(57)【要約】【課題】レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板の表面に現像液を供給して現像処理を行うにあたり、表面が疎水性の高い基板であっても、基板表面における現像液の液跳ね及び液弾きを抑えて面内に亘って現像液と基板とを均一に接触させること。【解決手段】鉛直軸回りに回転している基板の表面に現像液ノズルから現像液を供給すると共に、この現像液ノズルよりも基板の外周側に離間して設けられた純水ノズルから純水を基板上に供給し、基板上において現像液の液流を規制して現像液の液流を基板の回転方向に押し広げて、基板上にこれらの現像液及び純水からなる液膜を形成する。この時、基板上に供給される現像液と純水との衝突によって生じる液跳ねが抑えられるように、現像液ノズルと純水ノズルとを離間させる。【選択図】図１
2010182931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板に現像液を供給して現像処理を行う現像装置において、
基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部を介して基板を鉛直軸回りに回転させる回転機構と、
この基板保持部上の基板に対して現像液を供給するための第１のノズルと、
この第１のノズルを前記基板保持部上の基板の中央部に位置させた時に当該第１のノズルよりも基板の外周側に離間して位置するように設けられ、前記基板上に供給される現像液の液流を規制するための液流規制用の液体を基板の表面に供給する第２のノズルと、
第１のノズルの吐出口と第２のノズルの吐出口との離間寸法が１３ｍｍ〜３３ｍｍとなるように前記第１のノズルと前記第２のノズルとを保持し、これらノズルを基板の中央部と周縁部との間で移動させるためのノズル保持機構と、
前記基板を鉛直軸回りに回転させた状態で、前記第１のノズルから現像液を基板の中央部に吐出させながら前記第２のノズルから液流規制用の液体を基板に供給することによりプリウェットを行うステップと、次いで基板を回転させながら前記第１のノズルから現像液を基板上に供給して現像を行うステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像を行うステップは、基板を回転させた状態で第１のノズルにより現像液を吐出しながらその吐出位置が基板の周縁部から中央部に移動するように第１のノズルを移動させるステップであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記液流規制用の液体は純水であることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板に現像液を供給して現像処理を行う現像処理方法において、
基板を基板保持部上に水平に保持する工程と、
前記基板に現像液を供給するための第１のノズルの吐出口と、この基板上に供給される現像液の液流を規制する液流規制用の液体を供給するための第２のノズルの吐出口と、の離間寸法が１３ｍｍ〜３３ｍｍとなるように、またこの第１のノズルを前記基板保持部上の基板の中央部に位置させた時に当該第１のノズルよりも前記第２のノズルが基板の外周側に離間して位置するように、前記第１のノズルと前記第２のノズルとを保持する工程と、
次いで、基板を鉛直軸回りに回転させた状態で、前記第１のノズルから現像液を基板の中央部に吐出させながら前記第２のノズルから液流規制用の液体を基板に供給することによりプリウェットを行う工程と、
続いて、基板を鉛直軸回りに回転させながら前記第１のノズルから現像液を基板上に供給して現像を行う工程と、を含むことを特徴とする現像処理方法。
【請求項５】
前記現像を行う工程は、基板を回転させた状態で第１のノズルにより現像液を吐出しながらその吐出位置が基板の周縁部から中央部に移動するように第１のノズルを移動させる工程であることを特徴とする請求項４に記載の現像処理方法。
【請求項６】
前記液流規制用の液体は純水であることを特徴とする請求項４または５に記載の現像処理方法。
【請求項７】
レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板に現像液を供給して現像処理を行う現像装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、請求項４ないし６のいずれか一つに記載の現像処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板に現像液を供給して現像処理を行う現像装置、現像処理方法及びこの現像処理方法が記憶された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する工程においては、基板例えば半導体ウェハ（以下ウェハと言う）の表面にレジスト膜を形成して、このレジスト膜に対して露光処理及び現像処理をこの順番で行うことによりレジスト膜に回路パターンを形成するフォトリソグラフィ工程がある。このフォトリソグラフィ工程は、一般にレジスト膜の塗布処理及び現像処理を行うための塗布・現像装置に露光処理を行うための露光装置を接続したシステムが用いられている。  
従来の現像装置としては、例えばウェハを水平に保持した基板保持部を鉛直軸回りに回転させると共に、このウェハの表面に上方側から現像液ノズルにより現像液を吐出して、例えばこの現像液ノズルをウェハの半径方向に走査することによってウェハの表面に現像液の液膜を形成して現像処理を行う装置が知られている。
【０００３】
このような現像装置では、現像処理をウェハの面内に亘って均一に行うために、例えばウェハの表面に現像液の液膜を均一に形成したり、あるいは面内に亘って現像液とウェハとを均一に接触させたりする必要がある。そのため、例えば特許文献１、２に記載されているように、例えば現像処理を行う前のウェハの表面に対して現像液との濡れ性を高める処理を行ったり、ウェハ上において使用済みの（レジスト膜を溶解した）現像液を速やかに排出したりする手法が知られている。  
また、ウェハの表面に現像液を吐出するにあたり、例えばウェハの表面で現像液が液跳ねして例えば現像液ノズルに現像液が付着した場合には、この現像液がその後例えば現像液ノズルの表面で乾燥して、現像液中の固形成分が下方のウェハに向かって脱落してパーティクルの原因となってしまうおそれがある。そのため、この現像装置では、ウェハ表面における現像液の液跳ねを抑えるために、例えば現像液の吐出方法などが種々検討されている。
【０００４】
一方、近年においては、ウェハ（レジスト膜）の表面が次第に疎水（撥水）化していく傾向にある。その理由の一つとして、例えば回路パターンを微細化するために、例えば露光用の光源例えばフッ化アルゴン（ＡｒＦ）レーザー光を照射する照射部（レンズ）とウェハの表面（レジスト膜）との間に液体例えば純水を介在させて、光源から照射されるレーザー光の波長を短くして露光処理を行う液浸露光方法が検討されている。そのためこの液浸露光方法では、露光処理に続く後処理例えば熱処理や現像処理などにウェハ上の純水が悪影響を及ぼさないように、つまり液浸露光処理の後にウェハの表面に純水が残らないように、例えば純水に対するウェハ表面の疎水性が高くなるように、例えば疎水性の高いレジスト膜を用いたり、あるいはレジスト膜の表面に疎水性膜を積層したりする場合がある。従ってこのような場合には、例えばウェハの表面において、純水の接触角が９０°程度まで大きくなる時もある。
【０００５】
そのため、表面が疎水性のウェハに対して現像処理を行う時には、例えばウェハの表面において表面張力により現像液の液弾きが起こることによってウェハと現像液とが均一に接触できない場合があり、上記の特許文献１、２の方法ではこのような疎水性のウェハに対応するのは困難である。また、この疎水性の高いウェハでは、既述の液跳ねが特に起こりやすくなってしまう。更に、特許文献１、２に記載されているように、現像液ノズルとリンスノズルとから夫々現像液とリンス液とを同時に吐出しながら現像処理を行う場合には、ウェハの表面でこれらの現像液とリンス液とが衝突して液跳ねが起こりやすくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２１００５９（０００４、００５９及び図１８）
【特許文献２】特開２００１−２８４２０６（００２４及び図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板に現像液を供給して現像処理を行うにあたり、表面が疎水性の高い基板であっても、基板表面における現像液の液跳ね及び液弾きを抑えて基板と現像液とを面内に亘って均一に接触させることのできる現像装置、現像処理方法及びこの現像処理方法が記憶された記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の現像装置は、
レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板に現像液を供給して現像処理を行う現像装置において、
基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部を介して基板を鉛直軸回りに回転させる回転機構と、
この基板保持部上の基板に対して現像液を供給するための第１のノズルと、
この第１のノズルを前記基板保持部上の基板の中央部に位置させた時に当該第１のノズルよりも基板の外周側に離間して位置するように設けられ、前記基板上に供給される現像液の液流を規制するための液流規制用の液体を基板の表面に供給する第２のノズルと、
第１のノズルの吐出口と第２のノズルの吐出口との離間寸法が１３ｍｍ〜３３ｍｍとなるように前記第１のノズルと前記第２のノズルとを保持し、これらノズルを基板の中央部と周縁部との間で移動させるためのノズル保持機構と、
前記基板を鉛直軸回りに回転させた状態で、前記第１のノズルから現像液を基板の中央部に吐出させながら前記第２のノズルから液流規制用の液体を基板に供給することによりプリウェットを行うステップと、次いで基板を回転させながら前記第１のノズルから現像液を基板上に供給して現像を行うステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。  
上記の現像装置の具体的な態様として、以下の構成としても良い。前記現像を行うステップは、基板を回転させた状態で第１のノズルにより現像液を吐出しながらその吐出位置が基板の周縁部から中央部に移動するように第１のノズルを移動させるステップである構成。前記液流規制用の液体は純水である構成。
【０００９】
本発明の現像処理方法は、
レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板に現像液を供給して現像処理を行う現像処理方法において、
基板を基板保持部上に水平に保持する工程と、
前記基板に現像液を供給するための第１のノズルの吐出口と、この基板上に供給される現像液の液流を規制する液流規制用の液体を供給するための第２のノズルの吐出口と、の離間寸法が１３ｍｍ〜３３ｍｍとなるように、またこの第１のノズルを前記基板保持部上の基板の中央部に位置させた時に当該第１のノズルよりも前記第２のノズルが基板の外周側に離間して位置するように、前記第１のノズルと前記第２のノズルとを保持する工程と、
次いで、基板を鉛直軸回りに回転させた状態で、前記第１のノズルから現像液を基板の中央部に吐出させながら前記第２のノズルから液流規制用の液体を基板に供給することによりプリウェットを行う工程と、
続いて、基板を鉛直軸回りに回転させながら前記第１のノズルから現像液を基板上に供給して現像を行う工程と、を含むことを特徴とする。  
前記現像を行う工程は、基板を回転させた状態で第１のノズルにより現像液を吐出しながらその吐出位置が基板の周縁部から中央部に移動するように第１のノズルを移動させる工程であっても良い。
【００１０】
本発明の記憶媒体は、
レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板に現像液を供給して現像処理を行う現像装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、上記に記載の現像処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、レジスト膜を形成し、露光処理を行った基板を水平に保持して鉛直軸回りに回転させると共に、この基板の表面に現像液を供給して現像処理を行うにあたり、鉛直軸回りに回転している基板の表面に第１のノズルから現像液を供給すると共に、この第１のノズルよりも基板の外周側に離間して設けられた第２のノズルから液流規制用の液体を基板上に供給し、基板上において現像液の液流を規制して基板の回転方向に押し広げて、基板上にこれらの現像液及び液流規制用の液体からなる液膜を形成している。この時、基板上に供給される現像液と液流規制用の液体との衝突によって生じる液跳ねが抑えられるように、第１のノズルと第２のノズルとを離間させている。従って、基板上において現像液及び液流規制用の液体の液跳ね及び液弾きを抑えることができるので、その後現像液を基板に供給することにより、例えば表面が疎水性の高い基板であっても基板と現像液とを面内に亘って均一に接触させることができるし、また第１のノズル及び第２のノズルを介したパーティクルの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の現像装置の一例を示す縦断面図である。
【図２】上記の現像装置を示す水平断面図である。
【図３】上記の現像装置に用いられるノズルの一例を示す概略図である。
【図４】上記の現像装置の作用を示す模式図である。
【図５】上記の現像装置の作用を示す模式図である。
【図６】上記の現像装置の作用を示す模式図である。
【図７】上記の現像装置が組み込まれる塗布・現像装置の一例を示す斜視図である。
【図８】上記の塗布・現像装置を示す平面である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の現像装置の実施の形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。この現像装置は、図１及び図２に示すように、基板例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」と言う）Ｗを裏面側から吸着して水平に保持するための基板保持部であるスピンチャック１２と、このスピンチャック１２上に保持されたウェハＷの表面に現像液を供給する第１のノズルである現像液ノズル２１と、この現像液ノズル２１に保持手段３０を介して接続され、ウェハＷ上に液流規制用の液体例えば純水を供給するための第２のノズルである純水ノズル２２と、を備えている。これらのスピンチャック１２、現像液ノズル２１及び純水ノズル２２は、図２に示すように、側面にウェハＷの搬入出を行う搬送口３１ａが形成された筐体３１内に設けられている。この図２中３２は搬送口３１ａを開閉するシャッターである。
【００１４】
スピンチャック１２の下面側の中央には、回転軸１３の一端側が接続されており、この回転軸１３の他端側は、スピンチャック１２を鉛直軸回りに回転自在に保持する回転機構である駆動部１４に接続されている。また、このスピンチャック１２には、当該スピンチャック１２に形成された貫通孔を介して下面側からウェハＷを突き上げて昇降させるための例えば３本の支持ピン（いずれも図示せず）が昇降自在に設けられており、スピンチャック１２上に保持されたウェハＷは、この支持ピンにより、現像装置の外部の搬送手段（後述の主搬送手段６５）との間においてウェハＷの受け渡しを行う上位置と、ウェハＷに対して後述の現像処理を行う下位置と、の間において昇降できるように構成されている。
【００１５】
このスピンチャック１２の外側には、図１に示すように、当該スピンチャック１２上のウェハＷを周方向に亘って側面側から囲むように、上下面が開口する概略円筒状のカップ体１５が設けられている。このカップ体１５は、内周壁における下端位置が周方向に内側に突出して係合部１６ａをなす概略円筒形状の外カップ１６と、この外カップ１６の内側に配置され、下端が係合部１６ａに係合するように下方に伸びると共に、上方側がウェハＷの外縁に近接するように内周側に屈曲する概略円筒形状の内カップ１７と、から構成されている。この外カップ１６の下面には、当該外カップ１６を昇降させるための昇降軸１８の一端側が接続されており、上記の内カップ１７は、この外カップ１６が上昇して係合部１６ａに下端が係合することによって外カップ１６と共に昇降するように構成されている。この図１中１８ａは昇降軸１８の他端側に接続された昇降機構である。
【００１６】
スピンチャック１２上のウェハＷの下方側には、回転軸１３が鉛直軸回りに回転自在に貫通するように中央部に貫通孔３３ａが形成された円板３３が設けられており、この円板３３の外周側には、スピンチャック１２上のウェハＷの周縁部から排出される現像液などの液体を回収して排出するために、周方向に亘って上面側が凹形状に開口する概略リング状の液受け部３４が設けられている。そして、この液受け部３４の内部には、既述のカップ体１５の下端側が収納されており、ウェハＷの周縁部から振り切られたりこぼれ落ちたりした現像液などの液体は、このカップ体１５の内周壁において受け止められて、当該カップ体１５の内周壁を下側に伝い落ちて、液受け部３４の下面に接続されたドレイン排出路３５を介して、現像装置の外部に設けられた図示しない排液部に排出される。この図１中３６は、円板３３とウェハＷとの間に設けられた縦断面形状が概略山形のリング部材である。
【００１７】
スピンチャック１２の上方には、このスピンチャック１２上のウェハＷに対向するように、現像液を供給するための第１のノズルである現像液ノズル２１と、液流規制用の液体例えば純水を供給するための第２のノズルである純水ノズル２２と、が設けられている。これらのノズル２１、２２は、一体的に水平方向に移動及び昇降できるように、またスピンチャック１２上のウェハＷから見た時に現像液ノズル２１よりも純水ノズル２２が外周側に離間するように、例えば板状のノズル保持機構である保持手段３０により側面同士が接続されている。
【００１８】
これらの現像液ノズル２１及び純水ノズル２２の下面側には、図３（ａ）に示すように、夫々現像液及び純水を下方側のウェハＷに向けて吐出するための第１の吐出口２３及び第２の吐出口２４が夫々形成されている。これらの第１の吐出口２３と第２の吐出口２４との間の離間距離Ｌは、後述するように、広すぎると純水により現像液を回転方向に押し広げる効果が小さくなり、逆に狭すぎると現像液がウェハ表面で純水と衝突して液跳ねするおそれが出てくることから、図３（ｂ）に示すように、例えば１３ｍｍ〜３３ｍｍ好ましくは１３ｍｍに設定されている。第１の吐出口２３は、この図３（ｂ）に示すように、スリット状に矩形に開口しており、長辺方向の開口寸法Ｄ及び短辺方向の開口寸法ｔが夫々例えば１０ｍｍ及び２ｍｍとなっている。この現像液ノズル２１は、ウェハＷの径方向に沿って帯状に現像液を吐出できるように、第１の吐出口２３の長辺方向がウェハＷの径方向に概略平行となるように配置されている。第２の吐出口２４は、開口寸法Ｒが例えば３ｍｍとなるように円状に形成されている。これらのノズル２１、２２は、吐出口２３、２４の高さ位置がほぼ同じ高さとなるように、既述の保持手段３０により保持されている。
【００１９】
図２及び図３（ａ）に示すように、ノズル２１、２２間の保持手段３０の側面には、水平に伸びる第１のノズルアーム４１ａの一端側が接続されており、この第１のノズルアーム４１ａの他端側は、スピンチャック１２から水平方向に離れた位置において移動基台４３ａに接続されている。この移動基台４３ａは、第１のノズルアーム４１ａの長さ方向に直交する方向（図２中Ｘ方向）に水平に伸びるガイド部材４２ａに沿って移動自在に構成されており、また図示しない昇降機構によりノズル２１、２２を一体的に昇降させることができるように構成されている。既述の図１に示すように、ウェハＷに現像液や純水を供給する時には、吐出口２３、２４とウェハＷの表面との間の高さ寸法ｈは、例えば１０ｍｍに設定される。図２中４４ａは、スピンチャック１２の側方に設けられた待機部であり、この待機部４４ａにおいてノズル２１、２２が待機して、例えばノズル２１、２２の先端部の洗浄が行われる。
【００２０】
現像液ノズル２１には、現像液を当該現像液ノズル２１に供給するための現像液供給管４５ａの一端側が接続されており、この現像液供給管４５ａの他端側には、現像液の流量調整及び給断を行う流量制御部４６ａを介して、現像液が貯留された現像液貯留部４７ａが接続されている。また、純水ノズル２２には、純水をこの純水ノズル２２に供給するための純水供給管４５ｂの一端側が接続されており、この純水供給管４５ｂの他端側には、純水の流量調整及び給断を行う流量制御部４６ｂを介して、純水が貯留された純水貯留部４７ｂが接続されている。
【００２１】
また、スピンチャック１２上のウェハＷに対向するように、ウェハＷの表面にリンス液（純水）を供給するためのリンスノズル２５が設けられており、このリンスノズル２５は、水平に伸びる第２のノズルアーム４１ｂを介して、この第２のノズルアーム４１ｂに直交する方向に水平に配置されたガイド部材４２ｂに沿って水平移動自在に設けられた移動基台４３ｂに接続されている。また、このリンスノズル２５には、当該リンスノズル２５の下面に形成された図示しない吐出口からウェハＷに対してリンス液（純水）を供給するために、リンス液の流量調整及び給断を行う流量制御部４６ｃが介設されたリンス液供給管４５ｃを介して既述の純水貯留部４７ｂが接続されている。図２中４４ｂは、リンスノズル２５の待機部であり、この待機部４４ｂにおいて例えばリンスノズル２５の先端部の洗浄などが行われる。
【００２２】
この現像装置には、図１及び図２に示すように、制御部１０が設けられており、この制御部１０は現像装置の各部に制御信号を出力することにより後述のプリウェット処理及び現像処理を行うように各ステップが組まれたコンピュータプログラムやメモリ、ＣＰＵなどを備えている。このコンピュータプログラムは、簡単に説明すると、ウェハＷの表面に後述の液膜５５が面内に亘って液弾きが起こらず均一に形成されるように、且つウェハＷ表面で現像液や純水の液跳ねが抑えられるように、例えばスピンチャック１２の回転数や回転プログラム、ノズル２１、２２の現像液及び純水の吐出開始位置及び現像液及び純水の夫々の吐出流量などを調整して、後述のプリウェット処理及び現像処理を行うようにプログラムされている。このコンピュータプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶部である記憶媒体８に格納され、この記憶媒体８から制御部１０にインストールされる。
【００２３】
次に、上記の現像装置の作用について、図４〜図６を参照して説明する。先ず、現像処理が行われるウェハＷについて説明すると、このウェハＷは表面にレジスト膜が形成され、更に露光処理が行われている。この露光処理は、後述するように、例えば露光用の光源のレンズ（いずれも図示せず）とウェハＷの表面との間に液体例えば純水を介在させて露光処理を行う液浸露光処理である。そのため、ウェハＷの表面は、例えば液浸露光処理の後にウェハＷ上に純水が残らないように、レジスト膜が例えば疎水性（撥水性）の化合物により構成されていたり、あるいはレジスト膜の上層にレーザー光を透過する疎水性膜が積層されていたりすることによって、純水の接触角が例えば７０°〜１１０°この例では９０°程度となっている。
【００２４】
次いで、このウェハＷに対する現像処理について説明する。先ず、カップ体１５を下位置に下降させると共に、ノズル２１、２２及びノズル２５が夫々待機部４４ａ、４４ｂにて待機するようにノズルアーム４１ａ、４１ｂを移動させる。そして、図示しない搬送手段（後述の主搬送手段６５）により上記のウェハＷを現像装置の筐体３１内に搬送口３１ａを介して搬入し、この搬送手段と図示しない昇降ピンとの協働作用によりスピンチャック１２上にウェハＷを載置して吸着保持する。続いて、ウェハＷの中心位置の上方位置に現像液ノズル２１の中心位置が位置するように、またウェハＷの表面と吐出口２３、２４との間の高さ寸法ｈが１０ｍｍとなるように第１のノズルアーム４１ａを移動させて、スピンチャック１２を所定の回転数例えば１００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍ好ましくは１５００ｒｐｍで鉛直軸回りに例えば時計回りに回転させると共に、カップ体１５を上位置に上昇させる。
【００２５】
そして、図４（ａ）に示すように、現像液ノズル２１及び純水ノズル２２から現像液及び純水を夫々所定の流量例えば３００ｍｌ／ｍｉｎ、１ｌ／ｍｉｎでウェハＷの表面に向けて吐出する。これらのノズル２１、２２から吐出された現像液及び純水は、図５（ａ）に示すように、互いに例えば１３ｍｍ〜３３ｍｍこの例では１３ｍｍの隙間５０を介してウェハＷの表面に吐出され、遠心力により各々ウェハＷの外周側に向かって流れて行く。これらの現像液及び純水は、ウェハＷの外周側に向かうにつれて大きく広がろうとするので、吐出位置から外周側に離れた位置において接触（衝突）することになる。この時、既述のように、吐出口２３、２４間の離間距離ＬつまりウェハＷ上における現像液の吐出位置と純水の吐出位置との間の寸法を大きく取っていることから、これらの現像液及び純水が接触しても、激しい衝突が抑えられて、液跳ねが起こらないか、あるいは液跳ねが極めて小さく抑えられることになる。従って、ウェハＷ上に供給された現像液や純水は、ノズル２１、２２に液跳ねせず、そのためノズル２１、２２には付着しない。尚、既述の図５（ａ）は、現像液と純水とが接触（衝突）した時の様子を模式的に示した図である。
【００２６】
そして、ウェハＷの表面に供給された現像液は、外周側に向かうにつれて液膜が薄くなるので、上記のようにウェハＷの表面が大きな撥水性となっていることから、図５（ｂ）に示すように、表面張力により放射状に細く枝分かれするように分岐して流れていく。この時、現像液から見てウェハＷの回転方向後方側には純水が流れていることから、現像液はこの純水により後方側への流れが規制されて純水との境界付近においてウェハＷの半径方向に亘って液膜が厚くなるので、回転方向前方側へ押し出されることになる。また、既述のように現像液の流量よりも純水の流量を多く設定していることからも、現像液はウェハＷの回転方向前方側へと押し出されることになる。そのため、ウェハＷの回転と現像液及び純水の供給とを続けることにより、現像液が細く枝分かれしたままでいようとする表面張力に抗って現像液の液面がウェハＷの回転方向前方側へ広がっていき、図４（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、その後面内に亘って現像液と純水とからなる液膜５５が形成されることになる。こうしてプリウェット処理が行われる。
【００２７】
その後、例えば純水ノズル２２からの純水の供給を停止して、あるいは純水の供給を停止した後更に現像液ノズル２１からの現像液の供給も停止して、ウェハＷを回転させながら例えばウェハＷ周縁部の上方位置に現像液ノズル２１を移動させる。そして、図６（ａ）に示すように、ウェハＷを所定の回転数で回転させると共に、現像液ノズル２１からウェハＷに向かって所定の流量で現像液を供給して、ウェハＷの中心部に向けて現像液ノズル２１を所定の速度で走査させていく。この時、上記のように、ウェハＷの表面が液膜５５により十分に湿潤しているので、いわばウェハＷの表面張力が小さくなって疎水性が弱まった（接触角が小さくなった）状態となっている。従って、ウェハＷの表面に現像液を供給すると、図６（ｂ）に示すように、液弾きが起こらずにウェハＷが湿潤したまま、現像液と純水とからなる混合液体が現像液によって置換されていき、この現像液により押し出された混合液体は、ウェハＷの周縁から振り切られていくことになる。この時、ウェハＷの表面には上記の液膜５５が形成されていることから、現像液ノズル２１から現像液を吐出した時においても、この液膜５５が見かけ上緩衝材となるので、上方への液跳ねが抑えられる。
【００２８】
そして、レジスト膜の溶解成分が現像液に溶解して、レジスト膜中の不溶解成分からなる回路パターンがウェハＷの表面に形成されて現像処理が行われることになる。尚、既述のプリウェット処理を行った時においてもウェハの表面に現像液を供給しているが、この時には現像液の濃度が低いことから、レジスト膜の溶解反応は小さいかあるいは上記の現像処理に影響がない程度に抑えられる。  
その後、カップ体１５を下降させてノズル２１、２２をウェハＷの上方位置から退避させると共に、リンスノズル２５をウェハＷの上方に位置させてカップ体１５を上昇させる。そして、ウェハＷを回転させてリンスノズル２５からリンス液例えば純水をウェハＷに供給してウェハＷ上の現像液及びレジスト膜の溶解成分を外周側へ振り切ることにより、現像処理が終了する。しかる後、例えばウェハＷを高速でスピン乾燥させた後、続く処理を行うために現像装置から搬出する。
【００２９】
上述の実施の形態によれば、鉛直軸回りに回転しているウェハＷの表面に現像液ノズル２１から現像液を供給すると共に、この現像液ノズル２１よりもウェハＷの外周側に離間して設けられた純水ノズル２２から純水をウェハＷ上に供給し、ウェハＷ上において現像液の液流を規制して現像液の液流をウェハＷの回転方向前方側に押し広げて、ウェハＷ上にこれらの現像液及び純水からなる液膜５５を形成している。この時、ウェハＷ上に供給される現像液と純水との衝突によって生じる液跳ねが抑えられるように、現像液ノズル２１と純水ノズル２２とを離間させている。従って、ウェハＷ上において現像液の液跳ね及び液弾きを抑えることができるので、その後純水の供給を停止すると共に現像液をウェハＷに供給することにより、例えば表面が疎水性の高いウェハＷであっても、ウェハＷと現像液とを面内に亘って均一に接触させることができるし、また現像液ノズル２１を介した現像液によるパーティクルの発生を抑えることができる。
【００３０】
上記のようにプリウェット処理を行うにあたり、ウェハＷの上方にノズル２１、２２を停止させて現像液及び純水を供給したが、例えばウェハＷの周縁側と中央部側の一方から他方へ向けて走査するようにしても良い。また、このプリウェット処理を行うための現像液及び液流規制用の液体としては、夫々純水及び現像液のいずれかとしても良い。つまり、ウェハＷの中央部側の第１のノズル２１から純水を供給し、周縁部側の第２のノズル２２から現像液を供給しても良いし、あるいはノズル２１、２２の双方から現像液または現像液と純水との混合液を供給しても良い。このような場合には、現像液及び液流規制用の液体の夫々の流量や各ノズルの吐出口の形状、寸法などは適宜設定されることになる。尚、現像液が高価であることから、現像液の使用量を抑えるために、既述の実施の形態で説明したように、第１のノズル２１から現像液を供給し、第２のノズル２２から純水を供給することが好ましい。また、この純水に代えて、例えば界面活性剤溶液などを用いても良い。
【００３１】
更に、保持手段３０によりノズル２１、２２を保持したが、この保持手段３０として例えばノズル２１、２２間の距離（離間距離Ｌ）を調整できるように例えば水平に伸びるばねなどの伸縮部材を組み合わせて用いることにより、例えばウェハＷの表面の接触角（レジスト膜やこのレジスト膜上の撥水膜の種類）や現像液の種類などのレシピに応じて離間距離Ｌを調整するようにしても良い。このように離間距離Ｌを調整するにあたり、作業者がレシピに応じて手作業により行っても良いし、例えば制御部１０のメモリに読み出されるレシピに応じて制御部１０の指示により自動で行うようにしても良い。この時、例えば接触角が９０°以下の場合には、上記の離間距離Ｌを固定して現像液の流量と純水の流量とのバランス（夫々の流量及び流量比）を調整しても良いし、現像液及び純水の流量を調整せずに離間距離Ｌを１３ｍｍ〜２０ｍｍの間で調整しても良い。また、接触角が９０°以上の場合には、離間距離Ｌを２０ｍｍ〜３３ｍｍの間で調整しても良いし、更にこの離間距離Ｌの調整と共に現像液や純水の流量を増やすように調整しても良い。また、保持手段３０としては、ノズル２１、２１間を接続する部材以外にも、例えば各々のノズル２１、２２に個別にノズルアームを接続して離間距離Ｌを保ちつつノズル２１、２２を移動させても良い。その場合には、ノズル２１、２２に接続される２本のノズルアームが保持手段をなす。
【００３２】
次に、上記の現像装置が組み込まれた塗布・現像装置について、図７及び図８を参照して説明する。この塗布・現像装置には、キャリアＣ内に収納された例えば２５枚のウェハＷを搬入出するためのカセット載置部Ｓ１として、キャリアＣを複数個載置可能な載置台６１と、この載置台６１の奥側（図中Ｘ方向）の壁面に設けられた開閉部６２と、開閉部６２を介してキャリアＣとの間でウェハＷを受け渡すための受け渡し手段６３と、が設けられている。
【００３３】
また、カセット載置部Ｓ１の奥側には筐体６４にて周囲を囲まれた処理部Ｓ２が接続されており、この処理部Ｓ２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Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３と、後述の液処理ユニットＵ４、Ｕ５を含む各ユニットＵ１〜Ｕ５間においてウェハＷの受け渡しを行う主搬送手段６５Ａ、６５Ｂと、が交互に設けられている。即ち、棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３及び主搬送手段６５Ａ、６５Ｂは、カセット載置部Ｓ１側からＸ方向に交互に前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウェハ搬送用の開口部が形成され、ウェハＷが処理部Ｓ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるように構成されている。棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３及び主搬送手段６５Ａ、６５Ｂの並びの右側（Ｙ軸正方向）には、手前側から順に液処理ユニットＵ４、Ｕ５が配置されており、上記の主搬送手段６５Ａ、６５Ｂは、両側に配置される棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３側の一面部と、液処理ユニットＵ４、Ｕ５側の一面部と、筐体６４の背面部と、で囲まれる空間内に配置されている。
【００３４】
液処理ユニットＵ４、Ｕ５の手前側及び奥側には、処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調整ユニット６７、６８が設けられている。液処理ユニットＵ４、Ｕ５は、例えば塗布液（レジスト液）や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部６９の上に、例えば反射防止膜を塗布するボトム反射防止膜塗布ユニットＢＣＴ、例えば塗布膜（レジスト膜）を塗布する塗布ユニットＣＯＴ及び既述の現像装置である現像ユニットＤＥＶ等が複数段例えば５段に積層された構成である。また既述の棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３は、液処理ユニットＵ４、Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニット例えばウェハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニットＨＰ、ウェハＷを冷却する冷却ユニットＣＰＬなどが複数段例えば１０段に積層されている。
【００３５】
処理部Ｓ２における棚ユニットＵ３の奥側には、例えば第１の搬送室７１及び第２の搬送室７２からなるインターフェイス部Ｓ３を介して露光部Ｓ４が接続されている。この露光部Ｓ４は、内部についての図示は省略するが、例えば露光用の光源例えばフッ化アルゴン（ＡｒＦ）レーザー光を照射する照射部（レンズ）とウェハの表面（レジスト膜）との間に液体例えば純水を介在させて、光源から照射されるレーザー光の波長を短くして露光処理を行う液浸露光装置である。  
インターフェイス部Ｓ３の内部には処理部Ｓ２と露光部Ｓ４との間でウェハＷの受け渡しを行うための２つの受け渡し手段７３、７４の他、棚ユニットＵ６及びバッファカセットＣ０が設けられている。
【００３６】
この塗布・現像装置におけるウェハの流れについて一例を示すと、先ず外部からウェハＷの収納されたキャリアＣが載置台６１に載置されて、開閉部６２と共にキャリアＣの蓋体が外されて受け渡し手段６３によりウェハＷが取り出される。そして、ウェハＷは、棚ユニットＵ１の一段をなす図示しない受け渡しユニットを介して主搬送手段６５Ａへと引き渡され、例えば液処理ユニットＵ４、Ｕ５のいずれかの棚の反射防止膜塗布ユニットＢＣＴにおいてボトム反射防止膜（ＢＡＲＣ）が形成される。次いで、ウェハＷは主搬送手段６５Ａにより棚ユニットＵ１〜Ｕ３のいずれかの棚の加熱ユニットＨＰにおいてプリベーク（ＣＬＨＰ）され、更に冷却ユニットＣＰＬにおいて冷却された後、塗布ユニットＣＯＴにおいて疎水性を持つ膜となるレジスト膜例えばノントップコートレジスト膜を形成するための塗布液が塗布される。続いて、ウェハＷは同様にプリベーク及び冷却されて疎水性のレジスト膜が形成された後、インターフェイス部Ｓ３を介して露光部Ｓ４に搬入される。この露光部Ｓ４において、既述のように、ウェハＷ（レジスト膜）と露光用の光源例えばフッ化アルゴン（ＡｒＦ）レーザー光のレンズとの間に液体例えば純水を介在させた状態で、所定の回路パターンが形成されたマスク（レチクル）を介してウェハＷに対してレーザー光を照射して液浸露光処理を行う。その後、ウェハＷは露光部Ｓ４に搬入された順番と逆の順序で液処理ユニットＵ４、Ｕ５のいずれかの棚の現像ユニットＤＥＶに搬送されて、既述の現像処理が行われることになる。そして、この現像処理が終了したウェハＷは、例えば元のキャリアＣへと戻される。
【符号の説明】
【００３７】
１２  スピンチャック
２１  現像液ノズル
２２  純水ノズル
３０  保持手段
４７ａ  現像液貯留部
４７ｂ  純水貯留部
【図１】
2010182931.tif 000003
【図２】
2010182931.tif 000004
【図３】
2010182931.tif 000005
【図４】
2010182931.tif 000006
【図５】
2010182931.tif 000007
【図６】
2010182931.tif 000008
【図７】
2010182931.tif 000009
【図８】
2010182931.tif 000010