(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像液供給手段が基板に対して相対的に移動しながら，基板表面に現像液を供給して，基板を現像処理する方法であって，
基板表面に現像液が供給される第１の工程と，
基板が第１の所定時間現像される第２の工程とを有し，
前記第２の工程は，前記第１の工程終了後第２の所定時間の間，基板を停止させて静止現像させる工程と，第２の所定時間経過後に，前記基板を回転させて前記基板表面の現像液を攪拌させて，基板上の現像液の濃度の均一化を行う工程と，その後現像液の液膜の厚みを測定し，当該測定結果に基づいて，前記基板を回転させる時間を変更する工程とを有する
ことを特徴とする，現像処理方法。
【請求項２】
前記第２の所定時間は，基板上に現像液が供給されてから露光部における現像の化学反応が５０％〜８０％程度進行するまでの時間であることを特徴とする，請求項１に記載の現像処理方法。
【請求項３】
前記回転による撹拌工程は，前記基板を正転させ，その後反転させることによって行われることを特徴とする，請求項２に記載の現像処理方法。
【請求項４】
前記反転は，正転時の回転速度よりも速い速度で行われることを特徴とする，請求項３に記載の現像処理方法。
【請求項５】
前記基板の回転は，前記現像液攪拌工程後の現像液の厚みが，所定の厚み以上になるように行われることを特徴とする，請求項２，３又は４のいずれかに記載の現像処理方法。
【請求項６】
前記第１の工程は，前記現像液供給手段が，前記基板の一端から他端まで移動しながら，前記基板に対して現像液を供給することによって行われることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の現像処理方法。
【請求項７】
前記第１の工程は，前記現像液供給手段を基板上方で停止させ，基板を回転させている状態で，当該基板に対して現像液を供給することによって行われることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の現像処理方法。
【請求項８】
前記第１の工程は，基板が回転している状態で，前記現像液供給手段がこの基板上を停止又は移動しているときに，当該基板に対して現像液を供給することによって行われることを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の現像処理方法。
【請求項９】
現像液供給手段を基板に対して相対的に移動させながら，基板表面に現像液を供給して基板を現像処理する装置であって，
前記基板を保持して回転させる回転駆動部材と，
前記現像液供給後に前記回転駆動部材を正反転させる回転制御装置と，
基板表面に供給された現像液の膜厚を測定する測定装置と，
前記測定装置による測定結果に基づいて，基板の回転時間を制御する制御装置とを有することを特徴とする，現像処理装置。
【請求項１０】
前記測定装置による測定結果に基づいて，基板の回転後に前記回転駆動部材を停止させて基板を現像する際の現像時間を制御する制御装置をさらに有することを特徴とする，請求項９に記載の現像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の現像処理方法及び現像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば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，ウ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，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が順次行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
上述の現像処理では，ウェハの直径よりも長くかつ，その長手方向に沿って複数の供給口を有する現像液供給ノズルが，ウェハ上に現像液を吐出しながらウェハの一端から他端まで移動して，ウェハ表面全面に現像液を供給する。そして，ウェハ上に現像液の液膜が形成されると，その状態で所定時間静止してウェハの現像を行う。このとき，ウェハ上では，露光によって現像液に可溶になった露光部のレジスト膜と現像液とが化学反応し，その露光部が溶けることによって，ウェハの現像が進行されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，上述したように現像液供給ノズルを所定方向に移動させて現像液を供給した場合には，現像液供給ノズルの移動方向と逆方向，すなわちウェハの前記他端から一端方向に向かって，その供給された現像液が流れる，いわゆる現像液の流れ現象が起こることが発明者等の実験によって明らかになった。
【０００５】
しかしながら，この現象の下，未露光部上にあって，未だ化学反応に使用されていない高濃度の現像液が隣の露光部に流れ込んだ場合には，その露光部の化学反応の速度が増大され，その部分の現像速度が他の部分に比べて増大される。これによって，その部分の線幅が他の部分に比べて細くなる。一方，露光部にあって，化学反応に使用されていた低濃度の現像液が隣の露光部に流れ込んだ場合には，その露光部の反応速度が低下し，その部分の現像速度が低下するため，その部分の線幅が他の部分に比べて太くなる。すなわち，前記現象によってウェハ面内における現像速度が不均一になり，それによってウェハ上に最終的に形成される回路パターンの線幅にばらつきが生じる。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，前記現像液の流れ現象によって引き起こされるウェハ等の基板面内の現像速度の斑を解消し，最終的に均一な線幅が形成される現像処理方法及び現像処理装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，現像液供給手段が基板に対して相対的に移動しながら，基板表面に現像液を供給して，基板を現像処理する方法であって，基板表面に現像液が供給される第１の工程と，基板が第１の所定時間現像される第２の工程とを有し，
前記第２の工程は，前記第１の工程終了後第２の所定時間の間，基板を停止させて静止現像させる工程と，第２の所定時間経過後に，前記基板を回転させて前記基板表面の現像液を攪拌させて，基板上の現像液の濃度の均一化を行う工程と，その後現像液の液膜の厚みを測定し，当該測定結果に基づいて，少なくとも前記基板を回転させる時間を変更する工程とを有することを特徴とする現像処理方法が提供される。
【０００８】
上述したような現像液の流れ現象が生じたとしても，この請求項１のように基板が現像されている第２の工程中に，基板表面上の現像液を攪拌させることによって，露光部，未露光部ともに均一な濃度の現像液に覆われるため，現像速度が基板面内において均一になる。発明者らの知見によれば，現像の進行によって生ずる反応生成物が撹拌されてまばらに散らばるため，現像液の濃度が均一になる。
このことは，パターンの疎密に関係なく実現できる。したがって，基板上に最終的に形成される回路パターンの線幅のばらつきが抑制される。なお，前記攪拌工程を第１の工程終了後第２の所定時間経過後としたのは，現像開始直後は，現像液の化学反応があまり進んでおらず，現像液の濃度が基板面内において変わらないため，その時点で攪拌することは，効果的でなくむしろ現像の妨げになるためである。第２の所定時間は，基板上に現像液が供給されてから露光部における現像の化学反応が５０％〜８０％程度進行するまでの時間であることが好ましく，例えば第１の所定時間が６０ｓｅｃ程度の場合には，発明者のモデル実験の結果から３ｓｅｃ〜１５ｓｅｃ程度が好ましい。
【０００９】
また基板を回転させることによって，基板上の現像液が遠心力により移動し，それと同時に現像液が攪拌される。こうすることによって，基板上の現像液の濃度が均一になり，現像速度が均一になるため，基板上に所定の線幅の回路パターンが形成される。なお，前記基板の回転は，適切な時間，回転速度，回転加速度で行われることが重要であるが，特に，回転速度について言えば，発明者のモデル実験の結果から，８インチサイズのウエハでは１００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ，１２インチサイズのウエハでは，３０ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍが好ましく，回転時間は２秒程度が好ましい。
【００１０】
また前記回転による撹拌工程は，前記基板を正転させ，その後反転させることによって行われるようにしてもよい。この場合，反転時の回転速度は，正転時の回転速度よりも速い速度で行われることが好ましい。これによって反応生成物がより偏らなくなり，さらに現像処理の均一性が向上する。
【００１１】
請求項３の発明は，上述した請求項２の現像処理方法であって，前記基板の回転は，前記現像液の攪拌工程後の現像液の厚みが，所定の厚み以上になるように行われることを特徴とする現像処理方法が提供される。このように，前記攪拌工程後の現像液の厚みを所定の厚み以上になるようにすることにより，前記攪拌工程である基板の回転によって，基板上の現像液が過度に振り切られて，現像液の液厚が薄くなりすぎ，その後の現像処理において現像液が乾燥して現像が行われないなどの弊害が防止できる。なお，現像液の厚みは，基板の回転時間，回転速度，回転加速度を制御することにより調節され，発明者の実験結果によれば，８μｍ以上であることが好ましい。
【００１２】
前記攪拌工程後の現像液の厚みを測定し，その測定結果に基づいて前記回転時間を変更することにより，次に処理される基板上の前記現像液の厚みを所定の厚みに調節することができる。したがって，何らかの原因で前記現像液の厚みが変動した場合においても，直ちに前記回転時間を修正し，現像液の乾燥等を防止して，多量の不良品が生成されることを防止できる。なお，攪拌工程後とは，攪拌工程終了直後から前記第２の工程が終了するまでを意味する。
【００１３】
また前記現像液の攪拌工程後の現像液の厚みの測定結果に基づいて，基板の回転の加速度を変更するようにしてもよい。この場合においても，現像液の厚みが修正され，好適な厚みを維持して，現像処理を好適に行うことができる。
【００１４】
上述した発明において，前記第１の工程は，前記現像液供給手段が，前記基板の一端から他端まで移動しながら，前記基板に対して現像液を供給することによって行われるようにしてもよい。このように，現像液供給手段が基板の一端から他端まで移動することによって，基板上に現像液の液膜を形成する場合には，供給される現像液が基板に対して一定方向の速度を持つため，上述した現像液の流れ現象の影響が顕著に現れる。したがって，上述したように，基板の現像工程中に前記攪拌工程を行うことによって，現像処理が基板面内において均一に行われる。なお，この場合の現像液供給手段は，例えば基板の直径よりも長く形成され，その長手方向に沿って複数の供給口を有し，その長手方向に対して略垂直方向に移動自在なものが提案される。
【００１５】
この場合，撹拌して，たとえば基板上の現像液を振り切った後，さらに前記現像液供給手段を，今度は逆の方向に，すなわち基板の他端から一端まで移動させながら，前記基板表面に対して再度現像液を供給する工程をさらに有していてもよい。これによってさらに現像処理の均一性を向上させることができる。
【００１６】
また，前記第１の工程は，前記現像液供給手段が基板上方で停止し，基板が回転している状態で，当該基板に対して現像液を供給することによって行われるようにしてもよいし，基板が回転している状態で，前記現像液供給手段がこの基板上を停止又は移動しているときに，当該基板に対して現像液を供給することによって行われるようにしてもよい。このように，現像液供給手段が停止した状態で基板だけを回転させて現像液を供給する場合や，現像液供給手段を停止又は移動させながら回転している基板に現像液を供給する場合においても，前記攪拌工程を行うことにより，上述したいわゆる現像液の流れ現象によって引き起こされる現像液の濃度の斑が解消され，現像が基板面内において均一な速度で行われる。
【００１７】
いずれの場合も，撹拌して，たとえば基板上の現像液を振り切った後，さらに基板を逆方向に回転させながら，前記基板表面に対して再度現像液を供給する工程をさらに有していてもよい。これによってさらに現像処理の均一性を向上させることができる。
【００１８】
本発明の現像処理装置としては，現像液供給手段を基板に対して相対的に移動させながら，基板表面に現像液を供給して基板を現像処理する装置であって，前記基板を保持して回転させる回転駆動部材と，前記現像液供給後に前記回転駆動部材を正反転させる回転制御装置とを有することを特徴とする，現像処理装置が提案できる。
【００１９】
この場合，さらに基板表面に供給された現像液の膜厚を測定する測定装置を有し，前記測定装置による測定結果に基づいて，基板の回転時間を制御する制御装置とを有していたり，前記測定装置による測定結果に基づいて，基板の回転後に前記回転駆動部材を停止させて基板を現像する際の現像時間を制御する制御装置をさらに有するように構成してもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。本実施の形態にかかる現像処理方法は現像処理装置で実施される。図１は，前記現像処理装置を有する塗布現像処理システム１の平面図であり，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。
【００２１】
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に対してウェハ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。
【００２２】
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っている。
【００２３】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うア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。
【００２４】
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。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2は現像処理システム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。さらにオプショ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Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４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，処理装置群の数は，１以上であれば４つで無くてもよい。
【００２５】
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方法が行われる現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。処理装置群G2の場合も同様に，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段に積み重ねられている。
【００２６】
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を待機させるエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を乾燥させるプリベーキング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理を施すポストベーキング装置３５，３６等が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００２７】
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，露光処理後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００２８】
インターフェイス部４の中央部にはウェハ搬送体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，エクステンション装置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。
【００２９】
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４，５に示すように現像処理装置１８のケーシング１８ａ内には，ウェハＷを吸着し，保持する吸着保持手段であるスピンチャック６０が設けられている。スピンチャック６０の下方には，このスピンチャック６０を回転させる，例えばモータ等を備えた回転駆動機構６１が設けられている。この回転駆動機構６１は，回転制御装置６２によって，その稼働が回転自在に制御されており，ウェハＷを所定の回転時間，回転速度，回転加速度で回転させ，又は停止させることができるように構成されている。また，スピンチャック６０の回転駆動機構６１には，スピンチャック６０を上下に移動自在とする機能が備えられており，ウェハＷの搬入出時にスピンチャック６０を上下に移動させて，主搬送装置１３との間でウェハＷの受け渡しができるようになっている。
【００３０】
スピンチャック６０の外周外方には，このスピンチャック６０の外周を取り囲むようにして，上面が開口した環状のカップ６５が設けられており，前記スピンチャック６０上に吸着保持され，回転されたウェハＷから飛散した現像液等を受け止め，周辺の装置が汚染されないようになっている。カップ６５の底部には，前記ウェハＷ等から飛散した現像液等を排液するドレイン管６３と，カップ６５内を排気する排気管６４とが設けられている。また，カップ６５には，スピンチャック６０上に保持されたウェハＷの裏面に対して洗浄液を供給し，ウェハＷの裏面を洗浄する裏面洗浄ノズル６７が設けられている。なお，カップ６５には，図示しない駆動機構が設けられており，カップ６５全体が上下に移動して，後述する現像液供給ノズル７０の移動の妨げにならないように下方に退避できるようになっている。
【００３１】
このカップ６５の外方には，カップ６５を取り囲むようにして，上面が開口した方形状のアウトカップ６６が設けられており，前記カップ６５では受け止めきれないウェハＷ及び後述する現像液供給ノズル７０からの現像液等がそこで受け止められるようになっている。なお，アウトカップ６６には，アウトカップ６６を上下に移動自在とする図示しない駆動機構が設けられており，例えばウェハＷが洗浄される際に上昇し，飛散された洗浄液等をより完全に回収できるようになっている。
【００３２】
ケーシング１８ａ内には，図５に示すようにウェハＷに現像液を供給するため現像液供給手段としての現像液供給ノズル７０と，ウェハＷ上面に洗浄液を供給するための洗浄ノズル７１とがアウトカップ６６を挟んで両側に配置されている。
【００３３】
現像液供給ノズル７０は，図５に示すように，アーム７５により吊り下げられるようにして保持されている。このアーム７５は，ケーシング１８ａ内において一方向（図５中の矢印Ｍ方向）に伸びるレール７６上を移動自在に構成されており，その移動速度や移動タイミングは，移動制御装置７７により制御されている。かかる構成により，現像液供給ノズル７０がウェハＷ上を前記Ｍ方向に沿って平行に移動することが可能である。なお，前記アーム７５は，モータ等を有する構造になっており，アーム７５が上下方向に移動し，現像液供給時に現像液供給ノズル７０の吐出口先端とウェハＷとの距離を最適に調節できるように構成されている。
【００３４】
一方，洗浄液である，例えば純水を吐出する洗浄ノズル７１は，リンスアーム８０に支持されており，このリンスアーム８０は，レール７６上を図示しない駆動機構により移動自在に構成されている。従って，洗浄ノズル７１は現像液供給ノズル７０と同様に前記Ｍ方向に移動自在である。なお，リンスアーム８０がウェハＷの中心上方に位置したときに，洗浄ノズル７１は，例えばウェハＷの中心に洗浄液を供給できるように設置されている。こうすることにより，回転されているウェハＷ上に供給された洗浄液が，ウェハＷ全面に拡散され，ウェハＷ全面において斑なく洗浄されるようになっている。なお，洗浄ノズル７１をウェハＷの中心部から周縁部に移動させつつ，ウェハＷ上に洗浄液を供給するようにしてもよい。
【００３５】
現像液供給ノズル７０は，図５，図６に示すように細長の形状をしており，その長さＬは，少なくともウェハＷの直径よりも大きくなっている。現像液供給ノズル７０上部には，図示しない現像液供給源からの現像液を現像液供給ノズル７０内に流入させる配管８５の一端が接続されている。現像液供給ノズル７０の下部には，複数の現像液供給口８６が，前記長手方向に一列に設けられている。また，現像液供給ノズル７０の内部には，図７に示すように前記各現像液供給口８６と連通された長手方向に長い液溜部８７が形成されており，配管８５から現像液供給ノズル７０内に流入された現像液を一旦貯留し，その液溜部８７から現像液を各現像液供給口８６から同時に同流量，同圧力で吐出できるように構成されている。
【００３６】
また，図４，図５に示すように，アウトカップ６６の外方に位置する現像液供給ノズル７０の待機位置Ｔには，現像液供給ノズル７０を洗浄する洗浄槽８８が設けられている。この洗浄槽８８は，細長の現像液供給ノズル７０を受容するように断面が凹状に形成されており，この洗浄槽８８内には，現像液供給ノズル７０に付着した現像液を洗浄するための所定の溶剤が貯留されている。
【００３７】
なお，ケーシング１８ａには，ウェハＷを搬送装置１３によって搬入出するための搬送口９０とこの搬送口９０を開閉自在とするシャッタ９１が設けられており，ウェハＷを搬入出するとき以外は，シャッタ９１を閉じてケーシング１８ａ内からの処理液の飛散等を防止すると共に所定の雰囲気が保たれている。
【００３８】
次に，以上のように構成されている現像処理装置１８で実施される現像処理方法について，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。
【００３９】
先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群G3に属するアドヒージョン装置３１に搬入する。このアドヒージョン装置３１において，レジスト液との密着性を向上させるHMDSなどの密着強化剤を塗布されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，クーリング装置３０搬送され，所定の温度に冷却される。そして，所定温度に冷却されたウェハＷは，レジスト塗布装置１７又は１９に搬送され，ウェハＷ上にレジスト液が塗布され，レジスト膜が形成される。その後，ウェハＷはプリベーキング装置３４又は３５に搬送されて，加熱処理が施され，その後，エクステンション・クーリング装置４１に搬送される。
【００４０】
次いで，ウェハＷはエクステンション・クーリング装置４１からウェハ搬送体５０によって取り出され，その後，周辺露光装置５１を経て露光装置（図示せず）に搬送される。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に搬送された後，主搬送装置１３に保持される。次いで，このウェハＷはポストエクスポージャベーキング装置４４又は４５，クーリング装置４３に順次搬送され，これらの処置装置にて所定の処理が施された後，現像処理装置１８又は２０に搬送される。
【００４１】
上述した現像処理のプロセスについて詳しく説明すると，先ず前処理が終了したウェハＷが，主搬送装置１３によって現像処理装置１８内に搬入され，スピンチャック６０上に吸着保持される。そして，待機位置Ｔにある洗浄槽８８内で待機していた現像液供給ノズル７０が，カップ６５内でありウェハＷの一端部の外方であるスタート位置Ｓ（図５に示す）に移動する。
【００４２】
そして，そのスタート位置Ｓにおいて，現像液供給ノズル７０から現像液の吐出が開始され，その吐出状態が安定するまで試し出しされる。
【００４３】
以下，第１の工程としての現像液供給工程と，第２の工程としてのウェハＷの現像工程とを図８に基づいて説明すると，先ず，現像液供給ノズル７０が現像液を吐出しながら，速度６０〜２００ｍｍ／ｓでウェハＷの一端部外方のスタート位置Ｓから他端部外方のエンド位置Ｅまで移動しつつ現像液の供給工程が行われる。このとき，図９に示すようにウェハＷ表面全面に現像液が供給され，所定の厚み，例えば約１ｍｍの現像液の液膜が形成される。なお，ウェハＷの直径が２００ｍｍ程度の場合，上記現像液供給ノズル７０による現像液の供給にかかる時間は，１〜３ｓｅｃとなる。このとき，現像液供給ノズル７０の移動方向と逆方向（Ｍ方向負方向），すなわちエンド位置Ｅからスタート位置Ｓ向う方向に流れるいわゆる現像液の流体移動である流れ現象が発生する。
【００４４】
そして，上述したように現像液供給ノズル７０によって現像液がウェハＷ上に供給されると同時にウェハＷの現像が開始され，第２の所定時間としての所定時間，例えば８ｓｅｃ間，ウェハＷを静止させた状態で現像する。
【００４５】
上記８ｓｅｃ間の静止現像が終了（現像液のウェハＷへの供給工程開始から９〜１１ｓｅｃ間）すると，次にウェハＷ上の現像液の現像液供給時間差で発生する濃度差をなくすための攪拌工程としてのウェハＷの回転が開始される。このときウェハＷは，図示しない装置コントローラの現像処理プログラムに設定された所定の回転時間，例えば２．０ｓｅｃ，所定の回転速度，例えば１０００ｒｐｍ，所定の加速度，例えば１０００ｒｐｍ／ｓで，回転制御装置６２によって制御されて回転される。これらのパラメータの値は，露光時の露光パターンにより変わる現像液が十分に攪拌され，かつ回転後のウェハＷの表面上に残る現像液の液膜の厚みが所定の厚み以上になるような値に決定される。
【００４６】
そして，回転が開始されると，図１０に示すようにウェハＷ上の現像液が振り切られると共に，ウェハＷ上の現像液が攪拌され，ウェハＷ面内における現像液の濃度の均一化が図られる。そして，回転の開始から２．０ｓｅｃ経過後にウェハＷの回転が停止され，ウェハＷ上には，図１１に示すように液膜の厚みが所定の厚み，例えば８μｍ〜１００μｍの薄膜が形成される。なお，この薄膜の厚みは，露光パターンの疎密度で変更される。
【００４７】
その後，再びウェハＷを静止した状態で４８ｓｅｃ間ウェハＷの現像が行われ，その静止現像が終了すると，ウェハＷの現像工程が終了する。従って，この実施の形態では，現像液の供給工程とその直後の静止現像工程とを合わせて１０ｓｅｃ，その後の回転工程が２ｓｅｃ，そして再度静止現像工程が４８ｓｅｃ行われ，これらを合わせると６０ｓｅｃ間の現像工程が行われたことになる。
【００４８】
その後，洗浄ノズル７１がウェハＷの中心部上方まで移動され，ウェハＷの所定速度の回転が開始されるとともに，洗浄ノズル７１と裏面洗浄ノズル６７からウェハＷに洗浄液が供給され，ウェハＷが洗浄される。なお，このときカップ６５が上昇され，ウェハＷから飛散した洗浄液等がそのカップ６５によって受け止められる。
【００４９】
洗浄液の供給が停止されると，ウェハＷが更に高速で回転され，ウェハＷが乾燥される。そして，ウェハＷのこの乾燥工程が終了すると，ウェハＷの現像処理が終了し，ウェハＷは主搬送装置１３によって現像処理装置１８から搬出される。
【００５０】
以上の実施の形態では，ウェハＷの現像工程中にウェハＷを回転させ，現像液を攪拌させたため，上述したいわゆる現像液の流れ現象によって生じる現像液の濃度の斑が解消され，ウェハＷ面内における現像速度の均一化が図られる。したがって，ウェハＷの回転後の現像が斑なく行われ，ウェハＷ面内の回路パターンの線幅のばらつきが抑制される。実際に，発明者等による実験では，従来方式にて線幅のばらつきが３σ＝１８ｎｍ（２５０ｎｍＬｉｎｅパターンにて）であったものが本方式では３σ＝８ｎｍとなり，線幅のばらつきが改善されることが認められている。
【００５１】
また，回転後にウェハＷ上に残存する現像液の液膜の厚みが所定の厚み，すなわち８〜１００μｍになるようにしたので，回転後の残りの現像処理中に，現像液が乾燥して現像が好適に行われないことが防止される。
【００５２】
さらに前記実施の形態における撹拌工程は，ウエハを一方向に回転（正転）させて行っていたが，かかる回転の後，今時は逆の方向に回転（反転）させてさらに撹拌するようにしてもよい。このように正転，反転させることで，基板上の現像液の濃度がさらに均一化される。
【００５３】
なお正転の後，反転させる際のウエハの回転速度は，晴天時の回転速度よりも速い方が好ましく，たとえば正転時が１００ｒｐｍの速度で２秒間回転させたときには，反転時はそれより速い，たとえば２５０ｒｐｍの速度でウエハを回転させるようにするとよい。
【００５４】
スピンチャック６０のそのような正転，反転の制御は，回転制御装置６２によって行われる。すなわちまずスピンチャック６０が所定の時間正転すると，このスピンチャック６０を停止させる。次いで今度はスピンチャック６０を所定の時間，正転時より速い速度で逆回転させるように回転駆動機構６１を制御するように回転制御装置６２がプログラムされている。
【００５５】
また撹拌して，ウエハＷの現像液を振り切った後，さらに現像液供給ノズル７０を，図４中の矢印の方向とは逆の方向にウエハＷの他端から一端まで移動させながら，ウエハＷ表面に対して再度現像液を供給するようにしてもよい。これによって現像処理の均一性を向上させることができる。
【００５６】
以上の実施の形態では，ウェハＷ表面全面に現像液を供給する工程を，現像液供給ノズル７０がウェハＷの一端から他端まで移動しながら，現像液を供給するいわゆるノズルスキャンによって行っていたが，現像液供給ノズル７０を停止させた状態で，回転されたウェハＷに対して現像液を供給することによって行うようにしてもよい。この場合，例えば図１２に示すように，現像液供給ノズル７０をウェハＷ中心部上方まで移動させ，その後所定の回転速度，例えば３０ｒｐｍで回転されたウェハＷ上に現像液を吐出して，ウェハＷ表面全面に現像液を供給する。そして，その後は，前記実施の形態と同様に例えば９ｓｅｃの静止現像が行われ，２．０ｓｅｃ間のウェハＷの回転（攪拌）工程が行われ，その後，再び４８ｓｅｃの静止現像が行われて，ウェハＷの現像処理が終了する。かかるプロセスを実施することにより，前記実施の形態同様にウェハＷ面内における現像速度が均一化され，ウェハＷ上にばらつきのない線幅が形成される。
【００５７】
また，ウェハＷが回転している状態で，現像液供給ノズル７０がこのウェハＷ上で停止又は移動しているときに，ウェハＷに対して現像液を供給して，ウェハＷ表面全面に現像液を供給するようにしてもよい。
【００５８】
この場合，例えばウェハＷが高速回転，例えば１０００ｒｐｍで回転され，そのウェハＷ上を現像液供給ノズル７０が現像液を吐出しながらウェハＷの一端部外方の位置Ｓ（図５中に示す）からウェハＷ中心上方まで移動する。このとき，ウェハＷ上には現像液の薄い膜が形成される。そして，現像液供給ノズル７０がウェハＷ中心部上方で停止し，現像液を吐出した状態でウェハＷの回転が例えば１００ｒｐｍに減速される。そして，この状態で所定時間現像液がウェハＷ上に供給され，所定の厚み，例えば１ｍｍの現像液の液膜が形成される。その後現像液の吐出が停止され，現像液の供給工程が終了すると，上述した実施の形態と同様に，例えば５ｓｅｃの静止現像が行われ，その後２．０ｓｅｃのウェハＷの回転（攪拌）工程が行われ，最後に再び４８ｓｅｃの静止現像が行われて，ウェハＷの現像処理が終了する。かかるプロセスを実施することにより，上述した実施の形態同様にウェハＷ面内における現像速度が均一化され，ウェハＷ上にばらつきのない線幅が形成される。
【００５９】
いずれの場合でも，撹拌して，ウエハＷの現像液を振り切った後，図１２中の矢印方向とは逆の方向にウエハＷを回転させて現像液供給ノズル７０からウエハＷの表面に再び現像液を供給するようにしていもよい。これによって現像処理の均一性がさらに向上する。
【００６０】
また，上述した実施の形態における各現像処理方法において，前記現像液の攪拌工程後に現像液の液膜の厚みを測定し，その測定結果に基づいて前記攪拌工程時のウェハＷの回転時間を変更するようにしてもよい。この場合，例えば図１３に示すように，現像処理装置１８内のスピンチャック６０上方に，現像液の液膜の厚みを測定できる装置，例えばレーザ変位計９５を設ける。このレーザ変位計９５で測定された測定値が，スピンチャック６０の回転を制御する回転制御装置６２に送信されるようにする。また，回転制御装置６２には，その送信された測定結果に基づいて，回転時間の設定を適切なものに変更する機能，例えば現像液の膜厚の許容値を記憶し，測定された膜厚とその許容値を比較して，その測定値が前記許容値を下回った場合にのみ回転時間の設定を修正する機能を設ける。
【００６１】
そして，ウェハＷの回転が終了した後に，現像液の液膜の厚みが測定され，その測定値に基づいて，回転時間の設定が変更される。例えば現像液の膜液の厚みが５μｍ以下の場合には，回転時間が例えば２．０ｓｅｃから１．５ｓｅｃに変更され，回転時間を減らすことによって，現像液の液膜の厚みが所定の厚み以上になるように修正される。このように，回転後の現像液の液膜の厚みを測定し，その測定結果に基づいて回転時間の設定を変更することによって，次に処理されるウェハＷの回転後の液膜の厚みが適切なものとなり，例えば薄すぎて現像液が乾燥し，その後の現像が好適に行われない等の弊害が防止される。また，膜厚が厚すぎる場合においても膜厚が薄くなるような回転時間の変更をしてもよい。
【００６２】
なお，前記現像液の液膜の厚みの測定結果に基づいて，前記回転時間を変更するようにしていたが，ウェハＷの回転速度若しくは回転加速度を変更するようにしてもよい。また，回転時間，回転速度，回転加速度全てを変更するようにしてもよいし，そのうちのいずれか２つのパラメータを変更するようにしてもよい。また測定結果に基づいて，基板の回転後に前記回転駆動部材を停止させて基板を現像する際の現像時間を制御するようにしてもよい。
【００６３】
なお，以上で説明した実施の形態は，半導体ウェハデバイス製造プロセスのフォトリソグラフィー工程におけるウェハＷの現像処理方法についてであったが，本発明は半導体ウェハ以外の基板例えばＬＣＤ基板の現像処理方法においても応用できる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば，基板表面の現像液を攪拌させることによって，基板面内において基板上の現像液の濃度が均一になり，基板面内における現像速度が同一になるため，その後の現像が均一に行われる。したがって，基板上に形成される回路パターンの線幅が所定の幅に形成され，歩留まりの向上が図られる。
【００６５】
基板を回転させることによって現像液を攪拌させることで，既存の装置の機能を用いて，容易に攪拌工程を含む現像処理方法を実施することができる。
【００６６】
また攪拌工程後の現像液の厚みを所定の厚み以上にすることで，現像液の乾燥等が防止され，その後の現像が好適に行われるため，歩留まりの向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる現像処理方法で使用される現像処理装置を有する塗布現像処理システムの外観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】本実施の形態で用いられる現像処理装置の縦断面の説明図である。
【図５】本実施の形態で用いられる現像処理装置の横断面の説明図である。
【図６】図４の現像処理装置で用いられる現像液供給ノズルの斜視図である。
【図７】図６の現像液供給ノズルの縦断面図である。
【図８】現像液の供給開始から現像終了までの時間配分を示す説明図である。
【図９】ウェハ上に現像液が供給され，現像液の液膜が形成された状態を示す説明図である。
【図１０】ウェハが回転され，ウェハ上の現像液が振り切られている状態を示す説明図である。
【図１１】ウェハの回転が終了し，ウェハ上に薄い膜が形成されている状態を示す説明図である。
【図１２】現像液の供給工程における他の供給態様を示す斜視図である。
【図１３】現像液の膜厚を測定するレーザ変位計を設けた場合の現像処理装置の縦断面の説明図である。
【符号の説明】
１    塗布現像処理システム
１８    現像処理装置
６０    スピンチャック
７０    現像液供給ノズル
８６    現像液供給口
Ｓ    スタート位置
Ｅ    エンド位置
Ｗ    ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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