(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
隣接する前記エリア間が、被処理体の回転方向に対して一部が重複していることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記エリア間の高さが異なることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、前記被処理体の直径とほぼ同じ長さを有し、内部が複数のエリアに分割されたノズルと、
前記ノズルと一体的に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記吐出量を制御する手段は、前記被処理体の外周に近いエリアから順に前記ノズルの中心部のエリアまでを吐出するタイミングに時間差を設けて前記被処理体に向けて現像液を供給することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の濃度が、他のエリアから吐出される現像液の濃度よりも高いことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の液温が、他のエリアから吐出される現像液の液温よりも高いことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
被処理体を保持しつつ回転する手段と、
前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、
前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有し、
前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアに形成された吐出口が、該エリア内において回転中心に向かうほど少量の現像液を吐出するような大きさで形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
被処理体の表面に現像液を供給し現像処理を施す現像処理方法において、
被処理体を保持する工程と、
前記被処理体の直径とほぼ同じ長さを有し、内部が複数に分割されたエリアを有する現像液供給ノズルに現像液を供給する工程と、
前記被処理体の外周に近い前記複数に分割されたエリアから順に前記現像液供給ノズルの中心部のエリアまでを吐出するタイミングに時間差を設けて前記被処理体に向けて現像液を供給する工程と、を有することを特徴とする現像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ等の被処理体に対して現像処理を施す現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体製造プロセスにおけるフォトレジスト処理工程においては、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）等の基板の表面にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、所定のパターンで露光した後に現像液で現像処理している。従来からこのような現像処理を実行するために、現像装置が使用されている。
【０００３】
一般に、現像装置は、ウェハを吸着保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックの上方の所定位置まで移動自在な現像液供給ノズルとを備えている。この現像液供給ノズルは、ウェハの直径よりも長い長さをもったいわばヘッダ状の構成を有し、現像液供給ノズルの下面には吐出口が一列に整列した状態で形成されている。
【０００４】
このような現像液供給ノズルを使用して現像液をウェハ上に供給するには、まずスピンチャックに保持されているウェハの上方所定位置、即ちウェハの直径と重なる位置に現像液供給ノズルを移動させる。次いで現像液供給ノズルに現像液を供給して、吐出口から現像液をウェハに吐出しつつ、ウェハを１／２以上回転させ、ウェハ表面全体にわたり現像液を均一に供給するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の現像装置では、ウェハ中心付近には反応が進んでいないほぼ純粋な現像液が供給され続けるが、ウェハの外周に行くに従い吐出口から吐出される純粋な現像液にウェハ中心方向から流れ込んでくる反応の進んだ現像液が混合される量が増えるため、現像処理がばらつく、という課題がある。すなわち、ウェハの外周に行くに従い現像処理が進行しなくなるため、線幅の傾向としてウェハ中心付近は細く、ウェハエッジ付近が太くなる、という課題がある。
【０００６】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、均一な現像処理を行うことができる現像装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、請求項１に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、隣接する前記エリア間が、被処理体の回転方向に対して一部が重複していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記エリア間の高さが異なることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、前記被処理体の直径とほぼ同じ長さを有し、内部が複数のエリアに分割されたノズルと、前記ノズルと一体的に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記吐出量を制御する手段は、前記被処理体の外周に近いエリアから順に前記ノズルの中心部のエリアまでを吐出するタイミングに時間差を設けて前記被処理体に向けて現像液を供給することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の濃度が、他のエリアから吐出される現像液の濃度よりも高いことを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の液温が、他のエリアから吐出される現像液の液温よりも高いことを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る本発明の現像装置は、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを有する現像装置であって、前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアに形成された吐出口が、該エリア内において回転中心に向かうほど少量の現像液を吐出するような大きさで形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１、２記載に係る本発明では、ノズルが複数のエリアに分割され、かつ、各エリアのうち被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように構成されているので、被処理体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とがほぼ一致するようになり、現像処理のばらつきが少なくなる。
【００２５】
請求項１記載に係る本発明の現像装置は、隣接するエリアが、回転方向に対して一部が重複しているので、隣接するエリア間で生じる吐出口の"空白"部分をなくすことができる。
【００２６】
請求項２記載に係る本発明では、エリア間の高さが異なるように構成されているので、現像液が各エリアに対応する被処理体上に到達するタイミング及び衝突する際の液圧を制御でき、現像処理の均一化を図ることができる。
【００２７】
請求項３記載に係る本発明では、ノズルが複数のエリアに分割され、かつ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段がノズルと一体的に設けられているので、各エリアから吐出される現像液の吐出時間や吐出量をより正確に制御できる。また、現像液をノズルに送るための配管を減らすことができる。
【００３０】
請求項４、５及び６記載に係る本発明では、被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段を有するため、被処理体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とをほぼ一致するように制御することがで、現像処理のばらつきが少なくなる。
【００３２】
請求項４記載に係る本発明では、被処理体の外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の濃度が、他のエリアから吐出される現像液の濃度よりも高いため、被処理体の外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【００３３】
請求項５記載に係る本発明の現像装置は、被処理体の外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の液温が、他のエリアから吐出される現像液の液温よりも高いため、被処理体の外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【００３４】
請求項６記載に係る本発明では、被処理体の回転中心付近に対応するエリアに形成された吐出口が、該エリア内において回転中心に向かうほど少量の現像液を吐出するような大きさで形成されている。このため、この回転中心付近のエリア内における中心付近と外周付近の純粋な現像液の割合を均等化させることができ、当該エリア内における現像処理のばらつきが少なくなる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る塗布現像処理装置の平面図、図２は図１に示した塗布現像処理装置の正面図、図３は図１に示した塗布現像システムの背面図である。
【００３６】
図１乃至図３に示すように、この塗布現像処理装置１は、カセットステーション１０、処理ステーション１１及びインターフェイス部１２を一体に接続した構成を有している。カセットステーション１０では、ウェハＷがカセットＣ単位で複数枚、例えば２５枚単位で、外部から塗布現像処理装置１に搬入され、また塗布現像処理装置１から外部に搬出される。また、カセットＣに対してウェハＷが搬出・搬入される。処理ステーション１１では、塗布現像処理工程の中で１枚ずつウェハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットが所定位置に多段に配置されている。インターフェイス部１２では、この塗布現像処理装置１に隣接して設けられる露光装置１３との間でウェハＷが受け渡される。
【００３７】
カセットステーション１０では、図１に示すように、カセット載置台２０上の位置決め突起２０ａの位置に複数個（例えば４個）のカセットＣが、それぞれのウェハＷ出入口を処理ステーション１１側に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置される。このカセットＣ配列方向（Ｘ方向）及びカセットＣ内に収容されたウェハＷのウェハＷ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動可能なウェハ搬送体２１が、搬送路２１ａに沿って移動自在であり、各カセットＣに選択的にアクセスする。
【００３８】
ウェハ搬送体２１は、θ方向に回転自在に構成されており、後述するように処理ステーション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ３における多段ユニット部に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）及びエクステンションユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっている。
【００３９】
処理ステーション１１では、図１に示すように、その中心部には垂直搬送型の搬送装置２２が設けられ、その周りに各種処理ユニットが１組または複数の組に亙って多段集積配置されて処理ユニット群を構成している。かかる塗布現像処理装置１においては、５つの処理ユニット群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５が配置可能な構成であり、第１及び第２の処理ユニット群Ｇ１、Ｇ２はシステム正面側に配置され、第３の処理ユニット群Ｇ３はカセットステーション１０に隣接して配置され、第４の処理ユニット群Ｇ４はインターフェイス部１２に隣接して配置され、さらに破線で示した第５の処理ユニット群Ｇ５を背面側に配置することが可能となっている。搬送装置２２は、θ方向に回転自在でＺ方向に移動可能に構成されており、各処理ユニットとの間でウェハＷの受け渡しが可能とされている。
【００４０】
第１の処理ユニット群Ｇ１では、図２に示すように、カップＣＰ内でウェハＷをスピンチャックに載せて所定の処理を行う２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト液塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像処理ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。そして第１の処理ユニット群Ｇ１と同様に、第２の処理ユニット群Ｇ２においても、２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト液塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像処理ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。
【００４１】
図２に示すように、この塗布現像処理装置１の上部には、例えばＵＬＰＡフィルタなどの高性能フィルタ２３が、前記３つのゾーン（カセットステーション１０、処理ステーション１１、インターフェイス部１２）毎に設けられている。この高性能フィルタ２３の上流側から供給された空気は、当該高性能フィルタ２３を通過する際に、パーティクルや有機成分が捕集、除去される。したがって、この高性能フィルタ２３を介して、上記のカセット載置台２０、ウェハ搬送体２１の搬送路２１ａ、第１〜第２の処理ユニット群Ｇ１、Ｇ２、後述する第３〜第５の処理ユニット群Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５及びインターフェイス部１２には、上方からの清浄な空気のダウンフローが、同図の実線矢印または点線矢印の方向に供給されている。
【００４２】
第３の処理ユニット群Ｇ３では、図３に示すように、ウェハＷを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う冷却処理ユニット（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高めるためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメントユニット（ＡＬＩＭ）、エクステンションユニット（ＥＸＴ）、露光処理前の加熱処理を行う加熱処理ユニットとしてのプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及びポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例えば８段に重ねられている。
【００４３】
同様に、第４の処理ユニット群Ｇ４では、図３に示すように、ウェハＷを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う冷却処理ユニット（ＣＯＬ）、冷却処理も兼ねたエクステンション・冷却処理ユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、エクステンションユニット（ＥＸＴ）、アドヒージョンユニット（ＡＤ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及びポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例えば８段に重ねられている。
【００４４】
このように処理温度の低い冷却処理ユニット（ＣＯＬ）やエクステンション・冷却処理ユニット（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）及びアドヒージョンユニット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱的な相互干渉を少なくすることができる。
【００４５】
インターフェイス部１２では、図１に示すように、奥行き方向（Ｘ方向）については、上記処理ステーション１１と同じ寸法を有するが、幅方向についてはより小さなサイズに設定されている。図１及び図２に示すように、このインターフェイス部１２の正面側には、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、他方背面部には周辺露光装置２４が配設されている。
【００４６】
インターフェイス部１２の中央部には、ウェハ搬送装置２５が設けられている。ウェハ搬送装置２５は、Ｘ方向、Ｚ方向（垂直方向）に移動して両カセットＣＲ、ＢＲ及び周辺露光装置２４にアクセスできるようになっている。ウェハ搬送装置２５は、θ方向にも回転自在となるように構成されており、処理ステーション１１側の第４の処理ユニット群Ｇ４に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）や、さらには露光装置側の受け渡し台（図示を省略）にもアクセスできるようになっている。
【００４７】
図４は上記の現像処理ユニット（ＤＥＶ）の構成を示す正面図、図５はその平面図である。
図４及び図５に示すように、この現像処理ユニット（ＤＥＶ）のケーシング３１内の中心部には、駆動モータ３２が設けられている。駆動モータ３２の回転速度は、装置外に別途設けられているコントローラ３３によって任意に変更自在である。またこの駆動モータ３２の上部には、駆動モータ３２によって回転自在で、かつ上下動自在に構成されたスピンチャック３４が設けられており、現像処理の対象となるウェハＷはこのスピンチャック３４の上面に、水平状態で吸着保持されるようになっている。
【００４８】
スピンチャック３４の周囲には、現像液や洗浄液の飛散を防止するための樹脂または金属からなる環状のカップ３５が設けられている。このカップ３５の側壁は、上部へ行くほど狭くなる内側方向への傾斜を持った形状となっている。なおカップ３５の開口部３６の直径は、水平にしたウェハＷを、そのままカップ３５の内部に下降、搬入できる程度の大きさに設定されている。
【００４９】
カップ３５の底面３７は傾斜しており、この底面３７の最下部には、廃液管３８が接続されている。また駆動モータ３２を挟んでこの廃液管３８の反対側には、カップ３５の内部の雰囲気を排気するための排気管３９が接続されている。カップ３５の底面３７には、環状壁４０が立設されている。環状壁４０の上端には、スピンチャック３４に吸着保持されたウェハＷの裏面に近接する整流板４１が配設されている。この整流板４１の周辺部は、外側に向かって下方に傾斜している。
【００５０】
ケーシング３１内におけるカップ３５の上部側方には、現像液供給ノズル４２が配置されている。現像液供給ノズル４２は、現像液供給管４３を介して現像処理ユニット（ＤＥＶ）の外部に設けられている現像液供給装置４４と接続されている。現像液供給ノズル４４は、通常、すなわち処理しないときには図４に示すように、密閉容器４５に格納されて待機しており、当該密閉容器４５の内部に充満している溶剤などの雰囲気によって、現像液の蒸発および固化が防止されている。またこの現像液供給ノズル４２は、図５に示す搬送レール４６上を移動自在な把持アーム４７により把持され、図５の矢印に示す方向の往復移動が可能となっている。
【００５１】
カップ３５を挟んで、現像液供給ノズル４２の反対側には、洗浄液ヘッダ４８が設けられている。洗浄液ヘッダ４８の下部には、洗浄ノズル４９が設けられている。洗浄液ヘッダ４８は、洗浄液供給管５０を介して現像処理ユニット（ＤＥＶ）の外部に設けられている純水供給装置５１に接続され、純水供給装置５１から供給される純水が洗浄ノズル４９から吐出するようになっている。洗浄液ヘッダ４８も現像液供給ノズル４２と同様に、把持アーム４７に把持され、図５の矢印に示す方向の往復移動が可能となっている。
【００５２】
図４に示すように、現像処理ユニット（ＤＥＶ）では、ウェハＷの裏面に対して、純水などの洗浄液を供給する洗浄ノズル５２が別途配置されている。洗浄ノズル５２には、供給管５３を介して、洗浄液供給装置５４に接続されている。したがって、例えば純水によってウェハＷの裏面を洗浄することも可能である。洗浄液供給装置５４は、純水供給装置５１と共用してもよい。
【００５３】
図６は上記の現像液供給ノズル４２の構成を示す斜視図、図７はその底面図である。
図６及び図７に示すように、現像液供給ノズル４２はウェハＷの直径とほぼ一致する長さで、その下面にはウェハＷの表面に現像液を吐出する吐出口６１が多数列設されている。また、現像液供給ノズル４２は、複数のエリア、例えば５つのエリア６２ａ〜６２ｅに分割されている。これらエリア６２ａ〜６２ｅは、ウェハＷの回転中心付近に対応するエリア６２ｃを中心として左右対称となっている。即ち、エリア６２ｂと６２ｄとがエリア６２ｃを中心として対称に配置され、エリア６２ａと６２ｅとがエリア６２ｃを中心として対称に配置されている。
【００５４】
また、現像液供給ノズル４２内には、ウェハＷの直径方向に向けて１本の配管６３が配置されている。この配管６３は、その一端が図４にも示した配管４３に接続され、この配管４３を介して現像液供給装置４４から現像液が供給されるようになっている。一方、配管６３から各エリア６２ａ〜６２ｅに向けて配管６４ａ〜６４ｅが分岐している。分岐した各配管６４ａ〜６４ｅは、それぞれ各エリア６２ａ〜６２ｅの吐出口６１に接続されている。
【００５５】
また、分岐した各配管６４ａ〜６４ｅ上には、それぞれエアーオぺレーションバルプ６５ａ〜６５ｅが介挿されている。即ち、各エリア６２ａ〜６２ｅの吐出口６１から吐出される現像液の吐出量を制御する手段としてのエアーオぺレーションバルプ６５ａ〜６５ｅが現像液供給ノズル４２と一体的に設けられている。これらエアーオぺレーションバルプ６５ａ〜６５ｅは、図４に示したコントローラ３３によって開閉のタイミングや流量の絞りが制御されるようになっている。本実施形態では、以上の構成にすることで、配管数を減らし、エリア毎の０．１秒単位での吐出タイミングの制御が可能となっている。
【００５６】
本実施の形態に係る現像処理ユニット（ＤＥＶ）は以上のように構成されており、露光処理が施された後のウェハＷがカップ３５内のスピンチャック３４上に載置されると、把持アーム４７によって現像液供給ノズル４２が把持され、該現像液供給ノズル４２は所定位置、すなわちウェハＷの上方におけるウェハＷの直径と一致する位置にまで移動する。次いで現像液供給ノズル４２が下降し、ウェハＷが低速で回転しつつ、現像液供給装置４４から現像液が現像液供給ノズル４２に供給されるようになっている。
【００５７】
図８はこのように現像液が供給された際に各エリア６２ａ〜６２ｅの吐出口６１から吐出される現像液の吐出タイミングの一例を示す図、図９はその吐出量の一例を示す図である。なお、これらの制御はいずれも上述したようにエアーオぺレーションバルプ６５ａ〜６５ｅの開閉のタイミングや流量の絞りによって行われる。
【００５８】
吐出タイミングについては、図８に示すように、ウェハＷの外周付近に対応するエリア６２ａ及び６２ｅの吐出口６１から最初に現像液の吐出が開始され、それから０．２秒遅れてウェハＷの中間付近に対応するエリア６２ｂ及び６２ｄの吐出口６１から現像液が吐出され、さらに０．２秒遅れてウェハＷの中心付近に対応するエリア６２ｃの吐出口６１から現像液が吐出されるようになっている。そして、エリア６２ａ及び６２ｅの吐出口６１からは２秒間現像液が吐出され、エリア６２ｂ及び６２ｄの吐出口６１からは１．８秒間現像液が吐出され、エリア６２ｃの吐出口６１からは１．６秒間現像液が吐出されるようになっている。なお、このような時間は当然一例に過ぎない。
【００５９】
吐出量の制御については、図９に示すように、ウェハＷの外周付近に対応するエリア６２ａ及び６２ｅの吐出口６１から最も多い量の現像液が吐出され、ウェハＷの中間付近に対応するエリア６２ｂ及び６２ｄの吐出口６１から次に多い量の現像液が吐出され、ウェハＷの中心付近に対応するエリア６２ｃの吐出口６１から最も少ない量の現像液が吐出されるようになっている。
【００６０】
即ち、本実施の形態では、各エリア６２ａ〜６２ｅのうちウェハＷの回転中心付近に対応するエリア６２ｃの吐出口６１から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるようになっており、さらには各エリア６２ａ〜６２ｅの吐出口６１から吐出される現像液がウェハＷの回転中心付近に近づく従って少量になるようになっている。従って、ウェハＷ体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合とウェハＷの中間部や外周に供給される純粋な現像液の割合とが一致するようになり、現像処理のばらつきがなくなる。よって、ウェハＷにおける線幅を均一にすることができる。
【００６１】
次に他の実施の形態について説明する。
上述した実施の形態では、現像液供給ノズル４２を複数のエリア６２ａ〜６２ｅに分割した場合、図１０に示すように、隣接するエリア（例えば６２ａと６２ｂ）の境界にある吐出口６１、６１の間で”空白”部分６９を生じる場合がある。そして、このような”空白”部分６９があると、現像処理が不均一になるおそれがある。以下の図１１及び図１２に示す実施の形態はこれを防止するものである。
【００６２】
図１１は他の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。図１１に示すように、この現像液供給ノズル７０では、複数のエリア６２ａ〜６２ｅを千鳥状に配置している。これにより上記の”空白”部分をなくている。なお、上記のような構成すると、隣接するエリア間で吐出口６１が重なる部分が生じるが、そのような部分については吐出口を他に比べて小さく、例えば１／２の面積にすればよい。或いはそのような部分の吐出口６１の密度を小さく、例えば１／２の密度にすればよい。これにより、より均一な現像処理を行うことができる。
【００６３】
図１２は他の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。図１２に示すように、この現像液供給ノズル７１では、複数のエリア６２ａ〜６２ｅを隣接するエリア間で吐出口６１が重なる部分が生じる階段状に配置している。これにより上記の”空白”部分をなくている。なお、隣接するエリアで吐出口６１が重なる部分については上記と同様に構成することができる。
【００６４】
図１３は更に別の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す正面図である。
図１３に示すように、現像液供給ノズル７２では、複数のエリア６２ａ〜６２ｅ間の高さが異なるように構成している。例えば、ウェハＷの外周付近に対応するエリア６２ａ及び６２ｅは最も低い位置、ウェハＷの中間付近に対応するエリア６２ｂ及び６２ｄの吐出口６１は次に低い位置、ウェハＷの中心付近に対応するエリア６２ｃの吐出口６１は最も高い位置に配置されている。そして、このように高さを変えることで、各エリアから吐出された現像液がウェハＷ上に到達するタイミングを制御でき、これにより現像処理の均一化を図ることができる。
【００６５】
図１４は更に別の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す模式的に示す図である。
この現像液供給ノズル７３は、上記の各実施の形態と同様に、ウェハＷの直径とほぼ一致する長さで、その下面にはウェハＷの表面に現像液を吐出する吐出口が多数列設されている。この吐出口は、本実施の形態では、ウェハＷの回転中心付近に対応するエリア７３ｄを中心として左右対称となるように７つのエリア７３ａ〜７３ｇに分割されている。
【００６６】
この現像液供給ノズル７３の各エリア７３ａ〜７３ｇには、大きく分けて２つの配管７４、７５が接続されている。この２つの配管７４、７５には、電磁弁７６、７７が介装されていると共に、分岐部４３ａを介し、図４に示したような現像液供給装置４４に接続された現像液供給管４３に接続されている。
【００６７】
一方の配管７４は、ウェハＷの外周付近に対応するエリアであるエリア７３ａとエリア７３ｇに接続されており、他方の配管７５は、外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇを除く、ウェハＷの中心付近に対応するエリア７３ｄを含む他の全てのエリア７３ｂ〜７３ｆに接続されている。具体的には、この他方の配管７５には、枝管７５ａ〜７５ｅが設けられており、この各枝管７５ａ〜７５ｅが外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇを除くエリア７３ｂ〜７３ｆにそれぞれ接続されている。また、この枝管７５ａ〜７５ｅには、それぞれニードル弁７５ｆ〜７５ｊが介装されており、該ニードル弁７５ｆ〜７５ｊの開放量を調整することにより、エリア７３ｂ〜７３ｆを通じて供給される現像液の量を細かく制御することができる。
【００６８】
本実施の形態においては、このようにウェハＷの外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇと、他のエリア７３ｂ〜７３ｆとの二系統に分けて現像液を供給できる構成である。従って、上記の電磁弁７６、７７の開閉操作により、外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇから供給される現像液の吐出量と他のエリア７３ｂ〜７３ｆから供給される現像液の吐出量を別々に制御できる。このため、この吐出量の制御手段としての電磁弁７６、７７の動作を適切に調整すれば、被処理体であるウェハＷの回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とをほぼ一致するように制御することができ、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【００６９】
特に、線幅が太くなりがちなウェハＷの外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇへの現像液の供給系統を独立させたことで、単独での制御が容易で現像バランスがとりやすくなる。
【００７０】
ここで、図１５は、図１４に示した現像液供給ノズル７３を用いた具体的な現像液の供給タイミングの一例を模式的に示す図である。まず、図１５（ａ）に示したように、電磁弁７６、７７およびニードル弁７５ｆ〜７５ｊをいずれも開放状態にして、所定時間、全てのエリア７３ａ〜７３ｇに属する吐出口から現像液を供給する。次に、図１５（ｂ）に示したように、電磁弁７７を閉じ、エリア７３ｂ〜７３ｆからの吐出を停止し、外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇのみから現像液を所定時間供給する。そして、図１５（ｃ）に示したように、再び、電磁弁７７を開放して全てのエリア７３ａ〜７３ｇに属する吐出口から現像液を供給する。これにより、外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇへの純粋な現像液の供給時間が他のエリア７３ｂ〜７３ｆに比べて長くなり、純粋な現像液の、ウェハＷの中間部と外周付近への割合が均等化される。
【００７１】
なお、図１５に示した現像液の供給タイミングは一例に過ぎないことはもちろんであり、例えば、所定時間、全てのエリア７３ａ〜７３ｇに属する吐出口から現像液を供給したならば、最後に、ウェハＷの外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇのみから現像液を所定時間余分に供給するようにすることもできる。
【００７２】
また、上記した実施の形態のように、ウェハＷの回転中心付近に対応するエリア７３ｄの吐出口からの吐出量が最も少なく、外周に向かうに従って次第に吐出量が増えるように制御することが好ましく、その場合には、ニードル弁７５ｆ〜７５ｊの開放量を調整して制御することができる。
【００７３】
その一方で、ウェハＷの回転中心付近に対応するエリア７３ｄ内においては、現像液が同じ場所に供給され続ける該エリア７３ｄの中心と該エリア７３ｄの外周付近との間で、やはり現像液の吐出量に差がでる。即ち、該エリア７３ｄの中心は現像液供給ノズル７３全体の回転中心でもあるため、このエリア７３ｄ内で、ニードル弁７５ｈの絞り調整によって所定の供給圧力をかけると、吐出口の孔径が全て同じ場合には、該エリア７３ｄの中心付近においては吐出量が多くなり、外周付近においては吐出量が少なくなる。従って、このウェハＷの回転中心付近に対応するエリア７３ｄ内においては、吐出口の大きさを一定にせず、回転中心付近ほど小さくなるように形成して、該エリア７３ｄにおける現像液の吐出量が回転中心に向かうほど少量となるような構成とすることが好ましい。
【００７４】
図１６は吐出口の大きさを変化させた場合の構造を示す現像液供給ノズル７３の底面図である。図１６（ａ）は、各吐出口７８を孔状に形成したもので、図に示したように、エリア７３ｄ内における中心寄りの吐出口７８ａの孔径が最も小さく、外周付近に配置された吐出口７８ｂ、７８ｃほど、孔径が大きくなるように形成したものである。また、図１６（ｂ）は、吐出口７９を現像液供給ノズル７３の長さ方向に沿ってスリット状に形成したもので、回転中心付近に対応するエリア７３ｄ内において、中心寄りの吐出口７９ａのスリット幅が最も細く、外周付近に形成された吐出口７９ｂ、７９ｃほど、スリット幅が広くなるように形成したものである。このように形成することにより、当該エリア７３ｄ内に所定の圧力で現像液を供給した場合でも、中心付近の吐出口７８ａ、７９ａから吐出される現像液の吐出量が少なく、外周付近の吐出口７８ｂ、７８ｃ、７９ｂ、７９ｃから吐出される現像液の吐出量が多くなり、当該エリア７３ｄ内における純粋な現像液の供給割合が平均化され、当該エリア７３ｄにおいて線幅にばらつきが生じることを防ぐことができる。
【００７５】
また、本実施の形態では、ウェハＷの外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇへの現像液の供給系統を独立させている。従って、配管７４を介して供給される現像液を配管７５を介して供給される現像液とは異なる、高濃度のものとすることによって、当該外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることもできる。
【００７６】
さらには、配管７４中に加温部材（図示せず）を配設して、ウェハＷの外周付近に対応するエリア７３ａ、７３ｇから吐出される現像液の液温が、他のエリア７３ｂ〜７３ｆから吐出される現像液の液温よりも高くなるように制御することもでき、これによっても、当該外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【００７７】
なお、本発明は上述した実施の形態には限定されない。
例えば、本発明はウェハＷを現像処理する現像装置ばかりでなく、他の基板、例えばＬＣＤ基板等を現像処理する現像装置にも当然適用できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１及び２記載に係る本発明によれば、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記複数のエリアのうち、前記被処理体の回転中心付近に対応するエリアの吐出口から他のエリアと比べて少量の現像液が吐出されるように、現像液の吐出量を制御する手段とを具備するように構成したので、被処理体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とがほぼ一致するようになり、現像処理のばらつきが少なくなる。
【００８２】
請求項１記載に係る本発明によれば、隣接するエリア間が、被処理基板の回転方向に対して一部が重複するように構成したので、隣接するエリア間で生じる吐出口の"空白"部分をなくすことができる。これにより現像処理の均一化を図ることができる。
【００８３】
請求項２記載に係る本発明によれば、エリア間の高さが異なるように構成したので、現像液が各エリアに対応する被処理体上に到達するタイミング及び衝突する際の液圧を制御でき、現像処理の均一化を図ることができる。
【００８５】
請求項３記載に係る本発明によれば、被処理体を保持しつつ回転する手段と、前記保持回転される被処理体の表面に現像液を吐出する吐出口が列設され、かつ、複数のエリアに分割されたノズルと、前記ノズルと一体的に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段とを具備するように構成したので、各エリアから吐出される現像液の吐出時間や吐出量をより正確に制御でき、また現像液をノズルに送るための配管を減らすことができる。
【００８８】
請求項４、５及び６記載に係る本発明によれば、被処理体の外周付近に対応するエリアと他のエリアとで別々に設けられ、各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量を制御する手段を有するため、被処理体の回転中心付近に供給される純粋な現像液の割合と被処理体の外周に供給される純粋な現像液の割合とをほぼ一致するように制御することがで、現像処理のばらつきが少なくなる。
【００９０】
請求項４記載に係る本発明によれば、被処理体の外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の濃度が、他のエリアから吐出される現像液の濃度よりも高いため、被処理体の外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【００９１】
請求項５記載に係る本発明によれば、被処理体の外周付近に対応するエリアから吐出される現像液の液温が、他のエリアから吐出される現像液の液温よりも高いため、被処理体の外周付近における現像速度を速め、現像処理のばらつきを少なくすることができる。
【００９２】
請求項６記載に係る本発明によれば、被処理体の回転中心付近に対応するエリアに形成された吐出口が、該エリア内において回転中心に向かうほど少量の現像液を吐出するような大きさで形成されている。このため、この回転中心付近のエリア内における中心付近と外周付近の純粋な現像液の割合を均等化させることができ、当該エリア内における現像処理のばらつきが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗布現像処理装置の平面図である。
【図２】図１に示した塗布現像処理装置の正面図である。
【図３】図１に示した塗布現像処理装置の背面図である。
【図４】図１に示した現像処理ユニットの構成を示す正面図である。
【図５】図４に示した現像処理ユニットの構成を示す平面図である。
【図６】図４に示した現像液供給ノズルの構成を示す斜視図である。
【図７】図６に示した現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。
【図８】図６に示した現像液供給ノズルの各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出タイミングの一例を示す図である。
【図９】図６に示した現像液供給ノズルの各エリアの吐出口から吐出される現像液の吐出量の一例を示す図である。
【図１０】本発明のように現像液供給ノズルを複数のエリアに分割した場合の問題点を説明するための図である。
【図１１】他の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。
【図１２】他の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す底面図である。
【図１３】更に別の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す正面図である。
【図１４】更に別の実施の形態に係る現像液供給ノズルの構成を示す模式的に示す図である。
【図１５】図１４に示した現像液供給ノズル７３を用いた具体的な現像液の供給タイミングの一例を模式的に示す図である。
【図１６】吐出口の大きさを変化させた場合の構造を示す現像液供給ノズルの底面図である。
【符号の説明】
３４  スピンチャック
４２、７３  現像液供給ノズル
６１、７８、７９  吐出口
６２ａ〜６２ｅ  分割された複数のエリア
６５ａ〜６５ｅ  エアーオペレーティングバルプ
７６、７７  電磁弁
ＤＥＶ  現像処理ユニット
Ｗ  ウェハ
【図１】
0003588568.tif 000002
【図２】
0003588568.tif 000003
【図３】
0003588568.tif 000004
【図４】
0003588568.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003588568.tif 000007
【図７】
0003588568.tif 000008
【図８】
0003588568.tif 000009
【図９】
0003588568.tif 000010
【図１０】
0003588568.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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