(57)【要約】【課題】現像液の二度盛りを行う際にスカム混じりの現像液の流れの中に生じる流れ斑を効果的に抑制する。【解決手段】基準の液面高さに現像液が盛られている基板Ｇが二度盛りノズル４２の下を通過する時、基板Ｇ上で現像液膜ＤＭの底（レジスト層ＲＳ）に不均一に分布していたスカムが、二度盛りノズル４２からの現像液のインパクトでレジスト層ＲＳから分離して現像液の中に拡散する。こうしてスカムの混じった現像液の流れが発生し、二度盛りノズル４２からの吐出流の圧力によってスカム混じりの現像液の流れがいったん隆起する（液面が上昇する）。流れ斑抑制部５０のバッフル板５２は、隆起したスカム混じりの現像液の流れを基準の液面高さＨD以上の高さで受け止め、基準の液面高さＨD以下に規制して層流に整える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンの露光を終えた基板上のレジスト層に現像処理を施すための現像処理装置であって、
第１の時間を費やして前記基板上に現像液を基準の液面高さに盛る現像液盛り部と、
前記第１の時間の終了後で現像処理が完了する前に前記基板上に新たに現像液を供給する現像液二度盛り部と、
前記現像液の新たな供給によって前記基板上に生じる現像液の流れに対しその液面付近に作用して、流れの斑を抑制する流れ斑抑制部と
を有する現像処理装置。
【請求項２】
前記現像液盛り部は、水平な前記基板上に低いインパクトで現像液を吐出する第１のノズルを有し、
前記現像液二度盛り部は、水平な前記基板の上で前記基板に対して相対的に移動しながら前記基板上に高いインパクトで現像液を吐出する長尺型の第２のノズルを有し、
前記流れ斑抑制部は、前記第２のノズルと平行に並んで前記基板の上で前記基板に対して相対的に移動する長尺型のバッフル部を有し、
前記バッフル部の下端が、前記基準の液面高さに対応する高さ位置またはその近傍の高さ位置に置かれる、
請求項１に記載の現像処理装置。
【請求項３】
前記第２のノズルは、スリット状の吐出口を有し、鉛直方向に対して斜めの角度で前記相対的な移動の前方側に前記吐出口よりカーテン状に現像液を吐出する、請求項２に記載の現像処理装置。
【請求項４】
前記斜めの角度は３０°〜５０°の範囲内である、請求項３に記載の現像処理装置。
【請求項５】
前記バッフル部は、前記相対的な移動の方向において前記第２のノズルの前方の近傍に配置される、請求項３または請求項４に記載の現像処理装置。
【請求項６】
前記バッフル部は、第２のノズルに１００ｍｍ以内で近接している、請求項５に記載の現像処理装置。
【請求項７】
前記バッフル部は、第２のノズルに２５ｍｍ以内で近接している、請求項６に記載の現像処理装置。
【請求項８】
前記流れ斑抑制部は、前記バッフル部の下端に設けられる吸引口と、この吸引口を介して前記基板上の現像液を吸い取る吸取部を有する、請求項２〜７のいずれか一項に記載の現像処理装置。
【請求項９】
前記吸取部が前記吸引口を介して吸引する現像液の流量は、前記第２のノズルが吐出する現像液の流量に等しいか、それよりも幾らか少ない、請求項８に記載の現像処理装置。
【請求項１０】
前記第１のノズルは、長尺型であり、前記基板の上で前記基板に対して相対的に移動しながら前記基板上に現像液を供給する、請求項２〜９のいずれか一項に記載の現像処理装置。
【請求項１１】
パターンの露光を終えた基板上のレジスト層に現像処理を施すための現像処理方法であって、
第１の時間を費やして前記基板上に現像液を表面張力で基準の液面高さに盛る第１の工程と、
前記第１の時間の終了後に、第２の時間を費やして、前記基板上に現像液を新たに供給する第２の工程と、
前記第２の時間中に前記現像液の新たな供給によって前記基板上で生じる現像液の流れに対しその液面付近に作用して、流れの斑を抑制する第３の工程と、
前記第２の時間の終了後に、第３の時間を費やして、前記基板上に現像液を保持したまま現像反応を進行させる第４の工程と、
前記第３の時間の終了後に、前記基板上の現像液をリンス液に置換して現像反応を停止させる第５の工程と
を有する現像処理方法。
【請求項１２】
前記基板上の各位置の間で、前記第１の工程において現像液を盛られる順序と前記第２の工程において現像液を新たに供給される順序とは同じである、請求項１１に記載の現像処理方法。
【請求項１３】
前記第３の工程は、前記現像液の新たな供給によって前記基板上に生じる現像液の流れを速やかに前記基準の液面高さ以下に規制して層流に整える、請求項１１または請求項１２に記載の現像処理方法。
【請求項１４】
前記第２の工程は、水平な前記基板の上で長尺型のノズルを前記基板に対して相対的に移動させながら、前記ノズルより前記基板上に高いインパクトの吐出流で現像液を供給し、
前記第３の工程は、その下端が前記基準の液面高さに対応する高さ位置またはその近傍の高さ位置に置かれるように長尺型のバッフル部を前記第２のノズルと平行に並べて前記基板の上で前記基板に対して相対的に移動させる、
請求項１３に記載の現像処理方法。
【請求項１５】
前記第３の工程は、前記現像液の新たな供給によって前記基板上に生じる現像液の流れを速やかに吸い取って消滅または減衰させる、請求項１１または請求項１２に記載の現像処理方法。
【請求項１６】
前記第２の工程は、水平な前記基板の上で長尺型のノズルを前記基板に対して相対的に移動させながら、前記ノズルより前記基板上に高いインパクトの吐出流で現像液を供給し、
前記第３の工程は、その下端が前記基準の液面高さに対応する高さ位置またはその近傍の高さ位置に置かれるように長尺型のバッフル部を前記ノズルと平行に並べて前記基板の上で前記基板に対して相対的に移動させるとともに、前記バッフル部の下端に設けられる吸引口を介して前記基板上の現像液を吸い取る、
請求項１５に記載の現像処理方法。
【請求項１７】
前記第２の工程は、前記ノズルにより、鉛直方向に対して斜めの角度で前記相対的な移動の前方側に現像液をカーテン状の吐出流で供給し、
前記第３の工程は、前記バッフル部を前記相対的な移動の方向において前記ノズルの前方の近傍に配置する、
請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の現像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理基板上に現像液を盛って現像処理を行う現像処理装置および現像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体デバイス製造やＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）製造におけるレジスト塗布現像処理システムでは、回路パターンの露光を終えた基板（半導体ウエハ、ガラス基板等）上に現像液を盛って所定時間静止状態で現像するパドル式の現像処理方法が広く用いられている。
【０００３】
パドル式は、基板毎に新しい現像液を供給するので、現像液槽の中で基板全体を浸すディップ式と較べて基板間の現像ばらつきが少ないとされている。しかし、パドル式においては、現像反応が進行すると、現像液中で溶解したレジストが滞留して、現像液の溶解性能ないし現像速度が低下することが課題となっている。さらに、現像反応が進行するにつれて、レジスト層の被除去部（開口部となる部分）にレジストの微小固体いわゆるスカムが、回路パターンの粗密に応じて基板上で面内不均一に生じる。そして、基板上でスカムが不均一に分布することで、基板上の現像速度が面内でばらついて、線幅均一性や残膜均一性が低下する。このことも、大きな課題となっている。
【０００４】
上記の課題に対しては、基板上に現像液を盛ってから所定時間の経過後に、あるいはレジストの溶解状態が所定の段階に達した時点で、基板上に新たに現像液を供給して、それまで現像反応に使用されてきた（最初に盛られた）現像液およびその中に不均一に混じっているスカムを基板の外に追い出し、新たな現像液に置き換える手法いわゆる二度盛り方式が、簡便で効率的であるとされている。
【０００５】
二度盛り方式は、特に、基板を平流しで水平方向に移動させながら、現像、リンスおよび乾燥の一連の処理を連続的に行うインライン式の現像処理装置で多く採用されている。この場合、基板が液盛り用の長尺型ノズルの下を通過する際に、この長尺型ノズルが現像液を基板上に低いインパクトの吐出流で供給することにより、移動方向において基板の前端から後端に向かって基板上に現像液が盛られる。この現像液盛りから現像反応が開始される。
【０００６】
そして、基板の移動中に現像反応が一定の段階まで達した時に、液盛り用の長尺型ノズルよりも下流側の所定位置で基板が二度盛り用の長尺型ノズルの下を通過する際に、この二度盛り用の長尺型ノズルが現像液を基板上に高いインパクトの吐出流で供給する。これにより、基板上の新たな現像液が当たる付近で液膜中のスカムが拡散し、拡散したスカムはそれまで現像反応に使用されてきた（最初に盛られた）現像液と一緒に押し流され、基板の外へ排除される。こうして、基板上に現像液が二度盛りされた状態で現像反応が更に進行し、所要の現像時間の経過後に下流側で純水を用いるリンス処理によって現像反応の進行が停止（終了）する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２２８１０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような現像液の二度盛りを行う従来の現像処理法においては、二度盛り用の長尺型ノズルからの新たな現像液の供給によって、基板上でスカムの混じった現像液の流れが形成される際に彼方此方で流れの斑（ムラ）が生じ、それらの流れ斑が現像反応の均一性を妨げ、局所的な線幅変動や残膜変動の原因になるという問題がある。この問題に対しては、二度盛り用の長尺型ノズルにおいて吐出性能（特に吐出圧力の均一性）の改善や設置位置および設置（吐出）角度の最適化が行われているが、いずれも流れ斑を確実に防止することができず、有効な解決策にはなっていない。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、パドル式の現像処理において現像液の二度盛りを行う際にスカム混じりの現像液の流れの中に生じる流れ斑を効果的に抑制して、基板上の線幅均一性や残膜均一性を向上させる現像処理装置および現像処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の現像処理装置は、パターンの露光を終えた基板上のレジスト層に現像処理を施すための現像処理装置であって、第１の時間を費やして前記基板上に現像液を基準の液面高さに盛る現像液盛り部と、前記第１の時間の終了後で現像処理が完了する前に前記基板上に新たに現像液を供給する現像液二度盛り部と、前記現像液の新たな供給によって前記基板上に生じる現像液の流れに対しその液面付近に作用して、流れの斑を抑制する流れ斑抑制部とを有する。
【００１１】
本発明の現像処理方法は、パターンの露光を終えた基板上のレジスト層に現像処理を施すための現像処理方法であって、第１の時間を費やして前記基板上に現像液を表面張力で基準の液面高さに盛る第１の工程と、前記第１の時間の終了後に、第２の時間を費やして、前記基板上に現像液を新たに供給する第２の工程と、前記第２の時間中に前記現像液の新たな供給によって前記基板上で生じる現像液の流れに対しその液面付近に作用して、流れの斑を抑制する第３の工程と、前記第２の時間の終了後に、第３の時間を費やして、前記基板上に現像液を保持したまま現像反応を進行させる第４の工程と、前記第３の時間の終了後に、前記基板上の現像液をリンス液に置換して現像反応を停止させる第５の工程とを有する。
【００１２】
本発明においては、現像液盛り部により、第１の時間を費やして前記基板上に現像液を基準の液面高さに盛られると、直ちに現像反応が開始される。そして、現像開始から間もなくすると、基板上のパターンの粗密に応じてレジスト層の彼方此方でレジストのスカム（微小固体）が発生する。それらのスカムは、現像反応を妨げる方向に作用する。しかし、第１の時間の終了後に、現像液二度盛り部により、第２の時間を費やして、基板上に現像液を新たに供給されることによって、スカムの均一な分散化が行われ、スカムの混じった現像液の流れが生じる。ここで、流れ斑抑制部がそのようなスカム混じりの現像液の流に対しその液面付近に直接作用することによって、流れ斑が効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の現像処理装置または現像処理方法によれば、上記のような構成および作用により、パドル式の現像処理において現像液の二度盛りを行う際にスカム混じりの現像液の流れの中に生じる流れ斑を効果的に抑制するので、基板上の線幅均一性や残膜均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における現像処理装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】流れ斑抑制部の第１の実施例においてバッフル板の構成および作用を説明するための一部断面側面図である。
【図３】上記バッフル板の構成および作用を説明するための平面図である。
【図４】流れ斑抑制部の第２の実施例を適用した現像処理装置の要部の構成を示す側面図である。
【図５】流れ斑抑制部の第２の実施例において吸引式バッフル部の構成および作用を説明するための一部断面側面図である。
【図６】上記吸引式バッフル部の構成および作用を説明するための平面図である。
【図７Ａ】二度盛りノズルおよび流れ斑抑制部の一変形例を示す一部断面側面図である。
【図７Ｂ】二度盛りノズルおよび流れ斑抑制部の別の変形例を示す一部断面側面図である。
【図８Ａ】本発明による現像液の二度盛りをスピン方式で行う一実施例を示す一部断面側面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの実施例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１に、本発明の一実施形態における現像処理装置の全体構成を示す。この現像処理装置は、たとえばＦＰＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の現像工程で用いられ、矩形のガラス基板を被処理基板とする。
【００１６】
図示のように、この現像処理装置は、ハウジング１０内に、プロセスラインＡに沿って水平方向（Ｘ方向）に延びる平流しの搬送ライン１２を設置しており、この搬送ライン１２に沿って搬送方向の上流側から順に搬入部１４、現像部１６、リンス部１８、乾燥部２０および搬出部２２を設けている。
【００１７】
搬送ライン１２は、基板Ｇをその被処理面を上に向けた仰向けの姿勢で搬送するためのコロ２４を搬送方向（Ｘ方向）に一定間隔で敷設している。搬送ライン１２はハウジング１０内で複数たとえば４つの搬送区間Ｍ1〜Ｍ4に分割されている。コロ２４は、各々の搬送区間Ｍ1〜Ｍ4毎に、たとえばモータを駆動源とする搬送駆動部（図示せず）に歯車機構またはベルト機構等の伝動機構を介して接続されている。
【００１８】
第１の搬送区間Ｍ1は、ハウジング１０の入口付近の始点Ｐ0から現像部１６の中心付近に設定された第１の区間変更点Ｐ1までの区間であり、始点Ｐ0の高さ位置を保ったまま水平一直線に延びる水平搬送路を有している。第２の搬送区間Ｍ2は、上記第１の区間変更点Ｐ1から現像部１６とリンス部１８との境界付近の位置に設定された第２の区間変更点Ｐ2までの区間である。第２の搬送区間Ｍ2の終盤部分は、始点Ｐ0の高さ位置よりも所定量（たとえば１０〜２５ｍｍ）高い隆起部２６の頂上まで所定の傾斜角（たとえば２〜５°）で上る上り傾斜の搬送路となっている。
【００１９】
第３の搬送区間Ｍ3は、上記第２の区間変更点Ｐ2からリンス部１８の中心付近に設定された第３の区間変更点Ｐ3までの区間である。この搬送区間Ｍ3は、上記隆起部２６の頂上からたとえば始点Ｐ0と同じ高さのボトム位置まで所定の傾斜角（たとえば２〜５°）で下る下り傾斜の搬走路と、上記ボトム位置の高さでほぼ水平一直線に延びる水平搬送路と、上記ボトム位置よりも所定量（たとえば５〜２５ｍｍ）高い段差部２８の頂上位置まで所定の傾斜角（たとえば１〜５°）で上る上り傾斜の搬走路とで構成されている。第４の搬送区間Ｍ4は、リンス部１８内の上記第３の区間変更点Ｐ3から乾燥部２０および搬出部２２を通り抜けてハウジング１０の出口付近に設定された終点Ｐ4まで至る最後の区間であり、上記段差部２８の頂上位置の高さを一定に保ったまま水平一直線に延びる水平搬走路となっている。
【００２０】
搬入部１４の天井には、清浄な空気をダウンフローで供給するファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）３０が取り付けられている。
【００２１】
現像部１６においては、その入口付近、つまり第１の搬送区間Ｍ1の中心点付近に、搬送ライン１２上をコロ搬送で移動する水平姿勢の基板Ｇに向けて上方から現像液を供給する長尺型の現像液盛り用ノズル（以下、「液盛りノズル」と略称する。）３２が１本（または複数本）配置されている。この液盛りノズル３２は、かなり広いギャップ幅（たとえば４〜５ｍｍ）のスリット状の吐出口３２ａを有し、この吐出口３２ａから現像液を垂直下方に向けて低い圧力つまり低インパクトで基板Ｇ上に吐出するように構成されている。
【００２２】
この液盛りノズル３２は、配管３４を介して第１の現像液供給部３６に接続されている。配管３４の途中に、電磁開閉弁３８が設けられている。現像液供給部３６は、現像液再利用機構４０より所定濃度の現像液を受け取って一時的に貯留する容器と、この容器より現像液を汲み出して液盛りノズル３２側へ所定の圧力で送出するポンプとを有している。基板Ｇが液盛りノズル３２の下を通過する間に、電磁開閉弁３８が開いて、現像液供給部３６より現像液が液盛りノズル３２に送られ、液盛りノズル３２より所定の圧力で現像液が吐出されるようになっている。
【００２３】
現像部１６の中心付近、つまり第２の搬送区間Ｍ2の開始点付近には、搬送ライン１２上をコロ搬送で移動する水平姿勢の基板Ｇに向けて上方から現像液を供給する長尺型の現像液二度盛り用ノズル（以下、「二度盛りノズル」と略称する。）４２が１本配置されている。
【００２４】
この二度盛りノズル４２は、かなり狭いギャップ幅（たとえば０．３〜０．４ｍｍ）のスリット状の吐出口４２ａを有し、この吐出口４２ａから現像液を上流側の斜め下方に向けて高い圧力つまり高インパクトで基板Ｇ上に吐出するように構成されている。この斜め下方への吐出のために、二度盛りノズル４２は、鉛直方向に対して斜めの角度（好ましくは３０°〜５０°に傾いて配置されている。
【００２５】
二度盛りノズル４２は、配管４４を介して第２の現像液供給部４６に接続されている。配管４４の途中には、電磁開閉弁４８が設けられている。現像液供給部４６は、現像液再利用機構４０より所定濃度の現像液を受け取って一時的に貯留する容器と、この容器より現像液を汲み出して二度盛りノズル４２側へ所定の圧力で送出するポンプとを有している。基板Ｇが二度盛りノズル４２の下を通過する間に、電磁開閉弁４８が開いて、現像液供給部４６より現像液が二度盛りノズル４２に送られ、液盛りノズル４２より所定の圧力で現像液が吐出されるようになっている。
【００２６】
搬送方向において二度盛りノズル４２の手前（上流側）には、流れ斑抑制部５０のバッフル板（板状バッフル部）５２が搬送ライン１２の真上に配置されている。流れ斑抑制部５０はこの実施形態において最も特徴的な部分であり、バッフル板５２の構成および作用は後に詳しく説明する。
【００２７】
現像部１６内には、搬送ライン１２の下に落ちた現像液を受け集めるためのパン５４も設けられている。このパン５４の排液口は排液管５６を介して現像液再利用機構４０に通じている。現像液再利用機構４０は、主として液盛りノズル３２および二度盛りノズル４２より基板Ｇ上に現像液を供給する際にこぼれ落ちた現像液をパン５４および排液管５６を介して回収し、回収した現像液に原液や溶媒を加え、基準濃度に調整したリサイクルの現像液をポンプおよび配管（図示せず）を通じて上記第１および第２の現像液供給部３６，４６に送るようになっている。
【００２８】
リンス部１８においては、その入口付近に、つまり第３の搬送区間Ｍ3の開始点付近に、搬送ライン１２の上記隆起部２６の下り斜面を通過する基板Ｇに向けて上方から液置換（現像停止）用のリンス液を吐出する第１のリンス液供給ノズル（以下、「リンスノズル」と略称する。）５８が１本（または複数本）配置されている。また、リンス部１８の中心付近、つまり第３の搬送区間Ｍ3の終点の手前には、搬送ライン１２の上り段差部２８を上る基板Ｇに向けて上方および下方から洗浄用のリンス液を吐出する第２のリンスノズル６０が搬送ライン１２を挟んでその上方および下方に１本（または複数本）ずつ配置されている。さらに、リンス部１８の出口付近、つまり第４の搬送区間Ｍ4の開始点の直後には、搬送ライン１２の水平搬送路を移動する基板Ｇに向けて上方および下方から仕上げ洗浄用のリンス液を吐出する第３のリンスノズル６２が搬送ライン１２を挟んでその上方および下方に１本（または複数本）ずつ配置されている。
【００２９】
リンスノズル５８，６２は、普通のギャップ幅（たとえば０．３〜０．４ｍｍ）を有するスリット状の吐出口を有し、この吐出口からリンス液（通常は純水）を適度な圧力で基板Ｇ上に吐出するように構成されており、図示しないリンス液供給部から配管を介してリンス液を給液されるようになっている。
【００３０】
中間のリンスノズル６０は、ノズル長手方向に多数のスプレーチップを一列に並べて設けており、段差部２８にて基板Ｇ上からスカムを効率よく取り除くためにリンスノズル５８，６２よりも高い圧力（高インパクト）でリンス液を吐出する。もっとも、リンスノズル６０は、スカムを取り除くことが主目的なので、単位時間当たりの流量（リンス液使用量）はリンスノズル５８よりも少なくて構わない。
【００３１】
一方、初段のリンスノズル５８は、基板Ｇ上に盛られている現像液をその後方（上流側）で乱さないように、かつその前方（下流側）で基板Ｇ上の現像液を確実に純水に置換できるように、低い圧力かつ大きな流量でリンス液（純水）を吐出するのが望ましい。また、最終段のリンスノズル６２は、スリットノズルに限らず、スプレーノズルも好適に使用可能であり、低圧・大流量タイプまたは高圧・小流量タイプのいずれであってもよい。
【００３２】
リンス部１８内には、搬送ライン１２の下に落ちたリンス液を受け集めるためのパン６４が設けられている。このパン６４の排液口は排液管６６を介してリンス液回収部６８に通じている。
【００３３】
乾燥部２０には、第４の搬送区間Ｍ4の途中に、リンス処理を終えた直後の搬送ライン１２上の基板Ｇに向けて上方から搬送方向と逆向きに液切りないし乾燥用の高圧ガス流（通常はエア流）を当てる長尺型のガスノズルまたはエアナイフ７０が搬送ライン１２を挟んでその上下に１本（または複数本）ずつ配置されている。乾燥部２０内にも、搬送ライン１２の下に落ちた液を受け集めるためのパン（図示せず）を設けることができる。
【００３４】
搬出部２２の天井には、清浄な空気をダウンフローで供給するファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）７２が取り付けられている。なお、現像部１６、リンス部１８および／または乾燥部２０の天井にファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）を設置することも可能である。
【００３５】
この現像処理装置において、搬入部１４、現像部１６、リンス部１８、乾燥部２０および搬出部２２は、隔壁７４，７６，７８，８０によって仕切られ、搬送ライン１２を通すために隔壁７４，７６，７８，８０に形成された開口７４ａ，７６ａ，７８ａ，８０ａを介して相互に連通している。リンス部１８の出口付近（乾燥部２０寄り）の底部には、たとえば排気ポンプまたは排気ファンを有する排気機構８２に通じる排気口８４が設けられている。乾燥部２０から流入してきたミスト混じりの空気は、リンス部１８内で発生するミストをも巻き込んで排気口８４から排出されるようなっている。
【００３６】
制御部８６は、マイクロコンピュータ、メモリおよび所要のインタフェースまたは周辺装置を含んでおり、この現像処理装置内の各部の動作または状態および装置全体のシーケンスを制御する。また、制御部８６は、搬送ライン１２に沿って要所要所に配置されている多数の位置センサを通じて、搬送ライン１２上で移動している基板Ｇの現時位置をモニタできるようになっている。
【００３７】
ここで、この現像処理装置における全体の動作を説明する。搬入部１４には、おもて面（被処理面）に回路パターンの露光を終えたレジスト層が形成されている基板Ｇがハウジング１０内の搬送ライン１２上に平流しまたは移載によって搬入される。第１の搬送区間Ｍ1内では、基板Ｇを比較的高い速度（たとえば６０ｍｍ／ｓ）で移動させながら、液盛りノズル３２より基板Ｇ上にインパクトの低い所定の大きな流量で現像液を供給する。そうすると、基板Ｇ上にはその前端から後端まで絨毯を敷くように現像液が盛られる。ここで、基板Ｇ上の現像液が盛られる高さつまり液面高さは、基板Ｇ上に現像液が表面張力で保持される範囲内（好ましくはその上限付近）に設定される。以下、この設定値を基準の液面高さＨD（図２）とする。
【００３８】
こうして液盛りノズル３２による基板Ｇへの液盛りが完了すると、基板Ｇの前端が第２の搬送区間Ｍ2に入り、ここから基板Ｇは遅い速度（たとえば２０ｍｍ／ｓ）で二度盛りノズル４２の下を通過する。二度盛りノズル４２は、鉛直方向に対して搬送方向に逆らう斜め下向きの角度でそのスリット状吐出口４２ａより現像液をカーテン状に高圧力で吐出する。これにより、二度盛りノズル４２の下を通過する基板Ｇ上では、二度盛りノズル４２の直下付近で現像液の攪拌によるスカムの均一な分散化が行われるとともに、そこから基板Ｇの後端に向かってスカムの混じった現像液の流れが形成され、基板Ｇの後端や左右両側の端から余った現像液がこぼれ落ちる。こぼれ落ちた現像液はパン５４に受け集められる。一方、二度盛りノズル４２よりも下流側の基板Ｇ上には、現像液の流れが殆ど（または僅かしか）形成されず、現像液の液膜が表面張力によって基準の液面高さＨDに保持される。
【００３９】
上記のようにして現像液の二度盛りをされた基板Ｇは、直後に第２の搬送区間Ｍ2で隆起部２６の上り傾斜路を上り、ここで基板Ｇ上の現像液が下方つまり後方へ重力で移動して基板の後端から流れ落ちる。流れ落ちた現像液はパン５４に受け集められる。この時、基板Ｇ上では基板の前端側から後端側へ向って搬送速度とほぼ等しい移動速度で現像液の液切りが行われる。こうして隆起部２６を乗り越えた基板Ｇは、その上面に現像液が非常に薄い液膜で残っている状態で、リンス部１８側の下り傾斜路（第３の搬送区間Ｍ3）に差し掛かる。
【００４０】
リンス部１８において、基板Ｇが第３の搬送区間Ｍ3の下り傾斜路を下りる時、上方のリンスノズル５８が基板Ｇ上にリンス液を供給することにより、基板Ｇ上の各部に薄く残っていた現像液は重力とリンス液の流れの圧力を受けて前方へ流下し基板前端から追い出される。基板Ｇの前方へ流れおちた現像液およびリンス液はパン６４に受け集められる。こうして基板Ｇ上で基板の前端側から後端側へ向って搬送速度とほぼ等しい走査速度で、現像液がリンス液に置換され、現像が停止する。
【００４１】
上記のようにして現像処理を終えた基板Ｇは、第３の搬送区間Ｍ3内でいったんボトム位置の水平搬送路を通過してから段差部２８の上り傾斜路を上る。この時、基板Ｇ上に残っている置換用のリンス液が基板前端側から後方へ重力で移動して基板後端から流れ落ちる。さらに、上方のリンスノズル６０より基板Ｇ上に一次洗浄用のリンス液が供給され、古いリンス液を追い出しながらこの新たなリンス液も基板の後端から流れ落ちる。また、基板Ｇが段差部２８の上り傾斜路を上る時に、その裏面も下方のリンスノズル６０により洗浄させる。この一次洗浄において搬送ライン１２の下に流れ落ちたリンス液はパン６４に受け集められる。
【００４２】
基板Ｇが段差部２８を上り切ると、上方および下方のリンスノズル６２より基板Ｇの表面および裏面に仕上げ洗浄用のリンス液が噴き付けられ、古いリンス液を追い出しながらこの新たなリンス液も基板から流れ落ちる。
【００４３】
その後、基板Ｇは、乾燥部２０を比較的高い速度（たとえば６０ｍｍ／ｓ）で通過する。ここでは、エフナイフ７０が基板Ｇに対して搬送方向と逆向きに高圧のガス流を当てることにより、基板Ｇ上の残っていたリンス液が基板後方へ寄せられて基板後端から追い出される（液切りされる）。基板Ｇの後方に飛ばされたリンス液はリンス部１８内のパン６４に受け集められる。
【００４４】
上記のようにして、この現像処理装置内で現像、リンス、乾燥の一連の処理を終えた基板Ｇは、そのまま搬送ライン１２上を移動して搬出部２２より下流側隣つまり後段の熱処理系のユニット（図示せず）に送られ、そこでポストベーキング等の後処理を受ける。
【００４５】
この現像処理装置においては、上記のように、二度盛りノズル４２による二度目の現像液盛りの際に基板Ｇ上にスカムの混じった現像液の流れが形成される。この時、後述するように、二度盛りノズル４２の近傍でその手前（上流側）に配置されている流れ斑抑制部５０のバッフル板５２が、スカム混じりの現像液の流れに対しその液面付近に作用して、流れ斑を抑制するようになっている。これにより、基板Ｇ上では、現像の開始から間もなくして現像液の液膜の底（レジスト層）にパターンの粗密に応じて彼方此方に発生したスカムが斑無く均一に分散化ないしは除去され、その後も再び表面張力による液盛りの静止状態でパドル式の現像処理が継続される。このことにより、基板Ｇ上で現像斑が防止され、線幅均一性や残膜均一性が改善される。
［流れ斑抑制部の構成および作用（実施例１）］
【００４６】
以下、図２および図３につき、流れ斑抑制部５０のバッフル板５２の構成および作用を説明する。なお、図２および図３は、基板Ｇが搬送ライン１２上の平流し搬送によって液盛りノズル３２、バッフル板５２および二度盛りノズル４２を順次通過する時の各段階を示す。図２は断面図、図３は平面図である。
【００４７】
上記のように、流れ斑抑制部５０のバッフル板５２は、搬送方向において二度盛りノズル４２の上流側に配置される。このバッフル板５２は、たとえば樹脂または金属からなり、搬送方向（Ｘ方向）と直交する水平方向（Ｙ方向）で基板Ｇを端から端までカバーする長尺状の板材であり、二度盛りノズル４２と平行に並んで水平に配置される。バッフル板５２は、二度盛りノズル４２の近くに位置するのが好ましく、たとえば二度盛りノズル４２の垂直線からの傾き角が４０°の場合、吐出口４２ａから搬送方向上流側に２５ｍｍ離れた位置に配置される。
【００４８】
この実施形態においては、高さ方向でのバッフル板５２とその直下を通過する基板Ｇとの間の相対的な位置関係が重要である。すなわち、図２の(a)および図３の(a)に示すように、液盛りノズル３２により、基板Ｇ上には表面張力で保持可能な基準の液面高さＨD（たとえば４ｍｍ）に現像液が盛られる。こうして基準の液面高さＨDに現像液が盛られた基板Ｇが、バッフル板５２の下を通過する。この時、図２の(ｂ)に示すように、基板Ｇの前端部において基板Ｇ上の現像液膜ＤＭの表層部がバッフル板５２の下端にわずかに触れるか、あるいはぎりぎり触れない程度の相対的な高さ位置関係に設定されることが、バッフル板５２が後述する整流作用を奏する上で最も望ましい条件である。
【００４９】
なお、基板Ｇ上で、液盛りノズル３２による現像液の供給と、二度盛りノズル４２による現像液の供給とが互いに干渉し合わないことも重要である。このため、図２の(ｂ)および図３の(ｂ)に示すように、液盛りノズル３２と二度盛りノズル４２は、それぞれの吐出口３２ａ，４２ａを基板Ｇの全長よりも遠く離して配置される。
【００５０】
また、現像液を盛られた基板Ｇが二度盛りノズル４２に差し掛かる時のタイミングも重要である。すなわち、液盛りノズル３２によって基板Ｇ上に現像液が盛られると、直ちに現像反応が始まる。そして、現像開始から間もなくすると、基板Ｇ上のレジスト層ＲＳの彼方此方でスカムが発生する。それらのスカムは、現像反応を妨げる方向に作用する。したがって、基板Ｇが二度盛りノズル４２に差し掛かる時のタイミングが遅すぎると、スカムの現像反応への影響を有効に防止できなくなる。しかし、基板Ｇが二度盛りノズル４２に差し掛かる時のタイミングが早すぎても、スカムが未だ十分に出現していないため、スカム対策（均一分散化ないし除去）を有効に行えなくなる。一般的に、二度盛りノズル４２により高インパクトな吐出流の現像液を基板上Ｇ上に供給するための最適なタイミングは、現像処理時間を６０秒とすると、最初の現像液盛り（現像開始）からおおよそ１／３つまり２０秒を経過した時点である。
【００５１】
上記のように、基板Ｇは、比較的遅い速度で二度盛りノズル４２の下を通過する。この時、二度盛りノズル４２が、そのスリット状の吐出口４２ａより現像液を搬送方向に逆らって斜め下方に向けたカーテン状の高インパクトの吐出流で基板Ｇ上に供給する。これにより、図２の(c)および図３の(c)に示すように、基板Ｇ上で現像液膜ＤＭの底（レジスト層ＲＳ）に不均一に分布していたスカムが、二度盛りノズル４２より吐出される現像液のインパクトでレジスト層ＲＳから分離して現像液の中に拡散する。こうしてスカムの混じった現像液の流れが発生し、二度盛りノズル４２からの高インパクトの吐出流の反動でこのスカム混じりの現像液の流れがいったん隆起する（液面が上昇する）。バッフル板５２は、正にその位置で、スカム混じりの現像液の流れを基準の液面高さＨD以上の高さで受け止め、基準の液面高さＨD以下に規制して層流に整える。
【００５２】
このようなバッフル板５２の整流作用により、基板Ｇ上ではバッフル板５２から基板の後端に向かって流れ斑の無い現像液の流れ（層流）が形成される。通常、二度盛りノズル４２からは、液盛りノズル３２によって基板Ｇ上に供給された現像液と略同量の現像液が供給される。これにより、基板Ｇ上で表面張力により保持できる液量を超える分の現像液（その多くは最初に液盛りされた現像液）が基板Ｇの後端や左右の端から流れ落ちる。一方、基板Ｇ上のバッフル板５２を通り過ぎた領域では、現像液の流れが殆ど（または僅かしか）形成されず、したがって流れ斑も存在せず、表面張力によって現像液が基準の液面高さＨDに保持される。
【００５３】
なお、図２の(d)および図３の(d)に示すように、基板Ｇの後端部がバッフル板５２および二度盛りノズル４２の下を比較的低い速度で通過している時に、後続の別の基板Ｇに対して液盛りノズル３２による現像液の供給（最初の現像液盛り）を開始することができる。この場合は、液盛りノズル３２とバッフル板５２との間で搬送ライン１２に区間変更点を増設して、第１の搬送区間Ｍ1を上流側の半区間Ｍ1Aと下流側の半区間Ｍ1Bとに２分割し、それらの半区間Ｍ1A，Ｍ1Bの搬送速度を各々独立に制御する。
［流れ斑抑制部の構成および作用（実施例２）］
【００５４】
図４に、流れ斑抑制部５０の別の実施例を示す。この第２の実施例における流れ斑抑制部５０は、上記バッフル板５２と同じ高さ位置で同じ場所に下端に吸引口９０ａを有する吸引式バッフル部９０を配置し、この吸引式バッフル部９０を配管９２を介して吸取部９４に接続している。配管９２の途中には電磁開閉弁９６が設けられる。吸取部９４は、吸取り用の真空ポンプ（またはエジェクタ、ブロア等）、気液分離器、現像液回収容器等を有している。現像液回収容器内に回収された現像液は、現像液再利用機構４０に送られるようになっている。基板Ｇが吸引式バッフル部９０の下を通過する間に、電磁開閉弁９６が開いて、吸取部９４が配管９２を介して吸引式バッフル部９０に所定圧力の負圧吸引力を与えるようになっている。吸取部９４が吸引式バッフル部９０を介して吸引する現像液の流量は、二度盛りノズル４２が吐出する現像液の流量に等しいか、それよりも幾らか少ない流量に設定されるのが好ましい。
【００５５】
吸引式バッフル部９０は、搬送方向（Ｘ方向）と直交する水平方向（Ｙ方向）で基板Ｇを端から端までカバーする長尺状の筒状体または吸引ノズルとして構成され、二度盛りノズル４２と平行に並んで水平に配置される。
【００５６】
図５および図６に、この第２の実施例において、基板Ｇが搬送ライン１２上の平流し搬送によって液盛りノズル３２、吸引式バッフル部９０および二度盛りノズル４２を順次通過する時の各段階を示す。図５は断面図、図６は平面図である。
【００５７】
図示のように、この第２の実施例において、液盛りノズル３２および二度盛りノズル４２の作用は、上述した第１の実施例と同じである。したがって、図５の(a)および図６の(a)に示すように、液盛りノズル３２により、基板Ｇ上には表面張力で保持可能な基準の液面高さＨD（たとえば４ｍｍ）に現像液が盛られる。こうして基準の液面高さＨDに現像液を盛られた基板Ｇが、吸引式バッフル部９０の下を通過する。この時、図５の(ｂ)に示すように、基板Ｇの前端部において基板Ｇ上の現像液膜ＤＭの表層部がバッフル部９０の下端にわずかに触れるか、あるいはぎりぎり触れないのが最も望ましい。
【００５８】
そして、基板Ｇが二度盛りノズル４２の下を通過する時に、二度盛りノズル４２より、搬送方向に逆らって斜め下方に向けて、カーテン状の高インパクトの吐出流で現像液が基板Ｇ上に供給される。これにより、図５の(c)および図６の(c)に示すように、基板Ｇ上で現像液の液膜ＤＭの底（レジスト層ＲＳ）に不均一に分布していたスカムが、二度盛りノズル４２より吐出される現像液のインパクトでレジスト層ＲＳから分離して現像液の中に均一に拡散する。こうしてスカムの混じった現像液の流れが発生し、二度盛りノズル４２からの高インパクトの吐出流の反動でこのスカム混じりの現像液の流れがいったん隆起する（液面が上昇する）。
【００５９】
吸引式バッフル部９０は、正にスカム混じりの現像液の流れが隆起する位置で、スカム混じりの現像液の流れを基準の液面高さＨD以上の高さで受け止め、かつ吸取部９４からのバキューム力によって基準の液面高さＨDを超える分の液を吸引口９０ａより吸い取る。これによって、二度盛りノズル４２の直下付近で発生したスカム混じりの現像液の流れは、吸引式バッフル部９０によって速やかに消滅または減衰させられる。
【００６０】
このような吸引式バッフル部９０の流れ消滅ないし減衰作用により、基板Ｇ上ではこのバッフル部９０から基板Ｇの後端に向かうスカム混じりの現像液の流れが殆ど無いか、有っても非常に弱く、しかも層流である。したがって、現像反応に影響を与えるような流れ斑は発生しない。一方、基板Ｇ上のバッフル板５２を通り過ぎた領域でも、現像液の流れが殆ど（または僅かしか）形成されず、したがって流れ斑も存在せず、表面張力によって現像液が基準の液面高さＨDに保持される。
［他の実施形態または変形例］
【００６１】
本発明においては、上述した実施形態のように、基準の液面高さＨDに現像液が盛られている基板Ｇの前端部が流れ斑抑制部５０のバッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）の下を通過する時に、基板Ｇ上の現像液膜ＤＭの表層部がバッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）の下端にわずかに触れるか、あるいはぎりぎり触れないのが、流れ斑抑制部５０の作用上最も望ましい。
【００６２】
しかし、基板Ｇの前端部がバッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）の下を通過する時に基板Ｇ上の現像液膜ＤＭの表層部がバッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）の下端に全く触れなくても、二度盛りノズル４２側からの高インパクトの吐出流の圧力によってスカム混じりの現像液の流れに生じた隆起部分がバッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）の下端部に当たるようであれば、その当たりの度合に応じて流れ斑抑制部５０の作用がある程度まで良好に奏される。
【００６３】
また、基板Ｇの前端部がバッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）の下を通過する時に基板Ｇ上の現像液膜ＤＭの表層部がバッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）の下端に当たっても、バッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）の像液膜ＤＭへの食い込みが比較的浅ければ、その食い込みの浅さの程度に応じて流れ斑抑制部５０の作用および二度盛りノズル４２の作用（二度盛りの作用）がある程度まで良好に奏される。
【００６４】
本発明においては、上述した実施形態のように、流れ斑抑制部５０のバッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）を二度盛りノズル４２の近くに配置するのが、流れ斑抑制部５０の作用上好ましい。バッフル板５２（または吸引式バッフル部９０）が二度盛りノズル４２から遠くなるほど、流れ斑抑制部５０の作用効果が弱まる。二度盛りノズル４２の傾きの角度や吐出圧力等にも依存するが、バッフル板５２が二度盛りノズル４２から約１００ｍｍ以上離れると、流れ斑抑制部５０の作用効果が実質的に得られなくなる。
【００６５】
上述した実施形態では、二度盛りノズル４２の吐出口４２ａより現像液が上流側の斜め下方に向けて基板Ｇ上に吐出するように、二度盛りノズル４２を鉛直方向に対して斜めの角度（好ましくは３０°〜５０°）に傾けて配置した。これに伴って、流れ斑抑制部５０のバッフル板５２または吸引式バッフル部９０を搬送方向において二度盛りノズル４２の片側つまり上流側に配置した。
【００６６】
しかし、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、二度盛りノズル４２の吐出口４２ａより現像液が垂直下方に向けて基板Ｇ上に吐出するように二度盛りノズル４２を垂直に立てて配置する。そして、流れ斑抑制部５０のバッフル板５２または吸引式バッフル部９０を、搬送方向において二度盛りノズル４２の両側つまり上流側および下流側の双方に配置することも可能である。
【００６７】
上述した実施形態における搬送ライン１２においても種種の変形が可能である。たとえば、隆起部２６の頂上付近の上方（隔壁７６の開口７６ａ付近）に、液切り用のノズル、つまり基板Ｇ上に高圧の気体を吹き付けて現像液を液切りするノズルを設けてもよい。あるいは、隆起部２６および／または段差部２８を水平な搬送路に変更する構成も可能である。また、上記実施形態では、第１の搬送区間Ｍ1では基板を比較的高い速度で搬送し、第２の搬送区間Ｍ2では基板を比較的低い速度で搬送した。しかし、第１および第２の搬送区間Ｍ1，Ｍ2を通じて同じ速度で基板を搬送してもよい。
【００６８】
上述した実施形態では、基板Ｇを平流しの搬送ライン１２上で搬送し、現像処理用のノズル３２，４２を搬送ライン１２の上方に固定配置した。しかし、たとえばステージの上に基板Ｇを固定し、基板Ｇの上で現像処理用のノズル３２，４２を基板Ｇと平行に移動させることも可能である。
【００６９】
さらには、半導体ウエハ等の円形の基板Ｗをスピン回転させながらその上に現像液を供給するスピン方式の現像処理にも本発明は適用可能である。すなわち、最初の液盛りでは、従来のスピン方式と同様に、基板Ｗを比較的高い速度でスピン回転させながら基板Ｗの中心部に現像液を供給し、遠心力で現像液を基板Ｗの中心部から外周縁部に拡げ、余分の現像液を基板Ｗの外へ追い出し、残った現像液を表面張力で保持して液盛りする。そして、基板Ｗを静止させて所定時間を経過した後に、たとえば図８Ａおよび図８Ｂに示すように、基板Ｗを比較的低い速度で回転させながら、上記実施形態と同様の二度盛りノズル４２を用いて基板Ｗ上に新たに現像液を供給する。その際、流れ斑抑制部５０の吸引式バッフル部９０（またはバッフル板５２）を用いることで、上記実施形態と同様の流れ消滅ないし減衰作用（または整流作用）により、基板Ｗ上に形成されるスカム混じりの現像液の流れの中に流れ斑が発生しないようにすることができる。
【００７０】
上記実施形態におけるガラス基板や半導体ウエハ以外にも、フォトリソグラフィー工程の現像処理を施される任意の基板が、本発明における被処理基板に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１２    搬送ライン
１６    現像部
１８    リンス部
２０    乾燥部
２４    コロ
３２    現像液盛り用ノズル（液盛りノズル）
３６    第１の現像液供給部
４２    現像液二度盛り用ノズル（二度盛りノズル）
４６    第２の現像液供給部
５０    流れ斑抑制部
５２    バッフル板（板状バッフル部）
８６    制御部
９０    吸引式バッフル部
９４    吸取部
【図１】
2014017316.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014017316.tif 000007
【図６】
2014017316.tif 000008
【図７Ａ】
2014017316.tif 000009
【図７Ｂ】
2014017316.tif 000010
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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