JP4249677B2

JP4249677B2 - 現像処理装置及び現像処理方法

Info

Publication number: JP4249677B2
Application number: JP2004250340A
Authority: JP
Inventors: 紀勝佐藤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: JP2006066799A

Description

本発明は，基板の現像処理装置及び現像処理方法に関する。

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，例えば所定パターンに露光されたウェハを現像する現像処理が行われる。この現像処理は，通常現像処理装置で行われ，当該現像処理装置では，例えばスピンチャックに保持されたウェハ上に現像液供給ノズルから現像液が供給され，ウェハ表面上に現像液の液膜が形成されて，ウェハが現像される。その後洗浄液供給ノズルによりウェハ上に洗浄液が供給され，ウェハが高速回転されて洗浄される。この洗浄により，現像時にウェハ上の現像液中に生成された現像生成物が除去される。

しかしながら，上述した現像処理装置では，洗浄時にウェハを高速で回転させていたため，大型で高トルクのモータが必要であった。このため，モータのための広いスペースが必要になり，現像処理装置が大型化していた。またモータを回転させるための電力消費量が多く，ランニングコストも増大していた。この問題を解決するには，例えばウェハを回転させないでウェハを洗浄することが提案できる。

例えば，洗浄液供給ノズルをウェハ表面に近づけて，当該洗浄液供給ノズルをウェハの一端部から他端部に向けて移動させながら，ウェハに向けて洗浄液を吐出して，ウェハを洗浄することが提案されている（例えば，特許文献１参照。）。

しかしながら，上述のようにウェハの洗浄を非回転で行う場合，ウェハに遠心力が働かないため，洗浄能力が不十分になり易く，ウェハ表面に現像生成物が残る可能性がある。ウェハ表面に僅かに現像生成物が残っても，それが例えばパターン欠陥の原因となり，歩留まりの低下を招く。また，洗浄能力を向上させるために，ウェハに対し洗浄液を大流量で吐出すると，その分洗浄液の消費量が増大するので，非回転にしても帰ってランニングコストが増大してしまう。

特開２００４-１４８６９号公報

本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，現像後の洗浄時にウェハなどの基板を回転させない場合であっても，高い洗浄能力を維持し，さらに洗浄液の消費量を抑えることができる現像処理装置及び現像処理方法を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，基板を現像処理する現像処理装置であって，基板を保持する保持部材と，前記保持部材に保持された基板上に現像液を供給し，基板の表面上に現像液の液膜を形成する現像液供給ノズルと，前記基板上の現像液に帯電した状態で接触し，当該現像液中の現像生成物を静電気を用いて捕集する捕集部材と，前記捕集部材を所定種類の電荷に帯電させる帯電機構と，前記捕集部材を前記基板上の現像液に接触させ，さらにその接触させた状態で前記基板の表面に沿って移動させる移動機構と，前記保持部材に保持された基板上に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルと，前記保持部材に保持された基板上の現像液に液体を供給して前記現像液を攪拌する攪拌部材と，前記攪拌部材を基板の表面に沿って基板の一端部から他端部に移動させる移動機構と，を備え，前記攪拌部材は，前記基板の寸法と同じかそれより長い液体吐出口を備え，前記攪拌部材は，前記捕集部材と兼用され，前記攪拌部材の下面部に前記液体吐出口が形成され，前記帯電機構は，前記攪拌部材の下面部を帯電できることを特徴とする。

基板上に現像液の液膜を形成して基板を現像すると，現像液中に不溶化物の粒子などの現像生成物が生成され，当該現像生成物は，現像液中において所定の電荷に帯電している。本発明によれば，基板上に現像液の液膜を形成し基板を現像した後に，現像液中の現像生成物と異種の電荷に帯電した捕集部材を現像液に接触させ，基板の表面上を移動させることによって，現像液中の現像生成物を捕集することができる。そして，その捕集の後に基板上に洗浄液を供給して基板を洗浄することができる。このように，基板に洗浄液が供給される前に現像生成物が捕集されるので，洗浄時に基板を高速回転させなくても，或いは基板に大流量の洗浄液を吐出しなくても，現像生成物が残らないように基板を十分に洗浄することができる。
また，現像処理装置は，保持部材に保持された基板上の現像液に液体を供給して現像液を攪拌する攪拌部材を備えている。かかる場合，攪拌部材によって，例えば基板表面の現像液の底に堆積した現像生成物が巻き上げられるので，現像生成物が捕集部材に接触しやすくなり，現像生成物を効率的に捕集できる。
また，攪拌部材は，基板の寸法と同じかそれより長い液体吐出口を備え，攪拌部材を基板の表面に沿って基板の一端部から他端部に移動させる移動機構をさらに備えている。基板の寸法とは，基板が円形状上の場合，基板の直径であり，基板が方形状の場合，基板の一辺の長さである。
また，攪拌部材は，捕集部材と兼用され，攪拌部材の下面部に液体吐出口が形成され，帯電機構は，攪拌部材の下面部を帯電できてもよい。かかる場合，現像液の攪拌と現像液中の現像生成物の捕集を同じ部材で行うことができる。また，現像液を攪拌するのとほぼ同時に当該現像液中の現像生成物を捕集することができる。

前記捕集部材は，基板の寸法と同じかそれより長い細長形状に形成されていてもよい。かかる場合，例えば移動機構によって捕集部材を基板の一端部から他端部に一回走査することによって，基板表面の現像生成物を捕集できる。

前記捕集部材は，現像液と接触する下面が下側に凸に湾曲していてもよい。また，前記捕集部材は，現像液と接触する下面に凹凸が形成されていてもよい。かかる場合，捕集部材の現像液に対する接触面積が増大するので，より効率的に現像生成物を捕集できる。

前記現像液と接触する前記捕集部材の下面には，現像液を攪拌するための羽根部が形成され，当該羽根部は，前記捕集部材の下面から前記捕集部材の移動方向側の俯角方向に向けて形成されていてもよい。かかる場合，基板表面上を捕集部材が移動すると，羽根部により現像液が攪拌され，例えば基板表面の現像液の底に堆積した現像生成物が巻き上げられる。この結果，現像生成物が捕集部材に接触しやすくなり，現像生成物が効率的に捕集される。

参考例として，前記攪拌部材と前記捕集部材は，併設されており，前記攪拌部材は，前記捕集部材の移動方向側に配置されていてもよい。かかる場合，攪拌部材により現像液中で巻き上げられた現像生成物を直ちに捕集部材により捕集することができる。

前記攪拌部材は，前記洗浄液供給ノズルと兼用されていてもよい。

前記現像処理装置は，前記保持部材を帯電させる保持部材用帯電機構を備えていてもよい。かかる場合，基板を保持した保持部材を例えば現像生成物と逆の電荷に帯電させ，基板表面の底に堆積した現像生成物を静電気により浮上させることができる。この結果，現像生成物と捕集部材とが接触しやすくなり，現像生成物を効果的に捕集できる。

前記現像処理装置は，前記保持部材を振動させる振動機構を備えていてもよい。かかる場合，基板を保持した保持部材に振動を与えて，基板表面の現像液の底に堆積した現像生成物を浮上させることができる。この結果，現像生成物と捕集部材とが接触しやすくなり，現像生成物を効果的に捕集できる。

前記現像処理装置は，前記捕集部材を収容して洗浄する洗浄容器を備えていてもよい。前記捕集部材の帯電機構は，前記補修部材を両種類の電荷に帯電できてもよい。かかる場合，現像生成物を捕集した捕集部材に現像生成物と同じ種類の電荷を帯電させて，捕集部材から現像生成物を離脱させることができる。これにより，捕集部材から現像生成物を落とす洗浄を簡単に行うことができる。

前記洗浄容器は，捕集部材用の洗浄液を貯留可能に構成され，洗浄容器本体を帯電可能させる洗浄容器用帯電機構をさらに備えていてもよい。かかる場合，捕集部材を洗浄容器内の洗浄液中の浸漬し，さらに洗浄容器本体に現像生成物を引き付ける電荷を帯電させることによって，捕集部材に付着した現像生成物を離脱させることができる。これにより，捕集部材を簡単に洗浄できる。

前記洗浄容器は，収容した前記捕集部材に対し捕集部材用の洗浄液を吐出する洗浄液吐出口を備えていてもよい。かかる場合，洗浄容器内に収容された捕集部材に洗浄液を吐出し，その水流により捕集部材に付着した現像生成物を洗い落とすことができる。

参考例は，基板を現像処理する現像処理方法であって，基板に現像液を供給して基板を現像する工程と，基板を現像した後に，現像液中の現像生成物と逆の電荷に帯電させた捕集部材を基板上の現像液に接触させて，当該現像液中の現像生成物を捕集する工程と，その後，前記基板上の全面に洗浄液を供給して基板を洗浄する工程と，を有することを特徴とする。

参考例によれば，静電気を用いて現像液中の現像生成物を捕集した後に，基板上に洗浄液を供給して基板を洗浄することができるので，洗浄時に基板を高速回転させなくても，或いは基板に大流量の洗浄液を供給しなくても，現像生成物が残らないように基板を十分に洗浄することができる。

前記参考例の現像処理方法は，前記現像生成物を捕集する前に，前記基板上の現像液を攪拌する工程を有していてもよい。かかる場合，例えば基板表面の現像液の底に堆積した現像生成物が浮遊するので，現像生成物と捕集部材が接触しやすくなり，現像生成物をより効率よく捕集することができる。

本発明によれば，現像生成物を基板上から十分に除去できるので，現像生成物によるパターン欠陥がなくなり，歩留まりの向上が図られる。また，現像処理装置の小型化，ランニングコストの低減が図られる。

以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる現像処理装置が搭載された塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，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。

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，フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の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。

カセットステーション２では，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。カセットステーション２には，搬送路６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体７が設けられている。ウェハ搬送体７は，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）にも移動自在であり，Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。

ウェハ搬送体７は，Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり，後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置６０やトランジション装置６１に対してもアクセスできる。

カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は，複数の処理装置が多段に配置された，例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には，カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１，第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には，カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には，第１の搬送装置１０が設けられている。第１の搬送装置１０は，第１の処理装置群Ｇ１，第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には，第２の搬送装置１１が設けられている。第２の搬送装置１１は，第２の処理装置群Ｇ２，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。

図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には，ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置，例えばウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２０，２１，２２，露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置２３，２４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には，液処理装置，例えば本発明にかかる現像処理装置３０〜３４が下から順に５段に重ねられている。また，第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には，各処理装置群Ｇ１及びＧ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０，４１がそれぞれ設けられている。

例えば図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には，温調装置６０，ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１，精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温調装置６２〜６４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置６５〜６８が下から順に９段に重ねられている。

第４の処理装置群Ｇ４では，例えば高精度温調装置７０，レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置７１〜７４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置７５〜７９が下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理装置群Ｇ５では，ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置，例えば高精度温調装置８０〜８３，露光後のウェハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキング装置８４〜８９が下から順に１０段に重ねられている。

図１に示すように第１の搬送装置１０のＸ方向正方向側には，複数の処理装置が配置されており，例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置９０，９１，ウェハＷを加熱する加熱装置９２，９３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置１１のＸ方向正方向側には，例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置９４が配置されている。

インターフェイス部４には，例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１００上を移動するウェハ搬送体１０１と，バッファカセット１０２が設けられている。ウェハ搬送体１０１は，Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり，インターフェイス部４に隣接した図示しない露光装置と，バッファカセット１０２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。

次に，上述した現像処理装置３０の構成について詳しく説明する。図４は，現像処理装置３０の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，現像処理装置３０の構成の概略を示す平面図である。

図４に示すように現像処理装置３０は，中央部にウェハＷを保持する保持部材としてのチャック１２０を備えている。チャック１２０は，水平な上面を有し，当該上面には，例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により，ウェハＷをチャック１２０上に吸着できる。

チャック１２０は，例えばシリンダなどの駆動部からなるチャック駆動機構１２１を備えており，チャック１２０を上下方向に昇降できる。

チャック１２０の周囲には，ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め，回収するカップ１２２が設けられている。カップ１２２は，例えばチャック１２０の周囲を囲む内カップ１２３と，当該内カップ１２３の外方を覆う外カップ１２４と，内カップ１２３と外カップ１２４の下面を覆う下カップ１２５とを個別に備えている。内カップ１２３と外カップ１２４により，主にウェハＷの外方に飛散する液体を受け止めることができ，下カップ１２５により，内カップ１２３と外カップ１２４の内壁やウェハＷから落下する液体を回収することができる。

内カップ１２３は，例えば略円筒状に形成され，その上端部は内側上方に向けて傾斜している。内カップ１２３は，例えばシリンダなどの昇降駆動部１２６によって上下動できる。外カップ１２４は，例えば図５に示すように平面から見て四角形の略筒状に形成されている。外カップ１２４は，図４に示すように例えばシリンダなどの昇降駆動部１２７によって上下動できる。下カップ１２５の中央部には，チャック１２０が貫通している。チャック１２０の周囲には，例えばウェハＷの表面から裏面に回り込んだ液体の流れを遮断する環状部材１２８が設けられている。環状部材１２８は，例えばウェハＷの裏面に近接する頂上部を備えており，その頂上部でウェハＷの裏面を伝わる液体を遮断できる。下カップ１２５には，例えば工場の排液部に連通した排出管１２９が接続されており，カップ１２２において回収した液体は，排出管１２９から現像処理装置３０の外部に排出できる。

図５に示すようにカップ１２２のＸ方向負方向（図５の下方向）側には，Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１４０が形成されている。レール１４０は，例えばカップ１２２のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からカップ１２２のＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。レール１４０には，例えば二本のアーム１４１，１４２が取り付けられている。第１のアーム１４１には，現像液供給ノズル１４３が支持されている。第１のアーム１４１は，ノズル駆動部１４４によってレール１４０上をＹ方向に移動できる。この第１のアーム１４１により，現像液供給ノズル１４３は，カップ１２２のＹ方向負方向側の外方に設置された待機部１４５からカップ１２２内まで移動し，ウェハＷの表面上を移動できる。また，第１のアーム１４１は，例えばノズル駆動部１４４によって上下方向にも移動自在であり，現像液供給ノズル１４３を昇降させることができる。

現像液供給ノズル１４３は，例えばウェハＷの直径寸法と同じかそれよりも長い，Ｘ方向に沿った細長形状を有している。図４に示すように現像液供給ノズル１４３の上部には，現像液供給源１４５に連通する現像液供給管１４６が接続されている。現像液供給ノズル１４３の下部には，長手方向に沿って一列に形成された複数の吐出口１４７が形成されている。現像液供給ノズル１４３は，上部の現像液供給管１４６から導入された現像液を現像液供給ノズル１４３の内部を流通させ，下部の各吐出口１４７から一様に吐出できるようになっている。

第２のアーム１４２には，図５に示すように洗浄液供給ノズル１５０が支持されている。第２のアーム１４２は，例えばノズル駆動部１５１によってレール１４０上をＹ方向に移動できる。この第２のアーム１４２によって，洗浄液供給ノズル１５０は，カップ１２２のＹ方向正方向側の外方に設けられた待機部１５２からカップ１２２内に移動し，ウェハＷの表面上を移動できる。また，第２のアーム１４２は，ノズル駆動部１５１によって上下方向にも移動自在である。

洗浄液供給ノズル１５０は，例えば図５及び図６に示すようにウェハＷの直径寸法と同じかそれよりも長い，Ｘ方向に沿った細長形状を有している。図４に示すように洗浄液供給ノズル１５０の上部には，洗浄液供給源１５３に連通する洗浄液供給管１５４と，エア供給源１５５に連通する給気管１５６が接続されている。なお，本実施の形態における洗浄液供給源１５３には，純水が貯留されており，洗浄液供給ノズル１５０には，洗浄液として純水が供給される。

洗浄液供給ノズル１５０の下部には，例えば図６に示すように洗浄液を吐出する複数の吐出口１５７が長手方向に沿って直線状に形成されている。複数の吐出口１５７は，洗浄液供給ノズル１５０の長手方向の一端部から他端部に渡り形成されている。また，洗浄液供給ノズル１５０の下部には，長手方向の一端部から他端部に渡るスリット状のエア吹出し口１５８が形成されている。エア吹出し口１５８は，洗浄液供給ノズル１５０の移動方向（Ｙ方向）に沿って吐出口１５７と平行に形成されている。

図７に示すように洗浄液供給ノズル１５０の内部には，洗浄液供給管１５４から導入された洗浄液を一旦貯留する洗浄液貯留室１６０が形成されている。洗浄液供給ノズル１５０は，上部の洗浄液供給管１５４から導入された洗浄液を洗浄液供給ノズル１５０の内部の洗浄液貯留室１６０を通過させ，下部の各吐出口１５７から一様に吐出できる。また，洗浄液供給ノズル１５０の内部には，給気管１５６から導入されたエアを一旦滞留させるエア滞留室１６１が形成されている。洗浄液供給ノズル１５０は，上部の給気管１５６から導入されたエアをエア滞留室１６１を通過させ，下部のエア吹出し口１５８から噴出できる。以上のように洗浄液供給ノズル１５０は，洗浄液とエアの両方を吐出できる。

図５に示すようにカップ１２２のＸ方向正方向（図５の上方向）側には，Ｙ方向に沿って延伸するレール１７０が形成されている。レール１７０は，例えばカップ１２２のＹ方向正方向側の外方からカップ１２２のＹ方向負方向側の外方まで形成されている。レール１７０には，例えば第３のアーム１７１が取り付けられている。第３のアーム１７１は，駆動部１７２によってレール１７０上を移動自在である。第３のアーム１７１には，捕集部材としての帯電棒１７３が支持されている。カップ１２２のＹ方向正方向側の外方には，帯電棒１７３の洗浄容器１７４が設置されており，帯電棒１７３は，第３のアーム１７１の移動により洗浄容器１７４からカップ１２２内まで移動し，ウェハＷの表面上を移動できる。また，第３のアーム１７１は，例えば駆動部１７２によって上下方向にも移動自在であり，帯電棒１７３を昇降させて帯電棒１７３を高さ調整することができる。なお，本実施の形態においては，レール１７０，第３のアーム１７１及び駆動部１７２により帯電棒１７３の移動機構が構成されている。

帯電棒１７３は，例えば図５及び図８に示すようにウェハＷの直径寸法と同じかそれよりも長い，Ｘ方向に沿った細長形状を有している。帯電棒１７３は，例えば略直方体形状に形成されており，下面が平坦になっている。帯電棒１７３は，例えば図９に示すように縦断面が上底より下底の方が短い台形に形成されている。帯電棒１７３の材質は，導体，例えば樹脂やセラミックスで形成され，帯電棒１７３の内部には，図９及び図１０に示すように上下方向に対向する２本の電極板１７５，１７６が平行に設置されている。電極板１７５，１７６は，図１０に示すように帯電棒１７３の長手方向に沿って一端部から他端部に渡って設置されている。電極板１７５と電極板１７６との間には，誘電体１７７，例えば電解液，セラミックス又はプラスチックフィルムなどが介在されている。電極板１７５，１７６は，それぞれ電源１７８に接続されており，電極板１７５，１７６に所定の電圧を印加することにより帯電棒１７３の下面を正負の両種類の電荷に帯電させることができる。なお，本実施の形態においては，電極板１７５，１７６，誘電体１７７及び電源１７８により帯電機構が構成されている。

カップ１２２のＹ方向正方向側に設置された洗浄容器１７４は，例えば図１１に示すように上面が開口した略箱型形状に形成され，例えば帯電棒１７３用の洗浄液，例えば純水を貯留できる。例えば洗浄容器１７４の本体の内側壁１７４ａと外側壁１７４ｂには，それぞれ電極板１８０，１８１が貼り付けられている。電極板１８０，１８１は，それぞれ電源１８２に接続されており，電極板１７４，１７５に所定の電圧をかけることにより，洗浄容器１７４の内側壁１７４ａを所望の電荷に帯電させることができる。なお，本実施の形態においては，電極板１８０，１８１及び電源１８２により洗浄容器用帯電機構が構成されている。

洗浄容器１７４の例えば底部には，供給管１８３と排出管１８４が接続されており，洗浄容器１７４内に帯電棒１７３用の洗浄液を供給したり排出したりできる。

次に，以上のように構成された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について説明する。

先ず，ウェハ搬送体７によって，カセット載置台５上のカセットＣから未処理のウェハＷが一枚取り出され，第３の処理装置群Ｇ３の温調装置６０に搬送される。温調装置６０に搬送されたウェハＷは，所定温度に温度調節され，その後第１の搬送装置１０によってボトムコーティング装置２３に搬送され，反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハＷは，第１の搬送装置１０によって加熱装置９２，高温度熱処理装置６５，高精度温調装置７０に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは，レジスト塗布装置２０に搬送され，ウェハＷ上にレジスト膜が形成された後，第１の搬送装置１０によってプリベーキング装置７１に搬送され，続いて第２の搬送装置１１によって周辺露光装置９４，高精度温調装置８３に順次搬送されて，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，インターフェイス部４のウェハ搬送体１０１によって図示しない露光装置に搬送され，露光される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１０１によって例えばポストエクスポージャーベーキング装置８４に搬送され，加熱処理が施された後，第２の搬送装置１１によって高精度温調装置８１に搬送されて温度調節される。その後，現像処理装置３０に搬送され，ウェハＷ上のレジスト膜が現像される。その後ウェハＷは，第２の搬送装置１１によってポストベーキング装置７５に搬送され，加熱処理が施された後，高精度温調装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは，第１の搬送装置１０によってトランジション装置６１に搬送され，ウェハ搬送体７によってカセットＣに戻されて一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。

次に，上述の現像処理装置３０で行われる現像処理について詳しく説明する。図１２は，現像処理のプロセスを説明するためのフロー図である。先ず，ポストエクスポージャーベーキングが終了し，温度調整が行われたウェハＷが現像処理装置３０内に搬入されると，ウェハＷは図４に示すようにチャック１２０上に吸着保持される。続いて図５に示すように待機部１４５で待機していた現像液供給ノズル１４３がＹ方向正方向側に移動し，平面から見てウェハＷのＹ方向負方向側の端部の手前の位置Ｐ１（図５中の点線部）まで移動する。その後，現像液供給ノズル１４３が下降し，ウェハＷの表面に近づけられる。その後，現像液供給ノズル１４３から現像液が吐出され，現像液供給ノズル１４３は現像液を吐出しながら，ウェハＷのＹ方向正方向側の端部の外方の位置Ｐ２（図５中の点線部）まで移動する（図１２（ａ））。この際，ウェハＷ上のレジスト膜の表面に現像液が供給され現像液の液膜が形成されて，レジスト膜の現像が開始される。この現像の開始により，例えばレジスト膜の露光部分が選択的に溶解し，現像液内に例えば負の電荷に帯電した現像生成物が生成される。

所定時間ウェハＷが現像されると，例えば待機部１５２で待機していた洗浄液供給ノズル１５０がＹ方向負方向側に移動し，平面から見てウェハＷのＹ方向正方向側の端部の手前の位置Ｐ２まで移動する。その後洗浄液供給ノズル１５０は下降し，ウェハＷの表面に近づけられる。洗浄液供給ノズル１５０がウェハＷの表面に近づけられると，吐出口１５７から現像停止液としての純水が吐出され，洗浄液供給ノズル１５０は，純水を吐出しながら，ウェハＷのＹ方向負方向側の端部の外方の位置Ｐ１まで移動する（図１２（ｂ））。これにより，ウェハ表面の全面に純水が供給され，ウェハＷ上の現像液が希釈されて，ウェハＷの現像が停止される。

ところで，帯電棒１７３は，洗浄容器１７４内で待機しており，予め下面側が現像生成物の電荷と逆の例えば正の電荷になるように帯電されている。そして，ウェハＷの現像が停止され，洗浄液供給ノズル１５０が待機部１５２に戻されると，帯電棒１７３は，Ｙ方向負方向側に移動し，例えば位置Ｐ２で停止する。帯電棒１７３は下降し，帯電棒１７３の下面がウェハＷ上の現像液に接触する高さに帯電棒１７３が調整される。その後，帯電棒１７３は，Ｙ方向負方向側に水平移動し，下面を現像液に接触した状態で，ウェハＷの表面上をウェハＷの一端部側から他端部側まで移動する（図１２（ｃ））。こうすることにより，図１３に示すように正に帯電した帯電棒１７３に負電荷の現像生成物Ｈが引き付けられ，捕集される。

帯電棒１７３は，ウェハＷのＹ方向負方向側の外方の位置Ｐ１まで移動し，ウェハ表面上の現像液中の現像生成物Ｈを捕集し終えると，帯電棒１７３用の洗浄液としての純水が貯留された洗浄容器１７４に戻される。帯電棒１７３は，図１１に示すように洗浄容器１７４内に収容され純水に浸漬されると，帯電棒１７３の下面に今までと逆の負の電荷（現像生成物Ｈと同種の電荷）が帯電される。これにより，帯電棒１７３の電荷と現像生成物Ｈの電荷が反発しあい，現像生成物Ｈが帯電棒１７３から離脱する。また，洗浄容器１７４の内側壁１７４ａには，現像生成物Ｈと逆の正の電荷が帯電され，この電荷によって現像生成物Ｈが引き付けられる。これによって，現像生成物Ｈの帯電棒１７３からの離脱がさらに促進される。こうして，帯電棒１７３に付着していた現像生成物Ｈが純水中に落ちて帯電棒１７３が洗浄される。

帯電棒１７３が洗浄容器１７４に戻されると，洗浄液供給ノズル１５０が再び位置Ｐ２まで移動する。洗浄液供給ノズル１５０の吐出口１５７から洗浄液としての純水が吐出され，洗浄液供給ノズル１５０は，純水を吐出しながら，ウェハＷの表面上をウェハＷのＹ方向負方向側の端部の外方の位置Ｐ１まで移動する（図１２（ｄ））。これにより，ウェハＷ表面上の現像液がウェハＷ上から排除され，ウェハＷ上の現像液が純水に置換されて，ウェハＷが洗浄される。

続いて洗浄液供給ノズル１５０のエア吹出し口１５８からエアが噴出され，洗浄液供給ノズル１５０は，エアを噴出しながら，ウェハＷの表面上を例えば位置Ｐ１からウェハＷのＹ方向正方向側の端部の外方の位置Ｐ２まで移動する（図１２（ｅ））。これにより，ウェハＷ表面上の純水が吹き飛ばされ，除去される。その後ウェハＷは，現像処理装置３０から搬出されて，一連の現像処理が終了する。

以上の実施の形態によれば，現像生成物Ｈと異種の電荷に帯電した帯電棒１７３を，現像後のウェハ表面上の現像液に接触させ，当該現像液中を移動させて，現像液中の現像生成物Ｈを捕集したので，ウェハＷに洗浄液としての純水を供給する前に，現像液中の現像生成物Ｈを除去することができる。この結果，ウェハＷの洗浄を非回転で行っても，ウェハＷ上に現像生成物Ｈが残存することがなく，ウェハＷを適正に洗浄できる。また，純水供給時に，現像生成物Ｈのほとんどが既に回収されているので，ウェハＷに大流量の純水を供給する必要がなく，純水の消費量を低減できる。

現像処理装置３０に洗浄容器１７４を設け，帯電棒１７３の電荷を切り替え可能にしたので，現像生成物Ｈが付着した帯電棒１７３を純水中に浸けた状態で帯電棒１７３の電荷を変えることにより現像生成物Ｈを帯電棒１７３から離脱させることができる。また，洗浄容器１７４自体も帯電可能にしたので，洗浄容器１７４の内壁面１７４ａを現像生成物Ｈと異種の電荷に帯電させることにより帯電棒１７３の現像生成物Ｈを引き付けて，帯電棒１７３からの現像生成物Ｈの離脱をさらに促進できる。

以上の実施の形態で記載した現像処理装置３０において，現像が終了したウェハＷ上の現像液を攪拌する攪拌部材が設けられていてもよい。図１４は，かかる一例を示すものであり，例えば現像処理装置３０の第３のアーム１７１には，帯電棒１７３に加えて攪拌部材としての液体吐出ノズル１９０が支持されている。液体吐出ノズル１９０は，例えば図１４及び図１５に示すようにウェハＷの直径寸法と同じかそれよりも長い，Ｘ方向に沿った細長形状に形成されている。液体吐出ノズル１９０と帯電棒１７３は接着した状態で併設され，液体吐出ノズル１９０は，現像生成物Ｈを捕集する際の帯電棒１７３の移動方向（Ｙ方向負方向）側に配置されている。液体吐出ノズル１９０の下面には，図１５に示すように長手方向の一端部から他端部に渡り液体を噴出するスリット状の液体吐出口１９１が形成されている。液体吐出ノズル１９０の上部には，液体供給源１９２に連通する液体供給管１９３が接続されている。なお，本実施の形態においては，液体供給源１９２に純水が貯留されており，液体吐出ノズル１９０からは純水を噴出できる。

図１６に示すように液体吐出ノズル１９０の内部には，液体供給管１９３から導入された液体を一旦貯留する液体貯留室１９４が形成されている。液体吐出ノズル１９０は，上部の液体供給管１９３から導入された液体を液体貯留室１９４に流通させ，下部の各液体吐出口１９１から下方に向けて一様に噴出できる。

そして，ウェハＷの現像が終了し，現像液中の現像生成物Ｈを捕集する際には，第３のアーム１７１によって，液体吐出ノズル１９０と帯電棒１７３がＹ方向負方向側に移動し，平面から見てウェハＷのＹ方向正方向側の端部の外方の位置Ｐ２まで移動する。その後，液体吐出ノズル１９０の液体吐出口１９１から純水が噴出され，その状態で，液体吐出ノズル１９０と帯電棒１７３は，ウェハＷ上を移動し，ウェハＷのＹ方向負方向側の外方の位置Ｐ１まで移動する。このとき，図１６に示すように液体吐出口１９１から噴出された純水は，ウェハＷ上の現像液に衝突し現像液を攪拌し，その直ぐ後ろの帯電棒１７３が現像液に接触した状態で現像液中を移動する。こうすることによって，現像液中の現像生成物Ｈが巻き上げられ，その直後の帯電棒１７３により捕集される。かかる場合，例えば現像液の底に堆積していた現像生成物Ｈも残らず捕集できる。

前記実施の形態において，液体吐出ノズル１９０と帯電棒１７３が同じ第３のアーム１７１に支持され，併設されていたが，液体吐出ノズル１９０と帯電棒１７３は，異なるアームに支持されていてもよい。かかる場合，レール１７０上に液体吐出ノズル１９０を専用に支持するアームを設けてもよい。

また，例えば液体吐出ノズル１９０を帯電棒１７３と兼用にしてもよい。かかる場合，例えば図１７に示すように液体吐出ノズル１９５の液体吐出口１９１のある下部１９５ａの材質は，例えばアルミニウムなどの導体で形成されている。液体吐出ノズル１９５には，所定の電圧を印加できる電源１９６が接続されている。この電源１９６による電圧の印加により，下部１９５ａを所定の電荷を帯電させることができる。なお，液体吐出ノズル１９５の他の構成については，上述の液体吐出ノズル１９０と同様であるので，重複部分については同じ符号を用い，説明を省略する。

そして，ウェハＷの現像が終了し，現像液中の現像生成物Ｈを捕集する際には，例えば液体吐出ノズル１９５がウェハＷのＹ方向正方向側の端部の外方の位置Ｐ２まで移動し，液体吐出ノズル１９５の下部１９５ａが，現像液中の現像生成物Ｈと異種の電荷に帯電される。その後，液体吐出ノズル１９５がＹ方向負方向側に移動し，液体吐出口１９１から純水が噴出され，下部１９５ａが現像液に接触した状態で，液体吐出ノズル１９５がウェハＷのＹ方向負方向側の端部の外方の位置Ｐ１まで移動する。このとき，純水の噴出により現像液が攪拌され，現像液の底の現像生成物Ｈが巻き上げられ，その巻き上げられた現像生成物Ｈが帯電した下部１９５ａにより捕集される。かかる場合も，現像液が攪拌され，例えば現像液の底に堆積していた現像生成物Ｈが効率的に捕集される。

なお，以上で記載した攪拌部材としての液体吐出ノズル１９０，１９５は，ウェハＷを洗浄するための洗浄液供給ノズル１５０と兼用にしてもよい。かかる場合，例えば現像液の攪拌，現像生成物Ｈの捕集及びウェハＷへの洗浄液の供給を同じノズルを用いて行うことができる。この結果，現像処理装置３０を小型化できる。

以上の実施の形態では，現像液と接触する帯電棒１７３の下面が平坦であったが，例えば図１８に示すように帯電棒１７３の下面は，下に凸に湾曲していてもよい。また，図１９に示すように帯電棒１７３の下面に，例えば尖形状の複数の凸部２００が形成され，帯電棒１７３の下面が凹凸になっていてもよい。かかる場合，帯電棒１７３と現像液との接触面積が大きくなるので，その分現像液の現像生成物Ｈを捕集し易くなる。さらに，帯電棒１７３は，図２０に示すように下面に帯電棒１７３の移動方向（Ｙ方向負方向）の俯角方向に突出した羽根部としての羽根板２０１が形成されていてもよい。かかる場合，帯電棒１７３は，ウェハ表面上を移動中に，羽根板２０１により現像液を攪拌しながら，現像液中の現像生成物Ｈを捕集できる。それ故，例えば現像液の底に沈んだ現像生成物Ｈも捕集できる。

以上の実施の形態で記載したチャック１２０に帯電機構を取り付けてもよい。図２１は，かかる一例を示すものであり，例えばチャック１２０の上面には，薄い円盤状の電極板２０５が取り付けられている。電極板２０５の材質には，例えば鉄，銅等の導体が用いられている。電極板２０５には，電極板２０５に所定の電圧を印加できる電源２０６に接続されている。この電源２０６による電圧の印加により，電極板２０５を所定の電荷に帯電させることができる。

そして，現像終了後のウェハＷ上の現像液に帯電棒１７３を接触させ，現像生成物Ｈを捕集する際には，チャック１２０の電極板２０５に現像液中の現像生成物Ｈと同種の負電荷が帯電される。こうすることにより，ウェハ表面の電荷が負になり，現像液中の正の電荷の現像生成物Ｈがウェハ表面に対し反発する。これにより，例えば現像液の底にあった現像生成物Ｈが現像液の表面側に浮上するので，帯電棒１７３が現像生成物Ｈを捕集し易くなり，現像生成物Ｈがより効果的に捕集される。なお，本実施の形態においては，電極板２０６及び電源２０６により保持部材用帯電機構が構成されている。

前記実施の形態では，チャック１２０に帯電機構を取り付けていたが，振動機構を取り付けてもよい。図２２は，かかる一例を示すものであり，チャック１２０には，給電により振動する超音波振動子２１０が取り付けられる。超音波振動子２１０は，電源２１１による給電により作動できる。そして，現像終了後のウェハＷ上の現像液に帯電棒１７３を接触させ，現像生成物Ｈを捕集する際には，電源２１１による給電により超音波振動子２１０が作動し，チャック１２０が所定の振動数で振動される。こうすることにより，現像液が攪拌され，現像液の底で堆積していた現像生成物Ｈが浮上するので，現像液中の現像生成物Ｈが帯電棒１７３により効果的に捕集される。なお，本実施の形態においては，超音波振動子２１０及び電源２１１により振動機構が構成されている。

以上の実施の形態で記載した洗浄容器１７４は，帯電棒１７３を純水中に浸漬させるものであったが，帯電棒１７３に対し洗浄液としての純水を吐出するものであってもよい。かかる場合，例えば図２３に示すように洗浄容器１７４の両側壁の上部に純水供給源２２０に連通する純水管路２２１が形成されている。純水管路２２１には，純水を容器の内側に向けて吐出する複数の洗浄液吐出口としての純水吐出口２２２が形成されている。この純水吐出口２２２は，例えば洗浄容器１７４に収容した帯電棒１７３を挟んだ両側に，帯電棒１７３の長手方向に沿って帯電棒１７３の一端部から他端部に対応するように設けられている。そして，帯電棒１７３を洗浄する際には，洗浄容器１７４内に収容された帯電棒１７３に現像生成物Ｈと同種の負の電荷が帯電され，その帯電棒１７３に対し各純水吐出口２２２から純水が吐出される。この純水の吐出により帯電棒１７３から現像生成物Ｈが洗い落とされる。かかる場合も，帯電棒１７３に付着した現像生成物Ｈを適正に除去できる。なお，この例において，洗浄容器１７４本体の帯電機構は，あってもよいし，なくてもよい。

以上の実施の形態で記載した帯電部材としての帯電棒１７３は，ウェハＷの一端部から他端部に向けて直線的に移動することによってウェハ表面上の現像生成物Ｈを捕集していたが，ウェハ表面の直径上に移動しその直径上で回転することによりウェハ表面上の現像生成物Ｈを捕集してもよい。また，以上の実施の形態で記載した帯電棒１７３は，細長形状であったが，他の形状を有していてもよい。例えば帯電部材は，ウェハＷと同じかそれより大きい円形状に形成されていてもよい。

以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば以上の実施の形態で記載したウェハを洗浄するための洗浄液や帯電棒１７３を洗浄するための洗浄液は，純水であったが，他の液体であってもよい。また，上記実施の形態では，現像液を攪拌するための液体は，純水であったが，他の液体であってもよい。以上の実施の形態では，洗浄液供給ノズル１５０に，洗浄液を飛散させるエアの吹出し機能が設けられていたが，エアの吹出しを他のノズルを用いて行ってもよい。上記実施の形態は，ウェハＷを現像処理する例であったが，本発明は，ウェハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ），フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板を現像処理する場合にも適用できる。

本発明は，現像後の基板の洗浄を基板を回転させずに行う際に有用である。

本実施の形態における塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。図１の塗布現像処理システムの正面図である。図１の塗布現像処理システムの背面図である。現像処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。現像処理装置の構成の概略を示す平面図である。洗浄液供給ノズルの斜視図である。Ｘ方向から見た洗浄液供給ノズルの縦断面図である。帯電棒の斜視図である。Ｘ方向から見た帯電棒の縦断面図である。Ｙ方向から見た帯電棒の縦断面図である。Ｘ方向から見た洗浄容器の縦断面図である。現像処理のフローの説明図である。現像生成物が帯電棒に捕集される様子を示す説明図である。液体吐出ノズルを備えた現像処理装置の構成の概略を示す平面図である。一体化した液体吐出ノズルと帯電棒の斜視図である。現像生成物が帯電棒に捕集される様子を示す説明図である。帯電棒と兼用の液体吐出ノズルの縦断面図である。下面が湾曲した帯電棒の縦断面図である。下面に凹凸がある帯電棒の縦断面図である。下面に羽根板が形成された帯電棒の縦断面図である。帯電機構が取り付けられたチャックの側面図である。振動機構が取り付けられたチャックの側面図である。純水吐出口を有する洗浄容器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
３０現像処理装置
１２０チャック
１４３現像液供給ノズル
１５０洗浄液供給ノズル
１７３帯電棒
Ｈ現像生成物
Ｗウェハ

Claims

基板を現像処理する現像処理装置であって，
基板を保持する保持部材と，
前記保持部材に保持された基板上に現像液を供給し，基板の表面上に現像液の液膜を形成する現像液供給ノズルと，
前記基板上の現像液に帯電した状態で接触し，当該現像液中の現像生成物を静電気を用いて捕集する捕集部材と，
前記捕集部材を所定種類の電荷に帯電させる帯電機構と，
前記捕集部材を前記基板上の現像液に接触させ，さらにその接触させた状態で前記基板の表面に沿って移動させる移動機構と，
前記保持部材に保持された基板上に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルと，
前記保持部材に保持された基板上の現像液に液体を供給して前記現像液を攪拌する攪拌部材と，
前記攪拌部材を基板の表面に沿って基板の一端部から他端部に移動させる移動機構と，を備え，
前記攪拌部材は，前記基板の寸法と同じかそれより長い液体吐出口を備え，
前記攪拌部材は，前記捕集部材と兼用され，
前記攪拌部材の下面部に前記液体吐出口が形成され，
前記帯電機構は，前記攪拌部材の下面部を帯電できることを特徴とする，現像処理装置。
前記捕集部材は，基板の寸法と同じかそれより長い細長形状に形成されていることを特徴とする，請求項１に記載の現像処理装置。
前記捕集部材は，現像液に接触する下面が下側に凸に湾曲していることを特徴とする，請求項２に記載の現像処理装置。
前記捕集部材は，現像液に接触する下面に凹凸が形成されていることを特徴とする，請求項２に記載の現像処理装置。
前記現像液に接触する前記捕集部材の下面には，現像液を攪拌するための羽根部が形成され，
当該羽根部は，前記捕集部材の下面から前記捕集部材の移動方向側の俯角方向に向けて形成されていることを特徴とする，請求項２に記載の現像処理装置。
前記攪拌部材は，前記洗浄液供給ノズルと兼用されてい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装置。
前記保持部材を帯電させる保持部材用帯電機構を備えたことを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の現像処理装置。
前記保持部材を振動させる振動機構を備えたことを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の現像処理装置。
前記捕集部材を収容して洗浄する洗浄容器を備えたことを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載の現像処理装置。
前記捕集部材の帯電機構は，前記捕集部材を両種類の電荷に帯電できることを特徴とする，請求項９に記載の現像処理装置。
前記洗浄容器は，捕集部材用の洗浄液を貯留可能に構成され，
前記洗浄容器本体を帯電させる洗浄容器用帯電機構を，さらに備えたことを特徴とする，請求項１０に記載の現像処理装置。
前記洗浄容器は，収容した前記捕集部材に対し捕集部材用の洗浄液を吐出する洗浄液吐出口を備えたことを特徴とする，請求項１０に記載の現像処理装置。