吐出圧力でウエハＷの表面へと向かう。このため供給する液とウエハＷの表面との衝撃により液面が波打ったり、或いはマイクロバブルが発生するおそれが軽減しこれにより例えば現像欠陥の発生が抑えられる。特に希釈液の供給時においては少ない衝撃で純水を吐出できるため、現像液の現像反応の進行がウエハＷ面内で乱れることを抑える効果もある。
【００４０】
以上において本実施の形態では、供給ノズル４に共通の供給路を介して現像液供給部と純水供給部とを接続し、開閉バルブの開閉の切り替えにより、前記共通の供給路を現像液の供給路又は純水の供給路としてもよい。また供給ノズル４の吐出口４０はノズルの長さ方向に配列された多数の孔部より構成するようしてもよいし、例えば図８(a)に示すように現像液の吐出口と希釈液の吐出口とを独立して設けるようにしてもよい。
【００４１】
この例の供給ノズル６は、ノズルの長さ方向に並ぶ２列のスリット型の第１の吐出口６１と、この吐出口６１に連通している第１の管状流路６２を備えると共に、前記２列の吐出口６１の間に形成される１列のスリット型の第２の吐出口６３と、この吐出口６３に連通し、第１の管状流路６２と独立して形成された第２の管状流路６４を備えている。前記第１の管状流路６２は開閉バルブＶ１を備えた供給路４２を介して現像液供給部４３に接続されており、前記第２の管状流路６４は開閉バルブＶ２を備えた供給路４４を介して純水供給部４５に接続されている。なお第１の吐出口６１と第２の吐出口６３の内部にも、上述の実施の形態の供給ノズル４の吐出口４０に設けられた多孔体と同様の機能を有する多孔体６５ａ，６５ｂが配置されている。なお図３(b)にて示した例と同様の趣旨により、本実施の形態においても吐出口６３の近傍部位を図８(b)のように構成してもよい。第１の吐出口６１ａは第１の吐出口６１より、第２の吐出口６３ａは第２の吐出口６３よりも夫々幅広に形成されており、内部には図示するように、図３(b)にて示した棒状体４６ａと同様の棒状体６６ａ、６６ｂが設けられる。
【００４２】
さらに本発明は、例えば上述の図３に示す構成や図８に示す構成の、前記ウエハの有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、ウエハに対して相対的に略鉛直軸まわりに１８０度回転させることによりウエハ表面全体に現像液等を液盛りする手法にも適用することができる。この場合例えば図９（ａ）に示すように、供給ノズル７１又はウエハＷを所定の方向に所定の速度例えば３０ｒｐｍ程度の回転数でゆっくりと１８０度回転させながらウエハ表面に現像液Ａを供給し、次いで図９（ｂ）に示すように、供給ノズル７１又はウエハを、現像液の液盛り時と同じ方向に略同じ速度で１８０度回転させながらウエハ表面に純水Ｂを供給する。
【００４３】
このようにして現像液や純水を塗布する場合であっても、ウエハＷの回転数を小さくすることにより純水を準静的に塗布しているので、レジスト膜Ｒの溶解生成物Ｒ´を移動させることなく当該溶解生成物Ｒ´の濃度が低下でき、ウエハ面内におけるＣＤ値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。また現像液の塗布時と純水の塗布時のウエハの回転数を揃えると、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、これによりウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保でき、さらには現像時間や洗浄工程の短縮化を図ることができることから、トータルの処理時間の短縮を図ることができる。ここで現像液の供給時と略同じ速度とは、例えば純水の供給時の回転数が現像液の供給時の回転数±５％であることをいう。
【００４４】
さらにまた本発明は、例えば図１０に示すように、ウエハのほぼ回転中心に現像液等を供給する吐出領域を備えた供給ノズル７２を用いても実施することができる。この場合例えば当該供給ノズル７２への現像液と純水の供給系は例えば図１及び図２に示す例のように構成され、例えば図１０（ａ）に示すように、現像液を供給ノズル７２に供給して、当該ノズル７２によりウエハＷに現像液Ａを供給すると共に、ウエハを保持させたスピンチャック７３を略鉛直軸まわりに例えば３０ｒｐｍ程度の回転数で回転させることにより、ウエハ表面に回転の遠心力により現像液を伸展させ、現像液を液盛りする（図１０（ｂ））。次いで図１０（ｃ）に示すように、供給ノズル７２への現像液の供給を停止し、純水の供給を開始して当該ノズル７２によりウエハＷに純水Ｂを供給すると共に、ウエハＷを現像液の供給時と同じ方向で例えば３０ｒｐｍ程度の回転数でゆっくり回転させることにより、溶解生成物Ｒ´の拡散を抑えながらウエハ表面に純水を伸展させて塗布する（図１０（ｄ））。
【００４５】
この例では、純水供給時にウエハＷをゆっくりと回転させて純水を準静的に塗布しているので、レジスト膜Ｒの溶解生成物Ｒ´を移動させることなく当該溶解生成物Ｒ´の濃度が低下でき、ウエハ面内におけるＣＤ値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。また現像液の塗布時と純水の塗布時のウエハの回転方向や回転数を揃えると、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、これによりウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。
【００４６】
この場合、例えば図１１に示すように、スピンチャック３１によりウエハＷを略鉛直軸まわりに回転させた状態で供給ノズル７２をウエハのほぼ中央から外縁近傍まで略水平方向に移動させることにより、ウエハ表面に現像液Ａや純水Ｂを塗布するようにしてもよい。この際供給ノズル７２の移動速度やスピンチャック３１の回転数を小さくすることにより、純水を準静的に塗布することができ、レジスト膜Ｒの溶解生成物Ｒ´を移動させることなく当該溶解生成物Ｒ´の濃度を低下させることができ、また際供給ノズル７２の移動速度や方向、スピンチャック３１の回転数や方向を、現像液の塗布時と純水の塗布時との間で揃えることにより、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、ウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。
【００４７】
さらに本発明は、図１２に示すタイプの現像液や希釈液をスプレー状に噴霧する吐出領域が形成されたスプレーノズル７４を用いても実施することができる。この場合スプレーノズル７４への現像液や純水の供給系は図１及び図２と同じように構成され、例えばウエハＷをスピンチャック７３により例えば３０ｒｐｍ程度の回転数で回転させた状態で、ノズル７４から現像液をウエハに噴霧して供給し、表面張力によりウエハ上に現像液を塗布する。そして所定時間放置した後、再びウエハをスピンチャック７３により例えば３０ｒｐｍ程度の回転数で回転させた状態で、ノズル７４から純水をウエハに噴霧し、これによりウエハ上に純水をレジストの溶解生成物Ｒ´の拡散を抑えながら塗布することにより行われる。
【００４８】
この例では、ウエハＷの回転数を小さくすることにより純水を準静的に塗布しているので、レジスト膜Ｒの溶解生成物Ｒ´を移動させることなく当該溶解生成物Ｒ´の濃度が低下でき、ウエハ面内におけるＣＤ値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。また現像液の塗布時と純水の塗布時のウエハの回転数や回転方向などの噴霧条件を揃えると、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、これによりウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。
【００４９】
さらに本発明は図１３に示す構成の供給ノズル７５を用いて現像処理を行う場合にも適用できる。この供給ノズル７５は、前記ウエハの有効領域の幅より短い長さ方向を有し、その下端部に吐出領域が形成されていて、この吐出領域は多数の細孔よりなる吐出口７６によって形成されており、この供給ノズル７５への現像液や純水の供給系は図１及び図２と同じように構成されている。そしてこの供給ノズル７５は、前記吐出口７６が略水平なノズルアーム７７に対して幾らか斜めに傾いた角度φになるように取り付けられており、例えばウエハをウエハチャック７８により例えば１０００ｒｐｍ程度の回転数で回転させながら、前記供給ノズル７５に現像液を供給して、当該供給ノズル７５を位置Ｐ１から位置Ｐ２まで吐出口７６がウエハ中央に現像液を供給するように例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で移動させて、ウエハ表面全体に現像液を供給し、次いでこの供給ノズル７５に純水を供給して、例えばウエハをウエハチャック７８により例えば１０００ｒｐｍ程度の回転数で回転させながら、当該供給ノズル７５を位置Ｐ１から位置Ｐ２まで吐出口７６がウエハ中央に現像液を供給するように例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度移動させて、ウエハ表面に純水を供給する。
【００５０】
この例においても、ウエハＷの回転数を小さくすることにより純水を準静的に塗布しているので、レジスト膜Ｒの溶解生成物Ｒ´を移動させることなく当該溶解生成物Ｒ´の濃度が低下でき、ウエハ面内におけるＣＤ値の変動や現像欠陥の発生を抑えることができる。また現像液の塗布時と純水の塗布時のウエハの回転数を揃えると、ウエハ面内における現像液と純水の伸展の程度が揃えられ、これによりウエハ面内における現像時間がほぼ同じになって、現像線幅の均一性も確保できる。
【００５１】
以上において本発明では、共通のノズルを用いて現像液と純水と塗布する例に限らず、同様の構成の別個のノズルを用いて現像液と純水とを上述の手法により塗布するようにしてもよい。また別個の構成のノズルを用いて現像液と純水とを上述の手法により塗布するようにしてもよく、この場合には現像液の塗布時とは別個の構成のノズルを用いたとしても純水が準静的に塗布されるので、ＣＤの変動や現像欠陥の発生を抑えることができるという点で有効である。
【００５２】
また本実施の形態に記載したものと同様の例えば図１にて示した現像処理装置において、供給ノズルの構成は例えば複数の現像液と希釈液とを切り替えて使用できるようなものであってもよく、以下２種類の現像液の切り替えが可能な場合を例に図１４(a)及び(b)を参照しながら説明を行う。なお図１４(a)は供給ノズル１００を側方側から見たときの縦断面図、図１４(b)は前方側から見たときの縦断面図である。
【００５３】
本実施の形態に係る供給ノズル１００の外観は供給ノズル４とほぼ同じであるため、図示を省略して図１及び図２における供給ノズル４と置き換えて説明していくものとする。この供給ノズル１００には例えばウエハＷの有効領域（デバイスの形成領域）の幅と同じかそれ以上の長さに亘って処理液を吐出できるように形成されたスリット状の吐出口１０１と、この吐出口１０１に第１の現像液流路１０２を介して連通される第１の現像液貯留部１０５と、前記吐出口１０１に第２の現像液流路１０３を介して連通される第２の現像液貯留部１０６と、前記吐出口１０１に純水流路１０４を介して連通される純水貯留部１０７と、を備えている。また図１４(b)に示すように第１の現像液流路１０２（第２の現像液流路１０３、純水流路１０４）は供給ノズル１００の長さ方向に亘って配列される多数の孔部Ｐからなり、第１の現像液貯留部１０５（第２の現像液貯留部１０６、純水貯留部１０７）に貯留される液を当該孔部Ｐにて分散して吐出口１０１へと向かわせ、当該液がウエハＷの表面に当たる衝撃（供給ノズル１００の吐出圧力）を抑える役目を果たしている。
【００５４】
第１の現像液貯溜部１０５は開閉バルブ２０１を備えた第１の供給路２０２を介して第１の現像液供給部２０３と接続されており、第２の現像液貯溜部１０７は開閉バルブ２０４を備えた第２の供給路２０５を介して第２の現像液供給部２０６と接続されており、純水貯溜部１０７は開閉バルブ２０７を備えた第２の供給路２０８を介して希釈液例えば純水の供給部（純水供給部）２０９と接続されている。また図中２１０は吐出口１０１の内部に配置された例えば石英またはセラミックスよりなる緩衝棒であり、現像液または希釈液の吐出圧力を弱め、当該吐出圧力を供給ノズル１００の長さ方向で均一とする役割を果たすものである。なお液供給時における供給ノズル１００の高さ（吐出口１０１とウエハＷ表面との距離）は、供給する液の種類に応じて夫々昇降機構４７Ｃから制御されるようになっている。
【００５５】
このような供給ノズル１００を用いた場合の現像処理方法について図９を参照しながら説明する。先ずウエハＷ１が図示しない搬送アームからスピンチャック２に受け渡されると、第１の移動機構４７の働きにより供給ノズル１００が待機部５２の上方からウエハＷ１の一端側の吐出開始位置まで移動される。このときの供給ノズル１００の高さについては、処理レシピにて設定された第１の現像液に対応した高さデータ（第１の高さ）が制御部Ｍ１によってデータ記憶部Ｍ１から読み出されており、この場合には吐出口１０１がウエハＷ表面から例えば１．０〜１．５ｍｍ上方、ここでは１．５ｍｍ上方となるように位置決めされる。なお、これ以降第２、第３の高さについても制御部Ｃにより供給ノズル１００から吐出する液の種類に応じて高さデータがデータ記憶部Ｍ１より読み込まれ、供給ノズル１００は所定の高さに位置決めされる。ここで第１及び第３の高さは、第２の高さよりも高いことが好ましい。
【００５６】
そして開閉バルブ２０１を開いて第１の現像液の供給を開始し、吐出口１０１より第１の現像液の吐出を開始しながら、当該供給ノズル１００をウエハＷ１の一端側から他端側へと、図１５(a)に示すように矢印の方向に所定の速度例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で移動させ、第１の現像液の液膜を形成する。そして所定時間例えば１０秒間放置して現像反応を進行させ、供給ノズル１００を塗布開始位置まで戻し、今度は希釈液供給用の第２の高さとする。第２の高さは吐出口１０１がウエハＷの表面から例えば０．５〜１．０ｍｍ、ここでは０．９ｍｍとなる位置であり、この状態で開閉バルブ２０７を開き、希釈液を吐出させながら供給ノズル１００の移動を開始する。ウエハＷへの希釈液の供給を開始するタイミングは、露光された領域におけるレジスト膜の溶解が当該領域の底部まで進行し、且つ生成した溶解生成物が現像液に拡散する前のＣＤ値にほとんど影響を及ぼさない時間である。従って、上記の例と同様に現像液の供給開始から２０秒以内であればいずれの時間でもよく、この例では現像液の供給終了から１〜１５秒経過の後である。
【００５７】
そして供給ノズル１００をウエハＷ１の一端側から他端側へと、例えば図１５(b)に示すように前記現像液の供給時と同じ方向に現像液の供給時と略同じ速度例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で移動させることにより、現像処理の進行に用いられた現像液及びレジストの溶解生成物を希釈する。これによりウエハＷ１の表面における現像の進行は抑制され、レジストの溶解生成物は濃度が均一化する。一方供給ノズル１００は前記ウエハの他端側の吐出停止位置にて移動を停止すると共に、開閉バルブ２０７を閉じて純水の吐出を停止し、図１５(c)に示すように例えば待機部５２へと戻される。
【００５８】
次いで再び開閉バルブ２０７を開き、待機部５２の上方にて純水の吐出を行う。ここでは純水は吐出口１０１の洗浄液として用いられており、この吐出によって当該吐出口１０１に付着した現像液が洗い流される。こうして所定枚数のウエハＷ１に対して現像液供給、希釈液供給及びノズル洗浄が繰り返し行われる。そして第２の現像液を用いる必要のあるウエハＷ２が搬入されると、制御部Ｃでは当該第２の現像液に対応する処理データをデータ記憶部Ｍ１から読み出し、供給ノズル１００はウエハＷ２の一端側の吐出開始位置に位置にて、第３の高さ例えば吐出口１０１がウエハＷ２の表面から１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ、ここでは１．３ｍｍの高さとなるように位置決めされる。そして図１５(d)に示すように例えば第１の現像液と同様にして現像液供給、希釈液供給及びノズル洗浄が繰り返し行われる。
【００５９】
なお第１及び第２の現像液の何れの場合にも希釈液の供給後には、例えば第１の移動機構４７の働きにより供給ノズル１００を待機部５２まで移動させ、第２の移動機構５１によりウエハＷの中央上方に洗浄ノズル５を移動させると共にスピンチャック２を例えば１０００ｒｐｍ程度の回転数にて回転させながら、洗浄ノズル５から洗浄液例えば純水をウエハＷ中心部に供給する。こうしてレジストの溶解生成物（を希釈したもの）をウエハＷ１（Ｗ２）の周縁側に洗い流し、しかる後例えば４０００ｒｐｍ程度の回転数にて回転させて乾燥する。
【００６０】
このように本実施の形態によれば、一の供給ノズル１００にて複数の現像液を切り替えて使用することができるため、例えば後述するパターン形成装置などで組み込む現像処理装置の数を減らすことができ、省スペース化を図ることができる。また各現像液と希釈液との吐出口を共用しているため、現像処理（その希釈も含む）を終える毎に、吐出口１０１の洗浄液を兼ねる希釈液にて当該吐出口１０１に付着した現像液を洗い流すことができ、一の現像液が他の現像液と混じることを防ぐことができる。また待機部５２等に例えばシャワーノズルといった供給ノズル１００の洗浄機構を設けずに済むという利点もある。
【００６１】
次に上述の現像装置をユニットに組み込んだパターン形成装置の一例の概略について図１６及び図１７を参照しながら説明する。図１６及び図１７中、８１は基板である例えば１２インチサイズのウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたカセットＣを搬入出するためのカセットステーションであり、このカセットステーション８１には前記カセットＣを載置する載置部８２と、この載置部８２から見て前方の壁面に設けられる開閉部８３と、開閉部８３を介してカセットＣからウエハＷを取り出すための受け渡し手段８４とが設けられている。カセットステーション８１の奥側には筐体にて周囲を囲まれる処理部Ｓ１が接続されており、この処理部Ｓ１には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニット８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃと、後述する液処理ユニット間のウエハＷの受け渡しを行うための例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成された主搬送手段８６（８６Ａ，８６Ｂ）とが交互に配列して設けられている。
【００６２】
即ち、棚ユニット８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ及び主搬送手段８６（８６Ａ，８６Ｂ）はカセットステーション８１側から見て前後一列に配列されており、各々接続部位Ｇには図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されているため、この処理部Ｓ１内においてウエハＷは一端側の棚ユニット８５Ａから他端側の棚ユニット８５Ｃまで自由に移動することができるようになっている。また主搬送手段８６（８６Ａ，８６Ｂ）は、カセットステーション８１から見て前後方向に配置される棚ユニット８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ側の一面部と、例えば右側の液処理ユニット８７側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁により囲まれる空間内に置かれている。
【００６３】
主搬送手段８６（８６Ａ，８６Ｂ）の棚ユニット８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃが接続していない部位例えば前述の右側面部には、本発明の現像装置や塗布装置を多段化した液処理ユニット８７（８７Ａ，８７Ｂ）が設けられている。この液処理ユニット８７（８７Ａ，８７Ｂ）は例えば図１７に示すように、現像装置等が収納される処理容器８８が複数段例えば５段に積層された構成とされており、この処理容器８８の主搬送手段側の側面には、ウエハＷの搬入出時に後述するウエハ搬送アームが侵入できるように搬送口８８ａが形成されており、この搬送口８８ａには図示しない開閉自在なシャッターが設けられている。また棚ユニット８５（８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ）については、加熱ユニットや冷却ユニットの他、ウエハの受け渡しユニットや疎水化処理ユニットなどが例えば上下１０段に割り当てられている。
【００６４】
このような処理部Ｓ１における棚ユニット８５Ｃの奥側には第１のインターフェイス部Ｓ２及び第２のインターフェイス部Ｓ３を介して露光装置Ｓ４が接続されている。第１のインターフェイス部Ｓ２は昇降自在及び鉛直軸まわりに回転自在に構成された受け渡し手段８９と、周辺露光装置と、露光装置Ｓ４に搬入されるウエハを一旦収納するためのイン用バッファカセット、露光装置Ｓ４から搬出されたウエハを一旦収納するためのアウト用バッファカセットが多段に配置された棚ユニット９０Ａと、ウエハの受け渡しユニットと高精度温調ユニットとが多段に配置された棚ユニット９０Ｂとを備えている。第２のインターフェイス部Ｓ３には、略水平方向に移動自在、昇降自在及び鉛直軸まわりに回転自在に構成された受け渡し手段９１が設けられており、これにより第１のインターフェイス部Ｓ１の受け渡しユニットや高精度温調ユニット、露光装置Ｓ４のインステージ９２及びアウトステージ９３に対してウエハの受け渡しを行うようになっている。
【００６５】
この装置のウエハの流れについて説明すると、先ず外部からウエハＷが収納されたカセットＣが前記カセットステーション８１に搬入されると、開閉部８３と共にカセットＣの蓋体が外されて受け渡し手段８４によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは受け渡し手段８４から棚ユニット８５Ａの一つである受け渡しユニットを介して主搬送手段８６Ａへと受け渡され、例えば液処理ユニット８７Ａ内の塗布装置でレジスト液の塗布が行われた後、主搬送手段８６Ａ→棚ユニット８５Ｂの受け渡しユニット→主搬送手段８６Ｂ→棚ユニット８５Ｃの受け渡しユニットを介して第１のインターフェイス部Ｓ２に送られる。
【００６６】
第１のインターフェイス部Ｓ２内では、イン用バッファカセット→棚ユニット９０Ａの周辺露光装置→棚ユニット９０Ｂの高精度温調ユニットの順序で受け渡し手段８９により搬送され、棚ユニット９０Ｂの受け渡しユニットを介して第２のインターフェイスＳ３に搬送され、第２のインターフェイス部Ｓ３のウエハは搬送手段９１を介して露光装置Ｓ４のインステージ９２を介して露光装置Ｓ４に搬送され、露光が行われる。なおウエハにレジストを塗布する前には、棚ユニット８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃに含まれる各処理ユニットにて例えば疎水化処理、冷却処理が行われ、レジストを塗布した後は、加熱処理及び冷却処理が行われる。露光後ウエハは第２のインターフェイスＳ３→第１のインターフェイス部Ｓ２を介して処理部Ｓ１の主搬送手段８６Ａまで搬送され、こうして所定のレジストパターンが形成される。なお現像の前後には棚ユニット８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃにて加熱処理及び冷却処理などの前処理及び後処理が行われる。
【００６７】
以上において本発明の現像処理方法は、半導体ウエハのみならず液晶ディスプレイのＬＣＤ基板などの現像処理に対しても適用することができる。
【００６８】
【実施例】
本発明の効果を確認するために、上述実施の形態にて用いた現像処理装置（供給ノズル４を使用）を用い、ウエハＷ表面への現像液の塗布開始の時点から希釈液の供給開始時点までの時間を変えながら、１５０ナノメータの線幅を目標とする現像処理を行い、その結果得られるウエハＷの差を観察した。前記時間を１７秒、２０秒、３０秒として夫々現像処理を行い、各処理にて得られたウエハＷの表面を比較したところ、１７秒及び２０秒の場合には均一であった線幅が３０秒の場合には不均一であった。この結果から本実施の形態にて示した手法によることで、従来よりも大幅に短い時間であっても優れた線幅精度を確保できること、また現像液の塗布を開始してから希釈液の供給を開始するまでの時間が２０秒以内であるか否かにより線幅精度に差が生じることが確認できた。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、現像線幅の均一性が向上し、また処理時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像方法を実施するための現像装置の一実施の形態を表す断面図である。
【図２】前記現像装置を示す平面図である。
【図３】前記現像装置に用いられる供給ノズルを示す断面図である。
【図４】本発明の現像方法を説明するための工程図である。
【図５】前記現像方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】前記現像方法を説明するためのタイムチャートである。
【図７】前記現像方法の作用を説明するための工程図である。
【図８】本発明の現像方法を実施するための現像装置に用いられる供給ノズルの他の例を示す断面図である。
【図９】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す断面図である。
【図１２】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す断面図である。
【図１３】本発明の現像方法を実施するための供給ノズルのさらに他の例を示す平面図と、側面図である。
【図１４】前記現像装置に用いられる供給ノズルの他の例を示す断面図である。
【図１５】前記供給ノズルの作用を示す作用説明図である。
【図１６】前記現像装置を組み込んだレジストパターン装置の一例を示す平面図である。
【図１７】前記レジストパターン装置の一例を示す斜視図である。
【図１８】従来の現像装置の一例を表す説明図である。
【図１９】従来の現像方法の作用を説明するための特性図である。
【符号の説明】
Ｗウエハ
Ｃ制御部
２スピンチャック
３カップ
３１外カップ
３２内カップ
４，６，７１，７２，７４，７５供給ノズル
４０吐出孔
４３現像液供給部
４５純水供給部
４７第１の移動機構

Claims

基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に供給ノズルを用いて現像液を塗布する工程と、
前記現像液が塗布された基板を所定時間放置して現像反応を進行させ、現像により除去しようとする領域のレジストを溶解させて、当該領域においてレジストの溶解生成物を生成させる工程と、
現像により除去しようとする領域のレジストの溶解が当該領域の底部まで進行した後、現像液が塗布された基板の表面に、前記現像液を塗布した供給ノズルと異なる構成の供給ノズルを用いて、現像液を希釈するための希釈液を、前記溶解生成物の移動を抑えながら塗布する工程と、
続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする現像処理方法。
基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に現像液を供給ノズルを用いて塗布する工程と、
前記現像液が塗布された基板を所定時間放置して現像反応を進行させ、レジストの溶解生成物を生成させる工程と、
現像液が塗布された基板の表面に、現像液を希釈するための希釈液を、現像液の現像反応の進行の程度を基板の面内において揃えると共に前記溶解生成物の移動を抑えながら塗布する工程と、
続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする現像処理方法。
現像液及び希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、前記基板表面に塗布され、
前記希釈液を基板表面に塗布する工程は、現像液を基板表面に塗布する工程と供給ノズル及び／又は基板の移動方向が同じであって、移動速度が略同等であることを特徴とする請求項２記載の現像処理方法。
現像液及び希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布され、
前記希釈液を基板表面に塗布する工程は、現像液を基板表面に塗布する工程と供給ノズル及び／又は基板の回転方向が同じであって、回転速度が略同等であることを特徴とする請求項２記載の現像処理方法。
現像液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１記載の現像処理方法。
現像液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１記載の現像処理方法。
現像液は、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の略中央に供給ノズルから現像液を供給することにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１記載の現像処理方法。
現像液は、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の上方側に設けられた供給ノズルから噴霧することにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１記載の現像処理方法。
現像液は、前記基板の有効領域の幅よりも短い吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１記載の現像処理方法。
希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１，６，７，８，９のいずれかに記載の現像処理方法。
希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１，５，７，８，９のいずれかに記載の現像処理方法。
希釈液は、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の略中央に供給ノズルから希釈液を供給することにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１，２，５，６，７，８，９のいずれかに記載の現像処理方法。
希釈液は、前記基板を略水平方向に回転させながら、当該基板の上方側に設けられた供給ノズルから噴霧することにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１，２，５，６，７，８，９のいずれかに記載の現像処理方法。
希釈液は、前記基板の有効領域の幅よりも短い吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることにより、前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１，２，５，６，７，８，９のいずれかに記載の現像処理方法。
基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面に、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させることにより、現像液を塗布する工程と、
次いで基板の有効領域のいずれの部位においても現像液がその部位に塗布された後２０秒以内に希釈液が供給されるように、基板の表面に希釈液を供給する工程と、
続いて前記希釈液が塗布された基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を備えることを特徴とする現像処理方法。
基板の表面に希釈液を供給する工程は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板の一端側から他端側へ略水平方向に、現像液を供給するときの供給ノズルの移動速度と同等の速度で前記基板と相対的に移動させることを特徴とする請求項１５記載の現像処理方法。
基板の表面に希釈液を供給する工程は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域が形成された供給ノズルを、前記基板に対して相対的に略鉛直軸まわりに回転させることを特徴とする請求項１５記載の現像処理方法。
現像液及び希釈液は、共通の供給ノズルを用いて前記基板表面に供給されることを特徴とする請求項１，２，３，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６または１７のいずれかに記載の現像処理方法。
現像液及び希釈液は共通の供給ノズルを用いて前記基板表面に供給され、かつ当該供給ノズルは複数種の現像液を切り替えて吐出できるものであることを特徴とする請求項２，３，４，１５，１６または１７のいずれかに記載の現像処理方法。
希釈液は、供給ノズルに形成された多数の孔部よりなる吐出領域を介して吐出されることを特徴とする請求項３，４，１０，１１，１４，１５，１６，１７，１８または１９のいずれかに記載の現像処理装置。
希釈液は、供給ノズルに形成された吐出領域から吐出された後、当該希釈液の吐出方向に設けられると共に前記供給ノズルに伴って移動する緩衝材に当たって基板に供給されることを特徴とする請求項３，４，１０，１１，１４，１５，１６，１７，１８，１９または２０記載の現像処理装置。
現像液及び希釈液は、供給ノズルに形成された共通の吐出領域から吐出され、前記基板表面に供給されることを特徴とする請求項１８，１９，２０または２１記載の現像処理方法。
希釈液は、現像液を吐出した後の吐出領域を洗浄するためのノズル用洗浄液として用いられることを特徴とする請求項２２記載の現像処理方法。