(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にレジストが塗布され、露光された後の基板の中央部を水平に保持する基板保持部と、
前記基板の表面に現像液を供給し、前記レジストを現像するためのノズルを含む現像液供給部と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面側に、前記基板の中心部側と、周縁部側とに夫々前記基板の周方向に沿って設けられ、現像液を加熱して現像液とレジストとの反応の度合を高めるために、基板の材料の波長吸収領域を含む輻射光を当該基板の裏面に、前記基板保持部に保持された基板の中心に対する同心円に沿って照射する複数の輻射光照射部と、
基板の表面に洗浄液を供給して現像液を除去する洗浄液供給部と、
基板に対する現像液の供給位置が基板の周縁部と中心部との間で移動するように前記ノズルを移動させるノズル移動機構と、
前記基板保持部に保持された基板を鉛直軸回りに回転させるための回転駆動機構と、
ノズルへの現像液の供給を制御する現像液供給機構と、
基板を回転させながら現像液を基板の中心部に供給する第１の供給ステップと、次いで、現像液の供給位置を基板の周縁部へ移動させるステップと、次に基板を回転させながら現像液を基板の中心部に供給する第２の供給ステップとを行い、前記第１の供給ステップを行うときに基板をその中心部から周縁部に向かうにつれて高い温度にするために、前記各輻射光照射部から基板の裏面に輻射光を照射して加熱するように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像液供給部は、前記ノズルから基板に供給される現像液を基板の周囲の雰囲気よりも高い温度に加熱するための加熱部を備えることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２の供給ステップを行うときに基板をその中心部から周縁部に向かうにつれて高い温度にするために、前記各輻射光照射部から基板の裏面に輻射光を照射して加熱するように制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
前記輻射光照射部は、発光ダイオードにより構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項５】
前記輻射光照射部を温調する温調部が設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
表面にレジストが塗布され、露光された後の基板の中央部を基板保持部に水平に保持する工程と、
ノズルを含む現像液供給部により前記基板の表面に現像液を供給し、前記レジストを現像する工程と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面側に、前記基板の中心部側と、周縁部側とに夫々前記基板の周方向に沿って設けられる複数の輻射光照射部により基板の裏面に基板の材料の波長吸収領域を含む輻射光を、前記基板保持部に保持された基板の中心に対する同心円に沿って照射し、現像液を加熱して現像液とレジストとの反応の度合を高める工程と、
洗浄液供給部により基板の表面に洗浄液を供給して現像液を除去する工程と、
回転駆動機構により前記基板保持部に保持された基板を鉛直軸回りに回転させ、遠心力により現像液を基板の周縁部に広げる工程と、
を備え、
前記レジストを現像する工程は、
前記基板をその中心部から周縁部に向かうにつれて高い温度にするために、前記各輻射光照射部から輻射光を基板の裏面に照射して加熱する工程と、
基板を回転させながら現像液を基板の中心部に供給する第１の現像液供給工程と、
次いで、ノズル移動機構によりノズルを移動させることにより、現像液の供給位置を基板の周縁部へ移動させる工程と、
次いで、ノズル移動機構によりノズルを移動させることにより、現像液の供給位置を基板の中心部へ移動させて当該中心部に現像液を供給する第２の現像液供給工程と、
を含み、
前記輻射光を基板の裏面に照射して加熱する工程は、前記第１の現像液供給工程を行うときに行うことを特徴とする現像方法。
【請求項７】
前記レジストを現像する工程は、
現像液を加熱部により基板の周囲の雰囲気よりも高い温度に加熱する工程と、
加熱した現像液をノズルから基板の中心部に供給する工程と、
を含むことを特徴とする請求項６記載の現像方法。
【請求項８】
前記第２の中心部現像液供給工程を行うときに前記輻射光を基板の裏面に照射して加熱する工程を行うことを特徴とする請求項６または７記載の現像方法。
【請求項９】
基板に対する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が記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項６ないし８のいずれか一つに記載の現像方法を実施するためのものであ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、その表面にレジストが塗布され、更に露光された基板を現像処理する現像装置、現像方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面にレジストを塗布し、形成されたレジスト膜を所定のパターンで露光した後に、現像装置で現像処理を行い、レジストパターンを形成している。この現像装置としては、ウエハの中心を回転中心として当該ウエハを鉛直軸回りに回転させると共にノズルから現像液を前記回転中心に供給し、遠心力を利用して当該現像液をウエハの周縁部へと広げる処理（回転現像）を行う装置が知られている。その他にも、静止したウエハの一端から他端へノズルを移動させて、ウエハ全体に現像液を液盛りする処理（静止現像）を行う装置が知られている。
【０００３】
ところで、加熱雰囲気にて現像液とレジストとの反応が促進され、レジストパターンの解像が早く進行することが知られている。そこで、上記の各現像装置において、加熱した現像液をウエハに供給する場合がある。しかし、上記の回転現像を行う装置にそのような手法を適用すると、現像液がウエハの中心部から周縁部に広がるまでにウエハの周囲の雰囲気により当該現像液が冷却されてしまい、ウエハの周縁部では中央部に比べて現像液の温度が低くなる。結果として、ウエハの面内で解像性がばらつくために、レジストパターンの寸法がばらついてしまうおそれがある。
【０００４】
上記のウエハの面内における現像液の温度分布を低減させるために、現像液吐出中にノズルを移動させることにより、現像液の供給位置をウエハの中心部と周縁部との間で繰り返し移動させることが考えられるが、ノズルを移動させるための移動機構への負荷が高くなるし、現像処理に要する時間が長くなってしまうと共に現像液の消費量も多くなってしまうという問題がある。また、このように現像液の供給位置を変えてもウエハの面内の温度を制御することは難しいため、レジストパターンの面内均一性を十分に向上させることができないおそれがある。
【０００５】
また、上記の静止現像を行う装置では、ウエハの一端側と他端側とで現像液が供給されるタイミングが異なるので、現像液がレジストから除去されるまでにレジストが現像液に接する時間が、前記一端側と他端側とで異なってしまう。この時間差により、ウエハの他端側よりも一端側でレジストと現像液との反応が大きく進行し、結果としてウエハの面内でレジストパターンの寸法がばらついてしまうおそれがある。
【０００６】
このようにウエハの面内で、現像液の温度差または現像時間が異なることによりパターンの寸法がばらついてしまうおそれがある。また、レジストを構成する材質や現像液の供給時間、現像液の供給流量などのレシピが異なることにより、ウエハの面内で寸法がばらつくことがある。このような事情から、ウエハの面内で均一にパターンを形成することができる現像装置が求められていた。なお、特許文献１には現像液を温調することができる現像装置について記載されているが、上記の問題については記載されておらず、当該問題を解決できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１９７３２１（段落００２３、図４など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は現像装置において、基板の面内で均一性高くパターンを形成することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の現像装置は、表面にレジストが塗布され、露光された後の基板の中央部を水平に保持する基板保持部と、
前記基板の表面に現像液を供給し、前記レジストを現像するためのノズルを含む現像液供給部と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面側に、前記基板の中心部側と、周縁部側とに夫々前記基板の周方向に沿って設けられ、現像液を加熱して現像液とレジストとの反応の度合を高めるために、基板の材料の波長吸収領域を含む輻射光を当該基板の裏面に、前記基板保持部に保持された基板の中心に対する同心円に沿って照射する複数の輻射光照射部と、
基板の表面に洗浄液を供給して現像液を除去する洗浄液供給部と、
基板に対する現像液の供給位置が基板の周縁部と中心部との間で移動するように前記ノズルを移動させるノズル移動機構と、
前記基板保持部に保持された基板を鉛直軸回りに回転させるための回転駆動機構と、
ノズルへの現像液の供給を制御する現像液供給機構と、
基板を回転させながら現像液を基板の中心部に供給する第１の供給ステップと、次いで、現像液の供給位置を基板の周縁部へ移動させるステップと、次に基板を回転させながら現像液を基板の中心部に供給する第２の供給ステップとを行い、前記第１の供給ステップを行うときに基板をその中心部から周縁部に向かうにつれて高い温度にするために、前記各輻射光照射部から基板の裏面に輻射光を照射して加熱するように制御信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の現像装置の具体的な態様としては、例えば次の通りである。
（ａ）現像液供給部は、前記ノズルから基板に供給される現像液を基板の周囲の雰囲気よりも高い温度に加熱するための加熱部を備える。
【００１２】
（ｃ）前記制御部は、前記第２の供給ステップを行うときに基板をその中心部から周縁部に向かうにつれて高い温度にするために、前記各輻射光照射部から基板の裏面に輻射光を照射して加熱するように制御信号を出力する。
【００１４】
（ｆ）前記輻射光照射部は、発光ダイオードにより構成される。
（ｇ）前記輻射光照射部を温調する温調部が設けられる。
【００１５】
本発明の現像方法は、表面にレジストが塗布され、露光された後の基板の中央部を基板保持部に水平に保持する工程と、
ノズルを含む現像液供給部により前記基板の表面に現像液を供給し、前記レジストを現像する工程と、
前記基板保持部に保持された基板の裏面側に、前記基板の中心部側と、周縁部側とに夫々前記基板の周方向に沿って設けられる複数の輻射光照射部により基板の裏面に基板の材料の波長吸収領域を含む輻射光を、前記基板保持部に保持された基板の中心に対する同心円に沿って照射し、現像液を加熱して現像液とレジストとの反応の度合を高める工程と、
洗浄液供給部により基板の表面に洗浄液を供給して現像液を除去する工程と、
回転駆動機構により前記基板保持部に保持された基板を鉛直軸回りに回転させ、遠心力により現像液を基板の周縁部に広げる工程と、
を備え、
前記レジストを現像する工程は、
前記基板をその中心部から周縁部に向かうにつれて高い温度にするために、前記各輻射光照射部から輻射光を基板の裏面に照射して加熱する工程と、
基板を回転させながら現像液を基板の中心部に供給する第１の現像液供給工程と、
次いで、ノズル移動機構によりノズルを移動させることにより、現像液の供給位置を基板の周縁部へ移動させる工程と、
次いで、ノズル移動機構によりノズルを移動させることにより、現像液の供給位置を基板の中心部へ移動させて当該中心部に現像液を供給する第２の現像液供給工程と、
を含み、
前記輻射光を基板の裏面に照射して加熱する工程は、前記第１の現像液供給工程を行うときに行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明の現像方法の具体的な態様は、例えば次の通りである。
（ｈ）前記レジストを現像する工程は、
現像液を加熱部により基板の周囲の雰囲気よりも高い温度に加熱する工程と、
加熱した現像液をノズルから基板の中心部に供給する工程と、
を含む。
【００１７】
（ｊ）前記第２の中心部現像液供給工程を行うときに前記輻射光を基板の裏面に照射して加熱する工程を行う。
【００１８】
本発明の記憶媒体は、基板に対する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が記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは上述の現像方法を実施することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の記憶媒体は、基板に対する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が記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の現像方法を実施するためのものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の現像装置は、基板上において予め設定されている特定の領域に、基板の材料の波長吸収領域を含む輻射光を照射し、基板の表面に供給された現像液を加熱する。それによって、特定の領域において現像液とレジストとの反応の度合が高まるので、基板の面内でレジストパターンの均一性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る現像装置の縦断側面図である。
【図２】前記現像装置の平面図である。
【図３】前記現像装置に設けられる輻射光照射群の平面図である。
【図４】前記輻射光照射群を構成する光照射部の縦断側面図である。
【図５】前記現像装置に設けられた現像液供給ノズルの斜視図である。
【図６】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図７】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図８】前記現像装置の他の現像工程を示した作用図である。
【図９】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図１０】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図１１】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図１２】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図１３】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図１４】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図１５】他の実施の形態に係る現像装置の縦断側面図である。
【図１６】前記現像装置の平面図である。
【図１７】前記現像装置に設けられる輻射光照射群の平面図である。
【図１８】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図１９】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図２０】前記現像装置による現像工程を示した作用図である。
【図２１】更に他の実施の形態に係る制御部の構成図である。
【図２２】輻射光照射群の他の例を示した説明図である。
【図２３】輻射光照射群の他の例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本発明の実施形態に係る現像装置１について説明する。この現像装置１は、例えば２３℃に温度制御されたクリーンルーム内に設置されている。図１は現像装置１の縦断側面図であり、図２は平面図である。これらの図を参照しながら説明すると、現像装置１は基板保持部であるスピンチャック１１を備えており、スピンチャック１１は、基板であるウエハＷの裏面側の中央部を真空吸着して、当該ウエハＷを水平に保持する。スピンチャック１１は、その中央部から下方へ伸びる回転軸１２を介して回転駆動部１３に接続されている。回転駆動部１３は、後述の制御部１０から出力される制御信号に基づいて、スピンチャック１１に保持されたウエハＷを鉛直軸回りに回転させる。
【００２３】
スピンチャック１１の側方には、スピンチャック１１に保持されたウエハＷの側方を囲むカップ体２１が設けられている。このカップ体２１は、上カップ２２と、現像装置１を固定するベース１４に固定される下カップ２３とから構成されている。また現像装置１の天井には、カップ体２１に下降気流を供給するためのファン装置１５が設けられている。
【００２４】
上カップ２２は円筒部２４と、円筒部２４の上縁から内側上方に向けて全周に亘って斜めに伸びる傾斜部２５と、円筒部２４の下端側周縁の全周を外側に屈曲し、更に上方に折り曲げた屈曲部２６とを有している。図１中１６は上カップ２２を昇降させる昇降ユニットである。上カップ２２は、ウエハＷに洗浄液を供給しながら現像液を振り切るときに図１に実線で示す上昇位置に位置し、ウエハＷから振り切られる現像液や洗浄液が外部に飛散しないようにその内周面で受け止める。この振り切りを行うときを除いて、上カップ２２は各ノズルの移動を妨げないように、図１に鎖線で示す下降位置に位置する。
【００２５】
下カップ２３は、鉛直方向に伸びる外壁２７と、外壁２７の下端側周縁の全周から内側中央に向けて伸びる底部２８と、外壁２７の上部内周面の全周から内側に向けて突出し、更に下方に折り曲げられた屈曲部２９とを有している。この屈曲部２９は、上カップ２２の屈曲部２６と嵌合し、現像液や洗浄液のミストがカップ体２１の外へ漏洩することを防ぐ。また、下カップ２３の底部２８には開口部と、起立した筒部とが設けられている。前記開口部はカップ体２１内の廃液を排出するためのドレインポート２Ａとして構成されており、前記筒部の内部はカップ体２１内を排気するための排気口２Ｂとして構成されている。
【００２６】
そしてカップ体２１の内側には内カップ３１が設けられている。内カップ３１は、廃液を下カップ２３へとガイドする役割を有しており、下カップ２３の底部２８の内周端から起立する円筒部３２と、円筒部３２の上縁から外側下方に向けて斜めに伸びる傾斜面からなる山型部３３と、山型部３３の端部から鉛直下方向に伸びる垂直ガイド部３４とを有している。
【００２７】
内カップ３１内には温調部４１が設けられており、温調部４１は、第１の支持部４２と、第２の支持部４３と、温調板４４と、流路形成部材４５とにより構成されている。第１の支持部４２は、下カップ２３の底部２８から上方向に伸びるように形成され、この第１の支持部４２上に上側が開口したカップ状に形成された前記第２の支持部４３が設けられている。この第２の支持部４３は回転駆動部１３上に設けられており、既述の回転軸１２は、この第２の支持部４３の底部を貫通して回転駆動部１３に接続されている。そして、第２の支持部４３の上端全周から外側方向に水平に広がるように円形のリング状の前記温調板４４が設けられている。また、温調板４４の周縁から前記流路形成部材４５が下方に向かうように形成されている。
【００２８】
温調板４４内には、例えば水平面に広がる渦巻き状に温調水の供給路４６が形成されている。そして、第１の支持部４２及び第２の支持部４３には前記供給路４６の上流端に接続された温調水供給路４７が形成され、前記流路形成部材４５には前記温調水供給路４６の他端に接続された排液路４８が形成されている。前記温調水供給路４７の上流側には温調水供給部４９が設けられている。この温調水供給部４９は、水を予め設定された温度に調整する温調機構（不図示）と、温調された水を温調水供給路４７、４６に順次圧送し、排液路４８から排液させるポンプ（不図示）と、を備えている。温調水供給路４６に供給された温調水により温調板４４が所定の温度に調整され、それによって後述の輻射光照射群５が温調される。なお、前記第２の支持部４３も前記温調水により温調され、回転駆動部１３を構成するモータの加熱も抑えられるようになっている。
【００２９】
温調板４４上には輻射光照射群５が形成されており、この輻射光照射群５は多数の光照射部５１により構成されている。光照射部５１は、図３に示すようにスピンチャック１１を囲むように同心円状に５列に配列されており、全体としては温調板４４の内側から外側に向けて放射状に広がるように配置されている。前記同心円状の配列について、内側から外側に向かって順に照射列５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅとする。これら照射列５２ａ〜５２ｅは、スピンチャック１１に載置されたウエハＷの下方を、当該スピンチャック１１の外側近傍から前記ウエハＷの周縁部下方に亘って設けられている。
【００３０】
図４は光照射部５１の縦断側面図を示しており、図４に示すように光照射部５１は筒状体５３と、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載する）５４と、透過部５５とにより構成されている。筒状体５３は上側が開放され、その内部にＬＥＤ５４が設けられている。ＬＥＤ５４は赤外線を輻射し、この赤外線はウエハＷの材料（基板材料）であるシリコンの吸収波長帯域である。そして、筒状体５３の上側を塞ぐように前記透過部５５が設けられている。筒状体５３は前記赤外線を透過させず、透過部５５は赤外線を透過させるように構成されている。従って、光照射部５１のＬＥＤ５４から発した赤外線は、ウエハＷの裏面における当該光照射部５１の直上位置に照射されて、吸収される。それによって、当該直上位置においてウエハＷを構成するシリコンの分子の振動が増幅され、ウエハＷが局所的に加熱される。
【００３１】
各ＬＥＤ５４は点灯コントローラ５６に接続されている。なお、図３では図示の便宜上、各照射列５２ａ〜５２ｅのうちの一つの光照射部５１だけが点灯コントローラ５６に接続されているように示しているが、実際には各発光部のＬＥＤ５４が点灯コントローラ５６に接続されている。前記点灯コントローラ５６は図示しない設定部と電源部とを備え、現像装置１のユーザは、前記設定部により電源部からＬＥＤ５４に供給する電流値を制御することができる。
【００３２】
この第１の実施形態では照射列５２ａ〜５２ｅごとに前記電流値を設定できるようになっている。この電流値を大きく設定するほど、ＬＥＤ５４から照射される赤外線の強度が大きくなり、対応するウエハＷの位置を高い温度で加熱することができる。この第１の実施形態では、ＬＥＤ５４から赤外線の照射を行わない場合に、ウエハＷに供給された現像液がウエハＷの周縁部に向かうほど冷却され、ウエハＷの中心部側に比べて周縁部側での現像液とレジストとの反応が遅くなるため、ウエハＷの中心部から周縁部に向かうほど高い温度でウエハＷを加熱する。即ち、照射列５２ｅ＞５２ｄ＞５２ｃ＞５２ｂ＞５２ａの順で電流値が大きく設定される。後述の制御部１０により前記点灯コントローラ５６にはオンオフ信号が送信され、当該オンオフ信号に基づいて点灯コントローラ５６は、各照射列５２ａ〜５２ｅへ各々設定した値で電流の給断を行う。
【００３３】
図１に戻って説明を続けると、第２の支持部４３に囲まれるように例えば３本の昇降ピン３５（図１では２本のみ図示）が設けられており、昇降ピン３５は昇降機構３６に接続されている。この昇降ピン３５を介して、スピンチャック１１とウエハＷの搬送機構との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００３４】
現像装置１は現像液供給ノズル６１を備えている。図５に示すようにその下端には、例えば長さＬ１が８〜１５ｍｍ、幅Ｌ２が０．１〜１ｍｍであるスリット状の吐出口６２が設けられている。図２に示すように現像液供給ノズル６１は、水平方向に伸びるノズルアーム６３の一端に保持されており、ノズルアーム６３の他端はカップ体２１の外側に設けられたノズル移動機構６４に接続されている。ノズル移動機構６４はガイド部材６５にガイドされて水平方向に移動自在に構成され、且つノズルアーム６３を昇降させることができる。これによって現像液供給ノズル６１はカップ体２１の外側に設けられる待機位置６６とカップ体２１上との間で、吐出口６２の長さ方向に沿って移動することができ、且つウエハＷの周縁部と中心部との間でウエハＷの径方向に沿った各位置に現像液を供給することができる。
【００３５】
図１に示すように現像液供給ノズル６１には現像液供給管６７の一端が接続され、現像液供給管６７の他端は現像液供給源６８に接続されている。現像液供給管６７には例えば熱交換器からなる加熱部６９が介設されている。現像液供給源６８は、制御部１０から出力される制御信号に基づいて、現像液供給ノズル６１への現像液の給断を制御する。加熱部６９は、現像液供給ノズル６１に供給される現像液をクリーンルーム内の温度よりも高い、所望の温度に加熱する。これによって、現像液供給ノズル６１からは予め設定した温度に加熱された現像液を、ウエハＷに供給することができる。
【００３６】
また、現像装置１は洗浄液供給部をなす洗浄液供給ノズル７１を備えており、洗浄液供給ノズル７１は鉛直下方に開口した吐出口から、洗浄液として純水を吐出する。図１中７２は純水供給源であり、洗浄液供給ノズル７１への純水の給断を行う。図２に示すように洗浄液供給ノズル７１は、水平方向に伸びるノズルアーム７３の一端に保持されており、ノズルアーム７３の他端はノズル移動機構６４と同様に構成されたノズル移動機構７４に接続されている。図２中のガイド部材７５は、ガイド部材６５と同様にノズル移動機構７４をガイドする。このノズル移動機構７４により、洗浄液供給ノズル７１はカップ体２１の外側に設けられる待機位置７６と、ウエハＷの中心部上との間で移動する。
【００３７】
この現像装置１には、例えばコンピュータからなる制御部１０が設けられている。制御部１０はプログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備えており、前記プログラムには制御部１０から現像装置１の各部に制御信号を送り、現像液及び純水のウエハＷへの給断、ウエハＷの回転、輻射光照射群５からの光照射、各ノズルの移動及び上カップ２２の昇降などの動作を制御し、後述するウエハＷの処理工程を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラム（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）メモリーカードなどの記憶媒体に格納されて制御部１０にインストールされる。
【００３８】
続いて、現像装置１の作用について説明する。温調板４４に温調水が供給されて光照射部５１が温調された状態で、図６に示すように搬送機構７９によりウエハＷが現像装置１の外部からスピンチャック１１上に搬送される。このウエハＷの表面には所定のパターンに沿って露光されたレジスト膜が形成されているが、当該レジスト膜の図示は便宜上省略している。昇降ピン３５と搬送機構７６との協働作業によりスピンチャック１１がウエハＷの裏面中央部を吸着して、当該ウエハＷを保持すると、洗浄液供給ノズル７１が待機位置７６からウエハＷの中心部上に移動する。洗浄液供給ノズル７１からウエハＷの中心部に純水が供給されると共にウエハＷが鉛直軸回りに回転し、図７に示すように純水７０が、遠心力によりウエハＷの周縁部に広げられる。これによって、ウエハＷ表面における現像液の濡れ性が高められる、いわゆるプリウエットが行われる（ステップＳ１）。
【００３９】
洗浄液供給ノズル７１から純水の供給が停止し、洗浄液供給ノズル７１が待機位置７６へ戻る。続いて、現像液供給ノズル６１が待機位置６６からウエハＷの中心部上に移動すると共に、図８中点線の矢印で示すように輻射光照射群５において、ウエハＷの周縁部側に位置する照射列５２の光照射部５１ほど、その照射強度が高くなるように赤外線をウエハＷの裏面に照射する。それによって、ウエハＷにおいて照射列５２ａ上の領域から照射列５２ｅ上の領域に向かうに従って温度が高くなるように加熱される。つまり、ウエハＷにおいてスピンチャック１１の中心部からウエハＷの周縁部に向かうに従って、その温度が次第に上昇するように当該ウエハＷが加熱される。
【００４０】
現像液供給ノズル６１からウエハＷの中心部に例えば３５℃に加熱された現像液６０が供給され、遠心力によりウエハＷの周縁部に向けて広げられる（ステップＳ２）。クリーンルーム内の雰囲気が有する現像液６０に対する冷却作用がウエハＷから供給される熱により打ち消され、現像液６０はその温度が例えば３５℃に維持されたまま、純水７０により濡れたウエハＷ表面を、当該純水７０を押し流して濡れ広がり、ウエハＷの周縁部に行き亘る（図９）。それによって、ウエハ表面に現像液の薄膜が形成され、後のステップＳで現像液を供給した際に当該現像液の濡れ性がさらに高まるように、ウエハＷが現像液によりプリウエットされる。その後、現像液供給ノズル６１からの現像液６０の供給が一旦停止すると共に各光照射部５１からの赤外線照射が一旦停止する（図１０）。
【００４１】
現像液供給ノズル６１がウエハＷの周縁部上に移動し、ウエハＷの周縁部に現像液が供給されると（図１１）、現像液ノズル６１がウエハＷの中心部上に向かって移動し、それによって図１２に示すように現像液の供給位置がウエハＷの中心部へ向かって移動する（ステップＳ３）。ウエハＷに供給された現像液は、既に現像液が供給されることにより、濡れ性が高まったウエハＷ表面を遠心力により速やかにウエハの周縁部へと広げられる。現像液供給ノズル６１がウエハＷの中心部上に位置すると、その移動が停止すると共に各照射列５２の光照射部５１からウエハＷの裏面に赤外線が照射される。ステップＳ２と同様に、ウエハＷの外側に位置する照射列５２の光照射部５１ほど、その照射強度が強くなるように赤外線を照射することで、ウエハＷはその中心部から周縁部へ向かうほど、その温度が高くなるように加熱される（図１３）。それによって、現像液は例えばその温度が３５℃のままウエハＷの中心部から周縁部に行き亘り、現像液とレジストとの反応が進行する（ステップＳ４）。
【００４２】
然る後、現像液供給ノズル６１から現像液の供給が停止すると共に、各照射５２列から輻射光である赤外線の照射が停止する。現像液供給ノズル６１が待機位置６６へ戻り、洗浄液供給ノズル７１が待機部７６からウエハＷの中心部上へ移動し、ウエハＷの中心部へ純水が供給される（図１４）。供給された純水により、現像液がウエハＷの外周へと押し流されて除去され、現像液に対するレジストの反応が停止すると共に現像液に溶解したレジストがウエハＷ表面から除去されて、レジストパターンが解像される（ステップＳ５）。その後、純水の供給が停止し、洗浄液供給ノズル７１が待機部７６へ戻ると共にウエハＷの回転により純水が振り切られて、当該ウエハＷが乾燥する。その後、ウエハＷの回転が停止し、昇降ピン３５によりウエハＷが搬送機構２０に受け渡され、現像装置１から退避する。
【００４３】
この現像装置１によれば、現像液を回転するウエハＷの中心部に供給するときに、輻射光照射群５を構成する各光照射部５１からウエハＷの周縁部側に位置するものほど、その照射強度が強くなるように赤外線を照射し、ウエハＷの周縁部側の温度が中心部側の温度に比べて高くなるように加熱する。これによってウエハＷの周縁部へと広がる現像液がウエハＷの周囲の雰囲気により冷却されることが抑えられ、ウエハＷの面内の現像液の温度の均一性が高くなる。従って、ウエハＷの面内で均一性高くレジストと現像液との反応が進行するため、レジストパターンの寸法の均一性を高くすることができる。その結果として、歩留りの低下を抑えることができる。また、赤外線により加熱を行うことで、例えば発熱抵抗体から放射される熱を利用して加熱を行う場合に比べて、速やかにウエハＷを加熱することができるのでスループットの低下を抑えることができる。また、背景技術の項目で説明したように、現像液供給ノズルを繰り返し移動させながら加熱した現像液を供給して、ウエハＷの面内の温度を制御する手法よりも処理時間や現像液の供給量及びノズル移動機構６４の負荷を抑えることができる。
【００４４】
また、現像装置１では光照射部５１を温調する温調板４４が設けられているので、光照射部５１が過度に発熱し、その輻射熱を受けてウエハＷの温度がばらつくことが抑えられる。従って、赤外線による加熱で、精度高くウエハＷの温度を制御することができるので、ウエハＷの面内において、より確実にレジストパターンの寸法の均一性を高くすることができる。
【００４５】
上記のステップＳ２及びステップＳ４のいずれか一方のみ、赤外線の照射を行っても、現像液とレジストとの反応のばらつきが抑えられるのでパターンの寸法の均一性が高まるが、上記の実施形態のようにステップＳ２及びＳ４の両方で赤外線の照射を行うことで、パターンの寸法の均一性をより高くすることができる。
【００４６】
ところで、ウエハＷの各部で均一なパターンを形成するために要する現像液の温度は、レジストが現像液に接する時間、つまり各ステップでウエハＷに供給される現像液の流量や例えばステップＳ３において現像液ノズル６１を移動させるときのノズルの移動速度などによって変化する。従って、上記の例ではウエハＷに供給された現像液の温度がウエハＷの面内で同じ温度になるように各光照射部５１の出力を制御しているが、このように現像液の温度を制御することに限られず、例えばウエハＷの周縁部側の現像液の温度が中央部側の現像液の温度に比べて高い温度になるようにウエハＷを加熱してもよい。具体的には、例えばウエハＷの中心部では現像液の温度が３５℃、ウエハＷの周縁部では現像液の温度が４０℃になるようにウエハＷの各部を加熱してもよい。また、例えば照射列５２ａ〜５２ｄから赤外線の照射を行わず、照射列５２ｅから赤外線を照射して、ウエハＷの周縁部のみを局所的に加熱してもよい。
【００４７】
また、上記のステップＳ２、Ｓ４において、現像液がウエハＷに供給されているときに少なくともウエハＷの周縁部が加熱されていればよく、従って赤外線の照射を開始するタイミングは、ウエハＷの中心部へ現像液の供給を開始するタイミングと同時であることに限られず、現像液の供給開始前から赤外線の照射を開始してもよいし、現像液の供給開始に遅れて赤外線の照射を開始してもよい。
【００４８】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態に係る現像装置８について、第１の実施形態の現像装置１との差異点を中心に説明する。図１５、図１６は夫々現像装置８の縦断側面図、平面図であり、現像装置１と同様に構成される各部については、現像装置１と同じ符号を用いて示している。この現像装置８は現像液供給ノズル８１を備え、現像液供給ノズル８１の下方には、ウエハＷの直径と略同じ長さに形成されたスリット状の現像液吐出口８２が設けられている。また、現像液供給管６７には加熱部６９が設けられておらず、現像液供給ノズル８１からは例えば常温の現像液が供給される。現像液供給ノズル８１はウエハＷに現像液を供給する際に待機位置６６から離れるように移動する。また、上カップ２２の上部には、現像液ノズル８１に対応して角型に開口した液受け部８３が設けられている。
【００４９】
現像装置８の輻射光照射群５は、例えば図１７に示すように現像液供給ノズル６１の移動方向に沿って設定された５つの照射領域８４ａ〜８４ｅ毎に出力が調整される。図１７では各照射領域を明確に区別して示すために照射領域８４ｂ、８４ｄに斜線を付している。これらの照射領域８４は、領域８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄ、８４ｅの順にウエハＷの待機位置６６の近くに設けられている。この現像装置８では、輻射光照射群５からの照射を行わない場合に、領域８４ａ〜８４ｅに向かうほどレジストが現像液に接する時間が短いため、レジストと現像液との反応が進行し難くなる。そこで、照射領域８４ｅ、８４ｄ、８４ｃ、８４ｂ、８４ａの順に、光照射部５１から出力される赤外線の強度が強くなるように設定される。
【００５０】
現像装置８の作用について説明すると、ウエハＷがスピンチャック１１に載置された後、待機位置６６から現像液供給ノズル６１がウエハＷの一端側へ向かって移動すると共に輻射光照射群５の照射領域８４ａ〜８４ｅから赤外線が照射され、照射領域８４ｅ、８４ｄ、８４ｃ、８４ｂ、８４ａに対応するウエハＷの各部領域が加熱されて、照射領域８４ａに対応するウエハＷの一端側から照射領域８４ｅに対応するウエハＷの他端側に向かうに従ってウエハＷの温度が高くなる。
【００５１】
現像液供給ノズル６１がウエハＷの一端上に差し掛かると、吐出口８２から現像液６０が吐出され（図１８）、現像液に接したウエハＷの一端側で現像液とレジストとの反応が開始される。そして、現像液６０の吐出が続けられたまま現像液供給ノズル６１はウエハＷの他端上へと移動し、ウエハＷの一端側から他端側へ向かう各部が順次現像液に現像液に接し、レジストと現像液との反応が進行する（図１９）。現像液６０がウエハＷの表面全体に盛られると、現像液６０の供給が停止し、現像液供給ノズル６１が待機位置６６に戻る。ウエハＷ表面では、温度が高い他端側ほど現像液とレジストとの反応が早く進行し、次第にウエハＷの面内で現像液とレジストとの反応の度合が揃う。然る後、ウエハＷの回転が開始され、第１の実施形態のステップＳ５と同様にウエハＷの中心部に純水供給ノズル７１から純水７０が供給されて、ウエハＷから現像液６０が除去され、レジストの反応が停止する（図２０）。
【００５２】
この現像装置８ではウエハＷの他端側に向かうほど現像液に接する時間が短いが、輻射光照射群５の赤外線の照射によって、他端側に向かうほど現像液とレジストとの反応が早く進行する。従って、ウエハＷの面内においてレジストが現像液に接する時間差による反応の度合のずれが均される。結果として、ウエハＷの面内でレジストの解像性がばらつくことを抑えることができ、レジストパターンの寸法の面内均一性を高くすることができる。
【００５３】
この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に加熱した現像液をウエハＷに供給することができる。また、ウエハＷの一端側を加熱せず、現像液に接する時間が短いウエハＷの他端側のみを局所的に加熱してもよい。赤外線の照射開始は、現像液をウエハＷ全面に盛った後、現像液を除去するまでに行ってもよい。
【００５４】
（第３の実施形態）
第１の実施形態で常温の現像液を用いても、使用するレジストの種類や処理のレシピによっては、輻射光照射群５からの赤外線照射を行わない場合にパターンの寸法にばらつきが発生する場合がある。第３の実施形態の現像装置では、このようにレジストの種類や処理のレシピにより発生するパターンのばらつきを補正する。ところで、ここでいうレシピとは、前記ステップＳ２でプリウエットを行う際にウエハＷの中心部に供給する現像液の流量、供給時間、ステップＳ３で現像液供給ノズル６１をウエハＷの中心部へ移動させる際の現像液の流量、周縁部上から中心部上へノズルの移動に要する時間及びステップＳ４でウエハＷの中心部に供給する現像液の流量、供給時間である。
【００５５】
この第３の実施形態では第１の実施形態の現像装置１が用いられるが、現像液供給ノズル６１からは、常温の現像液が供給される。また、この第３の実施形態の現像装置１では、例えば照射列５２ａ〜５２ｅのいずれか一つの列が発光するように制御部１０からオンオフ信号が送信され、各光照射部５１への供給電流は各列ごと等しくなるように設定されている。
【００５６】
図２１は前記現像装置１の制御部１０の構成例を示している。図中８１はバス、８２はＣＰＵ、８３はプログラムである。８４はメモリであり、テーブル８５を含んでいる。このテーブル８５について説明する。この第３の実施形態では予めレジストの種類と上記のレシピとを変化させて各ウエハＷに現像装置１で処理を行い、形成されたレジストパターンを調べて、各ウエハＷの径方向におけるパターンの解像性が低い領域を特定しておく。ただし、この処理時には輻射光照射群５からの赤外線の照射は行わない。このように実験したレジストの種類とレシピと、前記解像性の低い領域に対応する照射列５２とを対応付けたデータが、テーブル８５として記憶されている。
【００５７】
この第３の実施形態の現像装置１の作用について、第１の実施形態との差異点を説明すると、装置による処理前に予めユーザが、入力部８６からウエハＷに塗布されたレジストの種類及び実行する前記レシピを選択すると、制御部１０が選択されたレジストの種類及びレシピに対応する照射列５２をテーブル８５から検索する。そして、ステップＳ２、Ｓ４の実行時には、検索された照射列５２から赤外線が供給され、実験段階で調べられたパターンの解像性が低くなるウエハＷの領域に照射される。それによって、当該領域が加熱され、第１の実施形態と同様にウエハＷの面内でパターンが均一性高く形成される。
【００５８】
この第３の実施形態において、輻射光照射群５を構成する照射列５２はウエハＷの径方向に５列にすることに限られず、５列以上、例えば５０列であってもよい。そして、レジストの種類及びレシピに応じて例えば複数の列を点灯させてもよい。具体的に、最もウエハＷの中心部よりの照射列を１列目、最も外側よりの照射列を５０列目とすると、例えば４５列目〜５０列目を点灯させたり（図２２）、４３列目〜４６列目を点灯させる（図２３）。図２２、２３では点灯して赤外線を発している照射列に斜線を付している。このように多数の照射列を設け、複数の照射列を点灯させることで装置の分解能を向上させてもよい。なお、このような構成を第１の実施形態及び第２の実施形態にも適用することができ、ウエハＷの周縁部や端部を局所的に加熱する場合に、複数の照射列を点灯させて加熱を行うことができる。
【００５９】
ウエハＷの温度が高いほど現像液の温度が高くなり、レジストとの反応が進行しやすくなるが、温度が高すぎると現像液が変質してしまい反応が進みにくくなるので、赤外線により加熱されるウエハＷの温度としては例えば２３℃〜５０℃に制御される。
【符号の説明】
【００６０】
Ｗ      ウエハ
１，８          現像装置
１０            制御部
１１            スピンチャック
２１            カップ体
４１            温調機構
４４            温調板
５              輻射光照射部
５１            発光部
５２ａ〜５２ｅ  照射列
５６            点灯コントローラ
６１            現像液供給ノズル
７１            洗浄液供給ノズル
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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