JP4414753B2 - 現像装置及び現像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、その表面にレジストが塗布され、露光された後の基板を現像する現像装置及び現像処理方法に関する。

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、このレジストを所定のパターンで露光した後に、現像してレジストパターンを形成している。このような処理は、一般にレジストの塗布・現像を行う塗布・現像装置に、露光装置を接続したシステムを用いて行われる。

従来の現像装置は、例えば図１５に示すように、基板保持部であるスピンチャック１に水平に保持されたウエハＷの表面と対向して現像液ノズル１１を備えている。この現像液ノズル１１の下面側にはウエハＷの直径以上の長さに形成されたスリット形状の吐出口が長手方向に設けられており、この吐出口から現像液を吐出しながら現像液ノズル１１をウエハＷの一端から他端に向かって横移動させることによりウエハＷの表面に現像液が供給されることが知られている（例えば、特許文献１）。

上述の現像装置を用いてウエハＷを現像する一連の工程について図１７を用いて簡単に説明しておくと、先ず、その表面にレジストが塗布され、露光された後のウエハＷをスピンチャック１上に水平姿勢に保持し、次いで前記したようにウエハＷの表面の一端から他端へ向かって現像液ノズル１１を横移動させて現像液ＤをウエハＷの表面に供給する（図１７（ａ））。この他端へ到達した現像液ノズル１１は現像液Ｄの吐出を停止して後退する（図１７（ｂ））。そしてウエハＷの表面に現像液Ｄを液盛りした状態で所定の時間が経過するまで静止現像を行う（図１７（ｃ））。次いでリンス液例えば純水をウエハＷに供給するためのリンス液ノズル１２がウエハＷの中央部上方に配置され（図１７（ｄ））、スピンチャック１によりウエハＷを鉛直軸回りに回転させると共にリンス液ノズル１２からリンス液ＲをウエハＷの中央部に供給する（図１７（ｅ））。しかる後、リンス液例えば純水の供給を停止してリンス液ノズル１２は後退し、最後にウエハＷを高速回転させてスピン乾燥を行い現像処理を終了する（図１７（ｆ））。前記した現像液ノズル１１からの現像液の吐出を開始してからリンス液の供給を開始するまでの時間、つまり現像液とレジストとが接触した状態にある時間が実質的な現像時間となり、この時間は従来においては６０秒間であった。

特開２００１−３２７９０９号公報

しかしながら上述の現像手法では、以下のような問題がある。即ち、レジストの種類により多少の時間差はあるものの、一般的に現像液Ｄが供給されてから１８〜２０秒が経過すると、図１８に模式的に示すように、現像液Ｄに溶解したレジスト溶解成分１３がレジスト１４の表層部から濃度勾配により拡散し始める。このレジスト溶解成分１３の動きは規則性のない不均一な動きである。そのためレジストの溶解が不均一になる。このようなレジスト溶解成分１３が不均一な動きをすることによる影響を抑えるために、リンス液を早めに供給してレジスト溶解を含む現像液を除去すると、溶解速度の遅いレジストでは充分な現像時間を確保することができず例えば底部１４ｂ側が現像されないで残ってしまうアンダ現像が生じてしまう懸念がある。

なお、前記「現像時間」とは、レジスト界面に現像液が触れている時間であり、「充分な現像時間」とは、予定とする線幅寸法が得られるまでレジストが溶解する時間を意味する。特に説明しない限り以下においても同じである。

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、例えば互いに溶解速度の異なる種々のレジストを処理する場合であっても、レジスト溶解成分の影響を抑えて線幅が均一なパターンを得ることのできる現像装置及び現像方法を提供することにある。

本発明の現像装置は、基板にレジストが塗布され、露光された後の基板をほぼ水平に保持する基板保持部と、
前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出口が形成され、現像液を供給するための現像液供給ノズルと、
前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出口が形成され、基板に供給された現像液の濃度を低下させてレジストの溶解を抑制又は停止すると共に溶解成分を拡散させるための希釈液を供給する希釈液供給ノズルと、
現像処理を行う基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に応じて現像液供給ノズルの現像液の温度を調整するための温度調整部と、
現像液供給ノズル及び希釈液供給ノズルを基板の一端側から他端側に亘って移動させるための駆動機構と、
前記基板の表面に現像液を供給した後、前記希釈液供給ノズルを基板の一端側から他端側に亘って移動させながら基板の表面に希釈液を供給して液盛りするように前記希釈液供給ノズルの動作を制御するための制御部と、を備え、
現像液を貯留する貯留部と、この貯留部に設けられ、現像液の温度を調整するための温度調整部と、前記貯留部の下方側に設けられ、貯留部からの現像液を基板の表面に吐出する吐出口と、この吐出口に設けられ、現像液を基板に吐出する前に衝突され、これにより基板の表面に対する現像液の衝撃を和らげるための緩衝棒と、この緩衝棒に現像液の温度を調整するために設けられた補助温度調整部と、を備えたことを特徴とする。

現像液供給ノズルは複数設けられ、各現像液供給ノズル毎に現像液の温度調整を行うための温度調整部が設けられた構成であってもよく、更に複数の現像液供給ノズルは一体化されて液供給ノズルとして構成され、共通の駆動機構により移動される構成であってもよい。また現像処理を行う基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に応じて現像液供給ノズルの現像液の濃度を調整するための濃度調整部を備えた構成であってもよい。更にノズルから吐出する現像液として、基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に応じて温度調整及び濃度調整された現像液を選択する手段を備えた構成であってもよく、この場合一の現像液が選択されている間に、他の現像液について現像液の温度及び濃度が調整されるようにしてもよい。

また現像液供給ノズル及び希釈液供給ノズルは一体化されて液供給ノズルとして構成され、共通の駆動機構により移動される構成であってもよい。この液供給ノズルは、例えば複数の現像液あるいは希釈液を共通の吐出口から吐出するように構成されていてもよい。更にまた、現像液を吐出する現像液吐出口と、希釈液を吐出する希釈液吐出口と、を備え、これら現像液吐出口及び希釈液吐出口は液供給ノズルの進行方向の前後に設けられた構成であってもよく、この場合現像液吐出口は液供給ノズルの進行方向前方側に位置し、現像液吐出口と希釈液吐出口の間に基板の表面にある現像液を吸引する吸引口が設けられた構成であってもよい。また液供給ノズルは、内部に現像液を貯留する貯留部と希釈液を貯留する貯留部とを備え、これら貯留部の間にペルチェ効果を利用した温度調整部を設けた構成であってもよい。

更には、ノズルから吐出する現像液として、基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に応じて温度調整された現像液を選択する手段を備えた構成であってもよく、この場合、一の現像液が選択されている間に、他の現像液について現像液の温度が調整されるようにしてもよい。また前記制御部は、現像処理を行う基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方と現像液の温度とを対応づけたデータを記憶し、このデータに基づいて基板に応じた現像液の温度となるように前記温度調整部を制御するようにしてもよい。現像液の温度を調整する温度調整部は、例えば現像液供給ノズルあるいは液供給ノズルに設けることができる。また基板の表面に現像液を供給した後、２０秒以内に基板の表面に希釈液が供給される構成としてもよい。
また前記現像液供給ノズル及び前記希釈液供給ノズルの各吐出口に、前記現像液又は前記希釈液を基板に向けて吐出する前に衝突させる緩衝棒を設け、
前記緩衝棒には補助温度調整部が設けられ、当該補助温度調整部により前記吐出口から吐出される現像液又は前記希釈液の温度を調整するように構成してもよい。
また上述した現像装置において、前記温度調整部で調整される前記現像液の温度は、前記現像液に対して前記レジストが溶解性の低いレジストのときに例えば４０℃〜６０℃の温度に調整され、前記現像液に対して前記レジストが溶解性の高いレジストのときに例えば２０℃〜４０℃の温度に調整され、低温で前記レジストの溶解が促進されるレジストのときに例えば１０℃〜２０℃の温度に調整されるようにしてもよい。

本発明の現像装置は、基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面にノズルを用いて現像液を塗布する工程と、
この工程の前に現像により除去しようとする領域のレジストが溶解するように現像液の温度調整を行う工程と、
前記現像液が塗布された基板を予め設定した時間放置して現像反応を進行させ、現像により除去しようとする領域のレジストを溶解させる工程と、
前記基板の表面に現像液を供給した後、現像液の濃度を低下させてレジストの溶解を抑制又は停止すると共に溶解成分を拡散させるための希釈液を基板の表面に供給して液盛りする工程と、
続いて基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を含み、
前記ノズルは、現像液を貯留する貯留部と、この貯留部に設けられ、現像液の温度を調整するための温度調整部と、前記貯留部の下方側に設けられ、貯留部からの現像液を基板の表面に吐出する吐出口と、この吐出口に設けられ、現像液を基板に吐出する前に衝突され、これにより基板の表面に対する現像液の衝撃を和らげるための緩衝棒と、この緩衝棒に現像液の温度を調整するために設けられた補助温度調整部と、を備えたことを特徴とする。

現像液及び希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出口が形成されたノズルを、前記基板の一端側から他端側へ移動させることにより前記基板表面に塗布されるようにしてもよい。前記希釈液を基板表面に塗布する工程は、現像液を基板表面に塗布する工程とノズルの移動方向が同じでかつノズルの移動速度が略同等であってもよい。現像液及び希釈液は、共通の液供給ノズルを用いて前記基板表面に供給されるようにしてもよい。また現像液ノズルは複数設けられ、一の現像液が選択されている間に、他の現像液について現像液の温度が調整されるようにしてもよい。更に複数の現像液ノズルは、一体化されて液供給ノズルとして構成されていてもよい。また現像液を基板上に塗布する前に、現像液の温度調整に加えて現像液の濃度を調整する工程を含むようにしてもよい。更に現像液ノズルは複数設けられ、一の現像液が選択されている間に、他の現像液について現像液の温度及び濃度が調整されるようにしてもよい。更にまた、基板の有効領域のいずれの部位においても現像液がその部位に塗布された後２０秒以内に希釈液が供給されるようにしてもよい。

本発明によれば、基板の表面に現像液を供給した後、所定のタイミングで希釈液を供給しているため、現像反応の進行が抑制あるいは停止されると共に、レジスト溶解成分がいわば強制的に拡散されるので、当該レジスト溶解成分がレジストの溶解速度に影響するのを抑えること、つまり局所的に溶解が進んだり、進まなかったりすることによる線幅値のばらつきや現像欠陥の発生といった悪影響を抑えることができる。そして現像液の希釈のタイミングは、レジストが底部まで予定とする線幅が得られるように溶解し、かつレジスト溶解成分の濃度が高くなって当該溶解成分による悪影響が出始める前、例えば現像液が供給されてから例えば２０秒以内であることが必要であることから、パターンの底部まで溶解するのに時間がかかる場合には、その前に希釈液を供給すると溶解が抑制されてしまうこととなるが、この発明では、即ち、レジストの種類毎に所定の温度に現像液を調整してレジストの溶解速度を制御し、希釈が行われる前に充分に溶解されている状態としているため、レジストの種類にかかわらず良好な現像を行うことができる。例えば溶解性の低いレジストに対して希釈液を供給しても充分な現像時間を確保することができるので、その結果として線幅が均一なレジストパターンを得ることができる。

本発明の実施の形態に係る現像装置について図１及び図２を参照しながら説明する。図中２は基板例えばウエハＷの裏面側 中央部を吸引吸着して水平姿勢に保持するための基板保持部であるスピンチャックである。スピンチャック２は回転軸２１を介して駆動機構２２と接続されており、ウエハＷを保持した状態で回転及び昇降可能なように構成されている。

スピンチャック２に保持されたウエハＷを囲むようにして上方側が開口するカップ３体が設けられている。このカップ体３は、上部側が四角状であり下部側が円筒状の外カップ３１と、上部側が内側に傾斜した筒状の内カップ３２とからなり、外カップ３１の下端部に接続された昇降部３３により外カップ３１が昇降し、更に内カップ３２は外カップ３１の下端側内周面に形成された段部に押し上げられて昇降可能なように構成されている。

またスピンチャック２の下方側には円形板３４が設けられており、この円形板３４の外側には断面が凹部状に形成された液受け部３５が全周に亘って設けられている。液受け部３５の底面にはドレイン排出口３６が形成されており、ウエハＷからこぼれ落ちるか、あるいは振り切られて液受け部３５に貯留された現像液やリンス液はこのドレイン排出口３６を介して装置の外部に排出される。また円形板３４の外側には断面山形のリング部材３７が設けられている。なお、図示は省略するが、円形板３４を貫通する例えば３本の昇降ピンが設けられており、この昇降ピンと図示しない基板搬送手段との協働作用によりウエハＷがスピンチャック３に受け渡しできるように構成されている。

続いてウエハＷの表面に現像液を供給するための現像液供給手段について説明する。スピンチャック上のウエハの表面と対向するようにして各々液供給ノズルをなす第１の現像液ノズル４Ａ及び第２の現像液ノズル４Ｂが水平移動自在かつ昇降自在に設けられている。現像液ノズル４Ａの構成について図３〜５を用いて詳しく説明する。現像液ノズル４Ｂの構成は現像液ノズル４Ａと同じであるため、以下の説明において符号に「Ｂ」を付することで詳しい説明を省略する。

現像液ノズル４Ａは横に細長い略四角形状をなしており、その下面側にはウエハＷの有効領域（デバイス形成領域）の幅とほぼ同じかそれ以上の長さの例えばスリット形状に形成された吐出口４１Ａが長さ方向に伸びるように設けられている。また現像液ノズル４Ａの内部には、現像液を貯留する現像液貯留部４２Ａと、希釈液例えば純水を貯留する希釈液貯留部４３Ａとが例えば現像液ノズル４Ａの進行方向に対して前後に並べて設けられている。これら液貯留部４２Ａ、４３Ａは、例えば底部側に接続された流路４４Ａにより吐出口４１Ａの上部側と夫々連通している。即ち、第１の現像液ノズル４Ａは、後述するバルブの切り替えにより、現像液、純水、更には現像液と純水とを混合した希薄現像液のいずれかを吐出可能なように構成されている。なお、現像液貯留部４２Ａと希釈液貯留部４３Ａの配置は前後を反対に配置してもよい。

また、図中４５Ａは緩衝棒であり、ウエハＷ表面に吐出する現像液や希釈現像液をこの緩衝棒に一旦衝突させることによりウエハＷの表面に対する衝撃を和らげると共に、吐出口４１Ａの長手方向に均一に液を吐出させるためのものである。当該緩衝棒４５Ａは現像液と純水とを混合して希釈現像液を吐出する際の混合作用も発揮する。流路４４Ａは現像液ノズルの長さ方向に間隔をおいて配列された多数の孔であってもよく、例えば現像液ノズル４Ａの長さ方向に伸びる幅の狭いスリット形状に形成してもよい。本例では多数の孔で構成されている。

現像液貯留部４２Ａの例えば上部側には現像液供給口４６Ａが設けられている。この現像液供給口４６Ａは、例えばノズル長さ方向の両端部に２個設けられている（図４参照）。現像液供給口４６Ａには、その途中で分岐された現像液供給路例えば現像液配管４７Ａの一端が夫々接続されている。また現像液配管４７Ａの他端側は現像液供給源４８Ａと接続されており、その途中には現像液を所定の温度に調整する第２の温度調整部４９Ａ、バルブＶ１及び図示しない送液手段例えば吐出ストロークを変えることで吐出流量を調整可能な例えば流量調整バルブやベローズポンプ等が設けられている。

現像液供給口４６Ａ、４６Ａの上方には、温調水貯留部５Ａ、５１Ａが夫々設けられており、この温調水貯留部５Ａ、５１Ａからある程度上流側に亘る現像液配管４７Ａには、その外側を囲むようにして温調水の流路例えば温調水用配管５２Ａが設けられ、これにより現像液配管４７Ａと温調水用配管５２Ａとが重なり合う二重管５３Ａが形成されている。更に温調水貯留部５Ａから温調水貯留部５１Ａに跨る温調水配管５２Ａが現像液貯留部４２Ａ内部に設けられている。即ち、二重管４７Ａ及び現像液貯留部４２Ａは現像液の温度を調整するための補助温度調整部を構成しており、現像液と温調水とを仕切る管壁を介して両者の間で熱交換が行われ、これにより現像液が所定の温度に温調される。更に温調水貯留部５Ａには、温調水の復路に相当する温調水配管４６Ａの一端が設けられており、その他端が二重管５３Ａの上流側先端部に接続されて温調水の循環路を形成している。更にこの循環路の途中には温調水を所定の温度に調整するための温度調整器５４Ａ例えば熱交換器が設けられている。即ち、本例の現像液供給手段は、主温度調整部４９Ａ及び補助温度調整部により現像液が所定の温度例えば５〜６０℃に温調可能なように構成されている。なお、現像液及び温調水の液流れ方向については図４に模式的に示してある。

現像液貯留部４２Ａの上面は中央部が高くなるように形成されており、中央部には排気口５５Ａが設けられ、この排気口５５Ａには排気路５６Ａの一端が接続されている。更に排気路５６Ａの他端は図示しない吸引手段と接続されている。この排気口５５Ａから排出される流体には、例えば現像液に溶け込んでいる溶存窒素のうちのガス化したものが含まれる。

一方、希釈液貯留部４３Ａの例えば上部側には希釈液供給口６Ａが設けられている。この希釈液供給口６Ａは、例えばノズル長さ方向の両端部に例えば２個設けられている（図５参照）。希釈液供給口６Ａには、その途中で分岐された希釈液供給路６１Ａ例えば希釈液配管の一端が夫々接続されている。また希釈液配管６１Ａの他端側は希釈液供給源６２Ａと接続されており、その途中には希釈液例えば純水を所定の温度に調整する希釈液温度調整部６３Ａ、バルブＶ２及び図示しない送液手段例えば吐出ストロークを変えることで吐出流量を調整可能なベローズポンプ等が設けられている。希釈液貯留部４３Ａの上面は中央部が高くなるように形成されており、中央部には排気口６４Ａが設けられ、この排気口６４Ａには排気路６５Ａの一端が接続されている。更に排気路６５Ａの他端は図示しない吸引手段と接続されている。

説明を図２に戻すと、現像液ノズル４Ａ（４Ｂ）は支持部材であるノズルアーム７Ａ（７Ｂ）の一端側に支持されており、このノズルアーム７Ａ（７Ｂ）の他端側は図示しない昇降機構を備えた移動基体７１Ａ（７１Ｂ）と接続されており、更に移動基体７１Ａ（７１Ｂ）は例えばユニットの外装体底面にてＹ方向に伸びるガイド部材７２Ａ（７２Ｂ）に沿って横方向に移動可能なように構成されている。また図中７３は現像液ノズル４Ａ（４Ｂ）の待機部であり、このノズル待機部７３でノズル先端部の洗浄などが行われる。

ウエハＷの表面と対向するようにリンス液例えば純水を吐出するための細孔の吐出孔８０を有する水平移動及び昇降自在なリンス液ノズル８が設けられている。リンス液ノズル８には供給路例えばリンス液配管８１の一端が接続されており、このリンス液配管８１の他端側はリンス液の供給源８２と接続され、その途中には図示しない送液手段例えば吐出ストロークを変えることで吐出流量を調整可能なベローズポンプ等が設けられている。更にリンス液ノズル８はノズルアーム８３を介して図示しない昇降機構を備えた移動基体８４と接続されており、この移動基体８４は前記ガイド部材７２Ａに沿って第１の現像液ノズル４Ａと干渉しないで横方向に移動可能なように構成されている。また図中８５はリンス液ノズル６の待機部である。

図中９は制御部であり、この制御部９は駆動機構２２、昇降部３３、移動基体７１Ａ、７１Ｂ、８４の動作を制御する機能を有している。更にこの制御部９は、ウエハＷの表面に供給された現像液が前記所定の温度となるように前記した主温度調整部４９Ａ（４９Ｂ）及び補助温度調整部の温調動作を制御する機能を有している。更に希釈液温度調整部６３Ａにより希釈液例えば純水を所定の温度例えば現像液と同じ温度に調整する機能を有している。より詳しく説明すると、制御部９の備えた記憶部例えばメモりにはレジストの種類に対応付けて例えば５〜６０℃の範囲内で決められた現像液の温度設定値の情報が記憶されており、現像処理しようとするウエハＷに塗布されたレジストの種類に基づいて現像液の温度設定値が決められる。つまり現像液に対するレジストの種類毎の溶解特性に応じて現像液の温度が制御される。なおレジストの種類に応じて現像液の温度設定値を決めることができれば必ずしも制御部９のメモリに情報を記憶させていなくともよく、例えばオペレータが制御部９の入力手段を介して温度設定値を入力するようにしてもよい。

ここでレジストの種類に対応付けた現像液の温度設定値について一例を挙げておくと、例えばＫｒＦ光源用のレジストであって、例えば現像液に対して溶解性の低いレジスト種類であった場合には現像液の温度設定値を高く例えば４０〜６０℃に設定する。更に例えば近年適用可能性が検討されているＡｒＦ光源用のレジストであって、例えば現像液に対して溶解性の高いレジスト種類であった場合には現像液の温度設定値を低く例えば２０〜４０℃に設定する。更にはＩ線、Ｇ線などの光源用レジストのように、低温で溶解性が促進されるレジストの場合には温度設定値を例えば１０〜２０℃に設定する。通常はＫｒＦ又はＡｒＦ用であるかはその溶解速度で区別されており、ＫｒＦ用のものであるか、ＡｒＦ用のものであるかによって温度をきめるのではなく、レジストの溶解が促進される温度が高温側にあるか低温側にあるを把握し、そしてその具体的な温度を設定するのである。

続いて、上記現像装置を用いて基板であるウエハＷを現像する工程について説明する。先ず、外カップ３１、内カップ３２が下降位置にあり、現像液ノズル４Ａ、４Ｂ及びリンスノズル６がノズル待機部５３、６５の上方に夫々配置された状態において、その表面にレジストが塗布され、露光された後のウエハＷが図示しない基板搬送手段により搬入されると、この基板搬送手段と図示しない昇降ピンとの協働作用によりウエハＷはスピンチャック２に受け渡される。一方、例えば前記ウエハＷがスピンチャック２に受け渡されるまでに、制御部９ではこのウエハＷに塗布されたレジストの種類と前記メモリ内の情報に基づいて現像液の温度の設定値が決められ、かつ選択した現像液ノズル４Ａ（あるいは４Ｂ）の現像液の温度がこの温度設定値となるように主温度調整部４９Ａ及び補助温度調整部により温度調整が行われる。即ち、制御部９は、現像液ノズル４Ａ、４Ｂの中から現像を行うウエハＷに応じて温度調整がなされた現像液ノズル４Ａ（４Ｂ）を選択したことになる。更に希釈水例えば純水が所定の温度例えば現像液と同じ温度となるように希釈液温度調整部６３Ａにより温度調整が行われる。

次いで、外カップ３１及び内カップ３２が上昇位置に設定されると共に、現像液の吐出開始位置である例えばウエハＷの一端側の外縁から僅かに外側であってかつウエハＷの表面から僅かに高い位置にいずれか一方の現像液ノズル例えば第１の現像液ノズル４Ａを配置する。なお、他方の現像液ノズルである第２の現像液ノズル４Ｂはノズル待機部７３の上方で待機したままであるが、詳しくは後述するように、このウエハＷが現像処理されている間に例えば次のロットの先頭にくるウエハＷの処理を行うための準備動作が行われる。

しかる後、図６（ａ）に示すように、バルブＶ１を開いて吐出口４１Ａから現像液Ｄの吐出をしながら、ウエハＷの一端側から中央部上方を通過して他端側に向かうように第１の現像液ノズル４ＡをウエハＷの表面に沿って横移動させる。ノズルの移動速度は、例えば１２インチサイズのウエハＷの場合に例えば５秒でウエハＷの他端に到達するように設定する。これによりウエハＷの表面全体に現像液Ｄが供給され、ウエハＷの表面に現像液Ｄの液膜が形成される。そして現像液にレジストの溶解性の部位が溶解して、その後にパターンを形成する不溶解性の部位が残ることとなる。

前記ウエハＷの他端を通過した第１の現像液ノズル４Ａは、バルブＶ１を閉じて現像液Ｄの吐出を停止し、図６（ｂ）に示すように、例えば一旦上昇してからウエハＷの一端側へ移動して上述の吐出開始位置に再度設定される。この現像液の吐出を停止してから再度吐出開始位置に設定されるのに要する時間は、例えば駆動機構などのハード面の仕様に依り決まるところがあるが、本例においては例えば遅くとも５秒に設定する。

次いでバルブＶ１及びＶ２を開いて現像液貯留部４２Ａ及び希釈液貯留部４３Ａを介して流路４４Ａ内に所定の流量の現像液及び希釈液例えば純水を供給すると、現像液と純水とが混ざって希釈現像液となって吐出口４１Ａから吐出される。この希釈現像液はレジストを溶解させない濃度に設定するのが好ましい。そして、図６（ｃ）に示すように、希釈現像液Ｄ１を吐出口４１Ａから吐出しながら、現像液を供給したときと同じ方向に、即ち、ウエハＷの一端側から中央部上方を通過して他端側に向かうように第１の現像液ノズル４ＡをウエハＷの表面に沿って横移動させる。ノズルの移動速度は、例えば現像液Ｄを供給したときと同じ速度例えば５秒でウエハＷの他端に到達するように設定する。即ち、この例では現像液が供給されてから１０秒が経過したとき、つまりレジスト溶解成分が不均一な動きをし始める前までに希釈現像液がウエハＷの表面に供給されることになる。この希釈現像液より表層部のみならずパターンの谷間にあるレジスト溶解成分も掻き出され、ウエハＷ表面の現像液中に拡散するが、希釈現像液を供給したことによりウエハＷ表面にある現像液の濃度が低下してレジストの溶解が抑制されるか又は停止され、その後にレジストの溶解は促進されないので、レジスト溶解成分が拡散してもその影響が極めて小さくなる。

次いでバルブＶ１及びＶ２を閉じて希釈現像液Ｄ１の吐出を停止した後、現像液ノズル４Ａが後退する一方で、図６（ｄ）に示すように、リンス液（洗浄液）ノズル６がウエハＷの中央部上方に配置され、ウエハＷを鉛直軸回りに回転させると共にリンス液ＲをウエハＷの表面に供給する。リンス液Ｒは遠心力の作用により外側に広がり、このリンス液ＤによりウエハＷ表面からレジスト溶解成分を含む現像液が除去され、ウエハＷの表面が洗浄される。

しかる後、リンス液Ｒの供給を停止してリンス液ノズル６が後退した後、図６（ｅ）に示すように、ウエハＷを例えば２０００ｒｐｍの回転速度で高速回転させて表面の液を振り切るスピン乾燥がなされる。その後、外カップ３１及び内カップ３２が下降し、図示しない基板搬送手段によりウエハＷが搬出されて現像処理を終了する。

ここで、あるロットのウエハＷについて現像液ノズル４Ａを用いて現像処理が行われ、そのロットが終了して、次のロットの先頭のウエハＷを現像処理する場合には、例えば当該ウエハＷを現像処理する前までに、待機している他方の現像液ノズル４Ｂについて、次のロットのウエハＷのレジストに応じた温度設定値が決められると共に主温度調整部及び補助温度調整部により温度調整が行われ、当該現像液ノズル４Ｂを選択して既述の工程と同様にして現像処理が行われる。そして更に次のロットのウエハＷを処理する場合には、このロットのウエハＷに現像処理がなされている間にノズル待機部５６の上方で待機している第１の現像液ノズル４Ａの準備動作が同様にして行われる。

上述の実施の形態によれば、ウエハＷの表面に現像液を供給した後、所定のタイミングで現像液ノズル４Ａ（４Ｂ）をスキャンしながら希釈液を供給する構成とすることにより、準静的な状態で希釈が行われ、現像反応の進行が抑制あるいは停止されると共に、レジスト溶解成分をいわば強制的に拡散させることができるので、当該レジスト溶解成分がレジストの溶解速度に影響するのを抑えること、つまり局所的に溶解が進んだり、進まなかったりすることによる線幅値のばらつきや現像欠陥の発生を抑えることができる。そして現像液の希釈のタイミングは、レジストが底部まで予定とする線幅が得られるように溶解し、かつレジスト溶解成分の濃度が高くなって当該溶解成分による悪影響が出始める前、例えば現像液が供給されてから例えば２０秒以内であることが必要であることから、パターンの底部まで溶解するのに時間がかかる場合には、その前に希釈液を供給すると溶解が抑制されてしまうこととなる。ここでこの実施の形態ではレジストの種類毎に所定の温度に現像液を調整している。図７は、ある現像液について現像時間とパターンの線幅の関係を現像液の温度をパラメータとして示したものであり、（１）はクリーンルームの温度である２３℃の場合、（２）は５０℃の場合を示している。この例の現像液は温度が高い程溶解速度が早く、目標の線幅を１５０ｎｍとすると、２３℃に設定した場合には５０〜６０秒必要であったところ、５０℃に設定することにより、１０秒程に短縮できることが分かる。このように現像液の温度を調整してレジストの溶解速度を制御することにより、希釈が行われる前にレジストが充分に溶解されている状態とすることができるので、希釈現像を行って溶解成分による悪影響を避けながら、しかも予定とする線幅のパターンを得ることができ、この結果、レジストの種類にかかわらず線幅について面内均一性の高い良好な現像を行うことができる。この例ではレジストの種類と現像液の温度を対応付けているが、同じレジストであっても目標とする線幅が異なるパターンに対しては、そのパターン（線幅）に応じて現像液の温度を適切な値に調整してもよい。なお現像液の温度を低くする程レジストの溶解速度が早くなる場合について本実施例を適用できることは勿論である。更にまた、現像液をウエハＷ上に供給した後、例えば２０秒後、好ましくは１０秒後に希釈液を供給することで良好な現像を行うことができる理由について述べておくと、現像の安定化に必要な条件は、（ａ）現像液によるレジストの溶解がサチレーションしていること、（ｂ）レジスト溶解成分の濃度が当該領域内で均一化していること、であると考えられる。従って、（ａ）に至るまでの時間が分かりさえすれば、（ａ）に至った後、希釈液を例えば準静的な状態で供給することにより、強制的に（ｂ）の状態を作り出すことができる。（ａ）に要する時間の割合は、従来静止現像に必要とされていた６０秒のうち、現像液が２３℃の場合は多くの現像液において例えば２０秒以内という短い時間であることを把握しており、このため現像液供給後に希釈液を供給するタイミングは２０秒以内という値を選択している。

ここで例えば同じ温度の現像液を用いた場合、レジストの種類によって現像時間が異なることは上述したとおりであるが、例えば同種のレジスト及び同じ線幅の目標値であっても形成しようとするパターン形状例えばパターンが密であるか又は粗いかなどによっても僅かではあるが現像時間が異なってくる。従って本例においてはレジストの種類に応じて現像液の温度を調整する構成に限られず、パターン形状（線幅の目標値、パターンの密度及びパターンそのものの形状の少なくとも一方）に応じて現像液の温度を調整するようにしてもよく、更にはレジストの種類及びパターンの両方に応じて温度を調整するようにしてもよい。パターンに応じた温度の具体例としては、例えばパターンが密な場合には現像液の温度を低く設定し、パターンが粗い場合には現像液の温度を高く設定することが一例として挙げられる。またパターンそのものの形状としては、その形状が例えば直線状、円柱状にレジストを溶解させるホール状のものであるなどの他に、それらの形状の占める割合などによって温度設定値が決められる。

上述の実施の形態によれば、独立して異なる現像液の温度に調整可能な２本の現像液ノズル４Ａ、４Ｂを備え、一方の現像液ノズル４Ａ（４Ｂ）を用いてウエハＷを処理している間に、他方の現像液ノズル４Ｂ（４Ａ）は次のロットのウエハＷに応じた温度に現像液を調整する準備動作を行う構成とすることにより、前のウエハＷの処理を終えた後、次のウエハＷへの現像液の供給を速やかに行うことができる。このため現像処理時間の短縮化を図ることができるので、例えば複数枚のウエハＷを繰り返し処理する場合であっても高いスループットを確保することができる。

続いて現像液ノズル４Ａの他の例について図８を用いて説明する。この現像液ノズル４Ａは、その内部に複数例えば２つの現像液貯留部４２Ａ、４２Ａを備えており、これら現像液貯留部４２Ａ、４２Ａの間に希釈液貯留部４３Ａが配置されている。現像液貯留部４２Ａ、４２Ａから吐出口４１Ａに供給される現像液は、図示は省略するが夫々独立して設けられた主温度調整部及び補助温度調整部により温度調整がなされ、バルブＶ１、Ｖ１の切り替えにより各々から現像液をウエハＷの表面に供給可能なように構成されている。その他の構成については図３記載の現像液ノズル４Ａと同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。

この場合、一方の現像液貯留部４２Ａ側からウエハＷを処理している間に、次のロットの先頭のウエハＷの処理が開始される前までに、当該ロットのウエハＷのレジストの種類に基づいて他方の現像液貯留部４２Ａ側の現像液の温度調整を行っておき、次のロットのウエハＷを処理する際にはバルブＶ１、Ｖ１を切り替えて当該他方の現像液貯留部４２Ａ側から吐出口４４Ａを介してウエハＷの表面に現像液を供給する。このような構成であってもレジストの種類に応じてその温度が調整された現像液をウエハＷに供給することができ、上述の場合と同様の効果を得ることができる。更に本例によれば、当該現像液ノズル４Ａを用いて種類の異なるレジストの処理を順次行うことができるので、複数の現像液ノズルを備えなくともよく、その分装置面積を小さくできる点で有利である。また希釈液貯留部４３Ａを両現像液貯留部の間に介在させることにより、両現像液貯留部４２Ａ、４２Ａの間で現像液の温度差があっても互いの温度が干渉するのを抑えることができる。

上述の実施の形態においては、ウエハＷ毎に一方の現像液貯留部４２Ａから独立して現像液を供給する構成に限られず、各現像液貯留部４２Ａの温度を互いに異なる温度、例えば一方の現像液貯留部４２Ａ側の温度を高温例えば６０℃に設定し、他方の現像液貯留部４２Ａ側の温度を低温例えば５℃に設定しておき、吐出口４１Ａに供給する流量比を変えることにより現像液の温度を調整するようにしてもよい。この場合であっても所定の温度に調整された現像液をウエハＷに供給することができるので、上述の場合と同様の効果を得ることができる。

本発明の現像装置の更に他の現像液ノズルの構成について図９を用いて説明する。この現像液ノズル４Ａは、その移動方向において現像液を吐出する現像液吐出口４１Ａを前方側に設け、希釈液を吐出する希釈液吐出口１００Ａを後方側に別個に設けられている。その他の構成について図３の現像液ノズルと同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。この場合、各々の吐出口４１Ａ、１００Ａから現像液及び希釈液を同時に吐出しながらウエハＷの一端側から他端側に向かって現像液ノズル４Ａを横移動させる構成とする。このような構成であってもウエハＷの表面に供給された現像液を希釈液で希釈することができるので、上述の場合と同様の効果を得ることができる。本例は、例えばＡｒＦ光源用のレジストなど溶解性の高いレジストに高温の現像液を供給してその現像時間を例えば１〜２秒程度まで短縮化した場合に有効な手法である。

更に上述の例においては、例えば図１０に示すように、現像液吐出口４１Ａと希釈液吐出口１００Ａとの間に現像液を吸引するための吸引口１０１Ａを設け、この吸引口１０１Ａに吸引路１０２Ａを介して図示しない吸引手段と接続した構成としてもよい。このような構成であっても上述の例と同様の効果を得ることができる。更にこの場合には、ウエハＷの表面に供給した現像液と希釈液との境界において互いの液が衝突して乱れが生じてパターンの欠落が生じるのを抑えることができるので、より確実に線幅精度の高いパターンを得ることができる。

本発明の現像装置の更に他の現像液ノズルの構成について図１１を用いて説明する。この現像液ノズルは緩衝棒４５Ａ（４５Ｂ）の内部に例えば温調水の流路１０３Ａ（１０３Ｂ）を備えており、これにより当該緩衝棒４５Ａ（４５Ｂ）は補助温度調整部を形成する。その他の構成については図３の現像液ノズルと同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。このような構成であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。なお、緩衝棒４５Ａ（４５Ｂ）の表面の温度は、例えば現像液を加熱する場合にはその温度設定値よりも僅かに高い温度例えば１℃高い温度になるように、反対に現像液を冷却する場合にはその温度設定値よりも僅かに低い温度例えば１℃低い温度になるように設定するのが好ましい。この場合、ウエハＷの吐出口４１Ａに温度調整部を設けたことにより、ウエハＷに供給される現像液の温度をより高精度に調整することができる。
更に本例においては例えばレジストの種類により現像液を加熱する場合に限られるのであれば、緩衝棒４５Ａ（４５Ｂ）の内部に温調水の流路を設けた構成に限られず、緩衝棒４５Ａの内部にヒータを設けるようにしてもよい。この温度調整部を構成する緩衝棒４５Ａ（４５Ｂ）は図３記載の現像液ノズルだけでなく、図７〜１０記載のものにも用いることができる。更には、ヒータに代えて例えばヒートパイプであってもよい。

本発明の現像装置の更に他の現像液ノズルの構成について図１２を用いて説明する。本例の現像液ノズルは内部に温度調整部例えばペルチェ効果を利用した素子であるサーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）を備えており、このサーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）は例えば配線を介して図示しない電源と接続されている。サーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）は例えば現像液貯留部４２Ａと希釈液貯留部４３Ａとの間に配置され、電気が供給された際に発熱する面は現像液貯留部４２Ａ側に向けられている。その他の構成については図３の現像液ノズルと同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。この場合、サーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）に例えば直流電流を供給してサーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）の一面が発熱することにより現像液貯留部内の現像液が加熱されて所定の温度に調整されるので、上述の場合と同様の効果を得ることができる。
更には電流が供給された際に吸熱する面を現像液貯留部４２Ａに向けて配置した別のサーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）を設けた構成とし、現像液を冷却する際にはこのサーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）に電流を供給し、反対に加熱する際には前記サーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）に電流を供給するようにしてもよい。この場合であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。このサーモモジュール１０４Ａ（１０４Ｂ）は図３記載の現像液ノズルだけでなく、図８〜１０記載のものにも用いることができる。更に上述の温度調整部を構成する緩衝棒４５Ａ（４５Ｂ）と組み合わせてもよい。

本発明においては、現像液が液盛りされたウエハＷの表面に供給するのは希薄現像液に限られず、例えば純水をウエハＷの表面に供給するようにしてもよい。即ち、特許請求の範囲に記載の希釈液は例えば希薄現像液、純水であり、その他に界面活性剤であってもよい。

本発明においては、必ずしも溶解速度が早くなるように温度を調整する構成に限られず、例えば希釈液の供給するタイミングよりも前に充分な現像時間を確保できるのであれば、種々の種類のレジストの中からあるレジストを選択し、このレジストの溶解時間に他のレジストの現像時間を併せ込むようにしてもよい。この場合であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。

本発明においては、現像液又は希釈現像液を吐出しながらウエハＷの一端側から他端側に現像液ノズル４Ａ（４Ｂ）を移動させるスキャン動作は１回に限られず、複数回例えば２〜４回、更にはそれ以上行うようにしてもよい。何回行うかは処理するレジストに必要な現像時間、レジスト溶解成分の拡散具合などに応じて決められる。一例を挙げると、他端側に到達するまでの移動を例えば１秒に設定した場合、必要な現像時間が例えば５秒であれば５回のスキャンを行う。この場合であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。

更に本発明においては、レジストの種類に応じて温度を調整する構成に限られず、例えば現像装置が置かれるクリーンルームの温度例えば２３℃に一律に温度を調整する構成としてもよい。この場合であってもウエハＷ毎に同じ温度の現像液を供給することができるので、例えば同じ種類のレジストが塗布されたウエハＷ群に対しては均一な現像を行うことができる効果を得ることができる。

本発明においては、現像液及び希釈液を吐出するためのノズルは一体のノズルである場合に限られず、現像液を吐出する現像液ノズルと、希釈液例えば純水、希釈現像液を吐出する希釈液ノズルとを別個独立して設けた構成としてもよい。このような構成であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。

更に本発明においては、既述の第１の実施の形態のノズルにおいて（図３参照）、現像液貯留部４２Ａの第１の現像液を、希釈液貯留部４３Ａ（この例では現像液貯留部として）に第２の現像液を夫々貯留して２種類の現像液例えば温度が異なる現像液を供給できるようにし、希釈液については当該ノズルとは別個に設けたノズルにより供給するようにしてもよい。

更に本発明においては、例えば図１３に示すように、既述の現像液の温度を調整するための補助温度調整部と同様の構成を希釈液側に設けて希釈液の温度を調整するようにしてもよい。図中１１０Ａ（１１０Ｂ）は、希釈液配管６１Ａ（６１Ｂ）の外側を隙間をあけて温調水用配管１１１Ａ（１１１Ｂ）が囲むことにより形成される二重管である。更に温調水用配管１１１Ａ（１１１Ｂ）は、温調水貯留部１１２Ａ（１１２Ｂ）と、図示しないノズル他端側の温調水貯留部１１３Ａ（１１３Ｂ）との間に跨るように希釈液貯留部４３Ａ（４３Ｂ）の内部に設けられており、前記二重管１１０Ａ（１１０Ｂ）と合わせて補助温度調整部を構成する。また１１４Ａ（１１４Ｂ）は、温調水の循環路に設けられた温調水の温度を調整するための温度調整器である。その他の構成は図３に記載のものと同じである。このような構成であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。更に本例のように吐出口４１Ａ（４１Ｂ）の近傍にて希釈液の温度を調整することにより、より高精度に希釈液の温度を調整でき、また現像液及び希釈液の各液の温度差に幅を持たせることができるので得策である。この希釈液側に補助温度調整部を設ける構成は、図３記載の現像液ノズルに限られず、他の実施例の現像液ノズル（例えば、図８ないし図１２に記載の現像液ノズル）にも適用することができる。なお、希釈液の温度を調整することが好ましいが、希釈液を温度調整する構成を備えていなくとも上述の作用効果を得ることができるのは勿論のことである。

更に本発明においては、レジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に基づいて現像液の温度を調整する構成に限られず、例えばレジストの種類及びパターンの少なくとも一方に基づいて現像液の温度及び現像液の濃度を調整するようにしてもよい。この場合であってもレジストの溶解速度を制御することができるので、上述の場合と同様の効果を得ることができる。具体的には既述の実施の形態において温度を調整する代わりに温度の調整に加えて現像液の温度も併せて調整する例が挙げられる。現像液の濃度を調整する手法の一例としては現像液と混合する純水の流量比を図示しない流量調整部により変えることによって調整してもよく、あるいは例えば互いに異なる濃度の現像液を供給可能なように複数の現像液供給源４８Ａ（４８Ｂ）を設け、例えばバルブの切り替えにより所定の濃度の現像液を供給可能な現像液供給源４８Ａ（４８Ｂ）を選択するようにしてもよい。これら流量調整部やバルブなどは、現像液の濃度調整部の一部をなすものである。

更に本発明においては、基板はウエハＷに限られず、例えばＬＣＤ基板、フォトマスク用レチクル基板であってもよい。

最後に上述の現像装置が組み込まれ塗布・現像装置の一例の構成について図１４及び図１５を参照しながら簡単に説明する。図中Ｂ１は基板であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたカセットＣを搬入出するためのカセット載置部であり、カセットＣを複数個載置可能な載置部９０ａを備えたカセットステーション９０と、このカセットステーション９０から見て前方の壁面に設けられる開閉部９１と、開閉部９１を介してカセットＣからウエハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とが設けられている。

カセット載置部Ｂ１の奥側には筐体９２にて周囲を囲まれる処理部Ｂ２が接続されており、この処理部Ｂ２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、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送手段Ａ２、Ａ３はカセット載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されると共に、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理部Ｂ１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なっている。また主搬送手段Ａ２、Ａ３は、カセット載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁９３により囲まれる空間内に置かれている。また図中９４、９５は各ユニットで用いられる処理液の温度調整装置や温湿度調整用のダクト等を備えた温湿度調整ユニットである。

液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図１５に示すように塗布液（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９６の上に、塗布ユニットＣＯＴ、本発明に係る現像装置を備えた現像ユニットＤＥＶ及び反射防止膜形成ユニットＢＡＲＣ等を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また上述の棚ユニット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を複数段例えば１０段に積層した構成とされており、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等が含まれる。

処理部Ｂ２における棚ユニットＵ３の奥側には、例えば第１の搬送室９７及び第２の搬送室９８からなるインターフェイス部Ｂ３を介して露光部Ｂ４が接続されている。インターフェイス部Ｂ３の内部には処理部Ｂ２と露光部Ｂ４との間でウエハＷの受け渡しを行うための２つの受け渡し手段Ａ４、Ａ５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。

この装置におけるウエハの流れについて一例を示すと、先ず外部からウエハＷの収納されたカセットＣが載置台９０に載置されると、開閉部９１と共にカセットＣの蓋体が外されて受け渡し手段ＡＲ１によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しユニット（図示せず）を介して主搬送手段Ａ２へと受け渡され、棚ユニットＵ１〜Ｕ３内の一の棚にて、塗布処理の前処理として例えば反射防止膜形成処理、冷却処理が行われ、しかる後塗布ユニットＣＯＴにてレジスト液が塗布される。続いてウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニットで加熱（ベーク処理）され、更に冷却された後棚ユニットＵ３の受け渡しユニットを経由してインターフェイス部Ｂ３へと搬入される。このインターフェイス部Ｂ３においてウエハＷは例えば受け渡し手段Ａ４→棚ユニットＵ６→受け渡し手段Ａ５という経路で露光部Ｂ４へ搬送され、露光が行われる。露光後、ウエハＷは逆の経路で主搬送手段Ａ２まで搬送され、現像ユニットＤＥＶにて現像されることでレジストマスクが形成される。しかる後ウエハＷは載置台９０上の元のカセットＣへと戻される。

本発明の現像装置の実施の形態にかかる現像装置を示す縦断面図である。 本発明の現像装置の実施の形態にかかる現像装置を示す平面図である。 上記現像装置の現像液ノズルの幅方向の縦断面図である。 上記現像装置の現像液ノズルの長さ方向の縦断面図である。 上記現像装置の現像液ノズルの長さ方向の縦断面図である。 上記現像装置の現像液供給手段を示す説明図である。 パターンの線幅と現像時間の関係を示す特性図である。 上記現像装置を用いてウエハを現像する工程を示す工程図である。 上記現像装置の現像液ノズルの他の例を示す説明図である。 上記現像装置の現像液ノズルの更に他の例を示す説明図である。 上記現像装置の現像液ノズルの更に他の例を示す説明図である。 上記現像装置の現像液ノズルの更に他の例を示す説明図である。 上記現像装置の現像液ノズルの更に他の例を示す説明図である。 前記現像装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す平面図である。 前記現像装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す斜視図である。 従来の現像装置を示す説明図である。 従来の現像装置を用いてウエハを現像する工程を示す工程図である。 従来の他の現像装置を示す説明図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
２ スピンチャック
３ カップ体
４Ａ 第１の現像液ノズル
４Ｂ 第２の現像液ノズル
４１Ａ、４１Ｂ 吐出口
４２Ａ、４２Ｂ 現像液貯留部
４３Ａ、４３Ｂ 希釈液貯留部
８ リンス液ノズル
９ 制御部

Claims (24)

1. 基板にレジストが塗布され、露光された後の基板をほぼ水平に保持する基板保持部と、
   前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出口が形成され、現像液を供給するための現像液供給ノズルと、
   前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出口が形成され、基板に供給された現像液の濃度を低下させてレジストの溶解を抑制又は停止すると共に溶解成分を拡散させるための希釈液を供給する希釈液供給ノズルと、
   現像処理を行う基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に応じて現像液供給ノズルの現像液の温度を調整するための温度調整部と、
   現像液供給ノズル及び希釈液供給ノズルを基板の一端側から他端側に亘って移動させるための駆動機構と、
   前記基板の表面に現像液を供給した後、前記希釈液供給ノズルを基板の一端側から他端側に亘って移動させながら基板の表面に希釈液を供給して液盛りするように前記希釈液供給ノズルの動作を制御するための制御部と、を備え、
   前記現像液供給ノズルは、現像液を貯留する貯留部と、この貯留部に設けられ、現像液の温度を調整するための温度調整部と、前記貯留部の下方側に設けられ、貯留部からの現像液を基板の表面に吐出する吐出口と、この吐出口に設けられ、現像液を基板に吐出する前に衝突され、これにより基板の表面に対する現像液の衝撃を和らげるための緩衝棒と、この緩衝棒に現像液の温度を調整するために設けられた補助温度調整部と、を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 現像液供給ノズルは複数設けられ、各現像液供給ノズル毎に現像液の温度調整を行うための温度調整部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 複数の現像液供給ノズルは一体化されて液供給ノズルとして構成され、共通の駆動機構により移動されることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
4. 現像液供給ノズル及び希釈液供給ノズルは一体化されて液供給ノズルとして構成され、共通の駆動機構により移動されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。
5. 液供給ノズルは、複数の現像液あるいは希釈液を共通の吐出口から吐出するように構成されていることを特徴とする請求項３または４記載の現像装置。
6. 現像液を吐出する現像液吐出口と、希釈液を吐出する希釈液吐出口と、を備え、これら現像液吐出口及び希釈液吐出口は液供給ノズルの進行方向の前後に設けられたことを特徴とする請求項３または４記載の現像液装置。
7. 前記液供給ノズルは、内部に現像液を貯留する貯留部と希釈液を貯留する貯留部とを備え、これら貯留部の間にペルチェ効果を利用した温度調整部を設けたことを特徴とする請求項４、５、６記載の現像装置。
8. 現像液吐出口は液供給ノズルの進行方向前方側に位置し、現像液吐出口と希釈液吐出口の間に基板の表面にある現像液を吸引する吸引口が設けられたことを特徴とする請求項６記載の現像装置。
9. ノズルから吐出する現像液として、基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に応じて温度調整された現像液を選択する手段を備えたことを特徴とする請求項３ないし８のいずれか一に記載の現像装置。
10. 一の現像液が選択されている間に、他の現像液について現像液の温度が調整されることを特徴とする請求項９記載の現像装置。
11. 前記制御部は、現像処理を行う基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方と現像液の温度とを対応づけたデータを記憶し、このデータに基づいて基板に応じた現像液の温度となるように前記温度調整部を制御することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一に記載の現像装置。
12. 現像処理を行う基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に応じて現像液供給ノズルの現像液の濃度を調整するための濃度調整部を備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の現像装置。
13. ノズルから吐出する現像液として、基板上のレジストの種類及びパターン形状の少なくとも一方に応じて温度調整及び濃度調整された現像液を選択する手段を備えたことを特徴とする請求項１２記載の現像装置。
14. 一の現像液が選択されている間に、他の現像液について現像液の温度及び濃度が調整されることを特徴とする請求項１３記載の現像装置。
15. 基板の表面に現像液を供給した後、２０秒以内に基板の表面に希釈液が供給されることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一に記載の現像装置。
16. 基板上の露光処理が施されたレジスト膜の表面にノズルを用いて現像液を塗布する工程と、
    この工程の前に現像により除去しようとする領域のレジストが溶解するように現像液の温度調整を行う工程と、
    前記現像液が塗布された基板を予め設定した時間放置して現像反応を進行させ、現像により除去しようとする領域のレジストを溶解させる工程と、
    前記基板の表面に現像液を供給した後、現像液の濃度を低下させてレジストの溶解を抑制又は停止すると共に溶解成分を拡散させるための希釈液を基板の表面に供給して液盛りする工程と、
    続いて基板に洗浄液を供給して、前記基板の洗浄を行う工程と、を含み、
    前記ノズルは、現像液を貯留する貯留部と、この貯留部に設けられ、現像液の温度を調整するための温度調整部と、前記貯留部の下方側に設けられ、貯留部からの現像液を基板の表面に吐出する吐出口と、この吐出口に設けられ、現像液を基板に吐出する前に衝突され、これにより基板の表面に対する現像液の衝撃を和らげるための緩衝棒と、この緩衝棒に現像液の温度を調整するために設けられた補助温度調整部と、を備えたことを特徴とする現像方法。
17. 現像液及び希釈液は、前記基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出口が形成されたノズルを、前記基板の一端側から他端側へ移動させることにより前記基板表面に塗布されることを特徴とする請求項１６記載の現像方法。
18. 前記希釈液を基板表面に塗布する工程は、現像液を基板表面に塗布する工程とノズルの移動方向が同じでかつノズルの移動速度が略同等であることを特徴とする請求項１７記載の現像方法。
19. 現像液及び希釈液は、共通の液供給ノズルを用いて前記基板表面に供給されることを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか一に記載の現像方法。
20. 現像液ノズルは複数設けられ、一の現像液が選択されている間に、他の現像液について現像液の温度が調整されることを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれか一に記載の記載の現像方法。
21. 複数の現像液ノズルは、一体化されて液供給ノズルとして構成されていることを特徴とする請求項２０記載の現像方法。
22. 現像液を基板上に塗布する前に、現像液の温度調整に加えて現像液の濃度を調整する工程を含む請求項１６ないし２１のいずれか一つに記載の現像方法。
23. 現像液ノズルは複数設けられ、一の現像液が選択されている間に、他の現像液について現像液の温度及び濃度が調整されることを特徴とする請求項２２記載の現像方法。
24. 基板の有効領域のいずれの部位においても現像液がその部位に塗布された後２０秒以内に希釈液が供給されることを特徴とする請求項１６ないし２３のいずれか一に記載の現像方法。

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