JPH11329960A - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に接触する薬液中の反応生成物濃度、反
応原料物質濃度を基板面内で均一にして、基板処理後の
加工を基板面内で均一にする薬液を用いた基板処理方法
及び基板処理装置を提供する。 【解決手段】 シリコンウエハなどの基板主面に現像液
などの薬液をノズル７１により供給して基板上に薬液膜
（現像液膜）を形成する。薬液膜と薬液保持部材７２を
接触させて基板又は薬液保持部材の少なくともどちらか
一方を薬液処理中に基板主面に平行な運動をさせて薬液
を攪拌することにより基板に接触する薬液中の反応生成
物濃度、反応原料物質濃度を基板面内で均一にし、基板
処理後の加工が基板面内で均一になるようにする。攪拌
により処理基板表面近傍に反応生成物が滞留したり、反
応原料物質濃度が低下したままになることを防げるので
処理速度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
液晶ディスプレイ等に用いる基板の加工方法及び加工装
置に係り、とくに薬液を用いて行う基板の処理方法及び
基板処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスや液晶ディスプレイにお
いては基板上に種々の加工を施し、最終的に微細パター
ンを形成して所望の機能を付加していく。このような基
板の加工を行う際には、ガスを用いたドライプロセスだ
けでなく、薬液を用いたウエットプロセスが広く用いら
れている。たとえば、微細パターンを加工する際に用い
る感光性樹脂パターンを形成する際の現像工程ではウエ
ットプロセスが用いられている。感光性樹脂パターンを
形成する場合において、シリコン又は石英基板上に形成
された被加工膜上に、まず始めに、感光性樹脂を塗布
し、露光マスクを用いて所望領域の感光性樹脂を感光さ
せる。次いで現像液、例えば、有機溶剤又はアルカリ性
の水溶液を用いてポジ型では感光部を、又はネガ型では
未感光部を除去して感光性樹脂パターンを形成する工程
が現像工程である。また、露光用のクロムマスクの加工
の場合にもそのクロム膜上にウエットプロセスが用いら
れる。この場合には石英基板上にクロム膜を形成後、感
光性樹脂パターンを形成し、硝酸第２セリウムアンモニ
ウム（ａｎｍｏｎｉｕｍｕ ｃｅｒｉｕｍ ｎｉｔｒａ
ｔｅ）溶液等を用いて感光性樹脂パターンより露出した
クロム膜を等方的にウエットエッチングする。

【０００３】また、加工に先立って、基板上に付着した
不要な有機物を除去する場合やエッチング加工終了後残
留した感光性樹脂パターンを除去する場合にも硫酸と過
酸化水素水の混合薬液が用いられている。空気中の酸素
とシリコン基板が反応してできる自然酸化膜も均一な加
工を妨げるため薬液としてＮＨ₄ Ｆや希釈したＨＦを用
いて除去される。さらに、シリコンウエハ上に金を成膜
する際にはＡｕめっき液が用いられる。ウエット処理の
方法としては薬液中に基板を浸すディップ処理や基板主
面に薬液を供給して処理を行うパドル処理があるが、デ
ィップ処理では多量の薬液を必要とすることや裏面から
の汚染などに問題があり、ディップ処理からパドル処理
へという方向に向かっている。パドル処理においては基
板を真空チャック等により裏面から固定し薬液供給後基
板を静置させて処理する方法がある（特開平７−２３５
４７３号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ウエット処理では薬液
と被加工膜との間の化学反応により処理が進行する。こ
のため処理時間の経過とともに生成した反応生成物の濃
度が上昇し、薬液の原料物質濃度が低下する。反応生成
物や原料物質の拡散は、必ずしも十分速くないため、局
所的にこれらの濃度が変化し加工が必ずしも面内で均一
にならないという問題があった。例えば、現像工程を例
に取ると、アルカリ性の水溶液により所望領域を除去す
る現像方法ではレジストの除去領域の樹脂は側鎖にカル
ボン酸、フェノール等の酸性の基を持っているのでアル
カリ性水溶液である現像液との中和反応でレジストの樹
脂は溶解する。現像中、従来、ウエハは静置されるた
め、溶解した樹脂の拡散は遅く、溶解した樹脂は、レジ
スト除去領域付近に滞留する。また、ＯＨ基の拡散も十
分速いとは言えないため中和反応で消費された後、レジ
スト除去領域付近でのＯＨ基濃度は局所的に低くなり、
ｐＨも局所的に低くなる。除去領域の体積、すなわち、
溶解する樹脂量は、パターンに依存するため基板内で必
ずしも一様でなく、結果として基板面内で感光性樹脂の
仕上がり寸法は、不均一となっていた。

【０００５】前述の特開平７−２３５４７３号公報に記
載された従来の方法は、回転式レジスト現像処理装置に
おいて近接板とウエハとの隙間の処理液に毛管現象を誘
発させることによりレジスト膜上での処理液拡散時間を
短縮化して現像むらを緩和するものである。しかし、こ
の方法は、現像液がレジスト膜全面に拡散したら所定の
時間放置して現像するので前述のように現像液にｐＨの
局所的な変化が生ずることなどもあって現像処理として
は問題であった。現像中の現像液を攪拌する方法として
は特開昭５７−２０８１３４号公報に、超音波発信器を
用いる方法が開示されている。しかし、超音波を用いた
場合には振動によるキャビテーション効果により薬液中
に空洞の生成消滅が起こる。基板の音響インピーダンス
が薬液の音響インピーダンスより大きいため、この空洞
はとくに基板上に発生する。この空洞のために薬液と基
板の接触が基板面内で必ずしも均一にならず、そのため
に基板面内で加工均一性の低下を招くという問題があっ
た。また、この空洞のために薬液と基板の接触しない箇
所が発生し、そのために欠陥が発生するという問題があ
る。本発明は、このような事情によりなされたものであ
り、基板に接触する薬液中の反応生成物濃度、反応原料
物質濃度を基板面内で均一にし、基板処理後の加工が基
板面内で均一になるようにする、薬液を用いた基板処理
方法及び基板処理装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、薬液と薬液保
持部材を接触させて基板又は薬液保持部材の少なくとも
どちらか一方を薬液処理中に基板主面に平行な運動をさ
せて薬液を攪拌することにより基板に接触する薬液中の
反応生成物濃度、反応原料物質濃度を基板面内で均一に
し、基板処理後の加工が基板面内で均一になるようにす
る。攪拌により処理基板表面近傍に反応生成物が滞留し
たり、反応原料物質濃度が低下したままになることが防
げるので処理速度を向上させることができる。本発明の
基板処理方法は、基板主面に薬液を供給し、この薬液上
面を前記基板と対向配置した薬液保持部材と接触させ、
且つ前記基板と前記薬液保持部材との間に前記薬液を保
持した後、前記基板又は前記薬液保持部材の少なくとも
一方を前記基板主面に平行な運動をさせながら、前記基
板主面を前記薬液にて処理することを特徴としている。
前記薬液保持部材が薬液供給ノズルであっても良い。前
記基板主面に薬液を供給するノズルは、複数のノズル孔
を有する円盤型ノズルもしくは直線状に配置した吐出部
が基板直径と略同一の長さを有し、この吐出部から薬液
を供給する直線型ノズルであり、このノズルを用いて前
記基板を回転させながら前記薬液を供給するか、前記直
線型ノズルを用いて静置させた前記基板の上面に平行に
このノズルを走査させながら前記薬液を供給するように
しても良い。前記円盤型ノズルは、前記基板との対向面
が僅かに凸状であっても良い。前記基板主面に平行な運
動は、往復運動もしくは回転運動であっても良い。前記
基板主面に薬液を供給した後、前記薬液保持部材を前記
基板と対向配置させ、且つ前記薬液保持部材を前記薬液
表面に接触させるようにしても良い。前記基板主面に平
行な回転運動もしくは往復運動は、前記薬液保持部材を
固定し、前記基板を動かすようにしても良い。前記回転
運動の回転数は、１０乃至５０ｒｐｍであっても良い。

【０００７】前記基板主面への前記薬液の供給は、前記
薬液保持部材に薬液供給ノズルを用い、前記薬液供給ノ
ズルの前記基板との対向面に単一の薬液膜を形成した
後、この薬液膜の状態で前記基板主面に供給するように
しても良い。前記薬液を、前記基板全面にほぼ同時に供
給するようにしても良い。前記薬液を、前記基板が、前
記薬液供給ノズルとの対向面をこのノズルに対して凸状
態に維持しながら供給するようにしても良い。前記薬液
供給ノズルの前記基板との対向面の中央部分を凸状に形
成し、且つ前記単一の薬液膜の表面を凸状に形成した
後、この薬液膜をその中央部分より前記基板主面に接触
させるようにしても良い。前記基板主面への前記薬液の
供給は、前記薬液保持部材に薬液供給ノズルを用い、前
記基板と前記薬液供給ノズルとの空間領域を減圧しなが
ら行っても良い。前記薬液が、現像液、エッチング液、
洗浄液、剥離液、成膜液又はメッキ液いずれかであって
も良い。前記薬液を用いて処理した後、前記薬液をリン
ス液に切り替えて前記基板主面をリンスすると同時に前
記薬液保持部材をリンスするようにしても良い。前記基
板主面に平行な往復運動もしくは回転運動は、基板を固
定し、薬液保持部材を運動させるようにしても良い。

【０００８】前記基板主面に平行な往復運動もしくは回
転運動は、基板と薬液保持部材を同方向に運動させ、相
対運動するようにしても良い。前記基板主面に平行な往
復運動もしくは回転運動は、基板と薬液保持部材を逆方
向に運動させ、相対運動をするようにしても良い。前記
基板主面に平行な往復運動もしくは回転運動は、基板と
薬液保持部材とを逆方向に運動させ、相対運動するよう
にしても良い。前記基板主面に平行な往復運動もしくは
回転運動は、前記基板と前記薬液保持部材のどちらか一
方を往復運動させ、他方を回転運動させても良い。本発
明の基板処理装置は、被処理基板が載置される載置台
と、基板主面に薬液を供給する薬液供給ノズルと、前記
基板と対向し、かつ前記薬液上面と接触するように配置
された薬液保持部材と、薬液処理を行っている間前記基
板又は前記薬液保持部材の少なくとも一方を前記基板主
面に平行な方向に運動させる機構とを備えたことを特徴
としている。前記薬液保持部材が前記薬液供給ノズルで
あっても良い。前記薬液保持部材が前記基板よりも小さ
くても良い。薬液処理を行っている間前記基板又は前記
薬液保持部材の、少なくとも一方を前記基板主面と平行
な方向に運動させる機構は水平駆動手段又は回転駆動手
段からなるようにしても良い。前記薬液供給ノズルの基
板と対向する面に複数の薬液吐出口が配置され、前記薬
液吐出口のうち、前記薬液保持部材又は前記基板の移動
方向に隣接する薬液吐出口が移動の際に前記基板上の異
なる位置を通過するように配置されているようにしても
良い。前記薬液供給ノズルは、複数の薬液吐出口を有
し、且つ前記複数の薬液吐出口は、前記基板主面に対し
均一に分散配置しても良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して発明の実施
の形態を説明する。本発明は、薬液と薬液保持部材を接
触させて、基板又は薬液保持部材の少なくともどちらか
一方を薬液処理中に基板主面に平行な運動をさせて薬液
を攪拌することを特徴としている。まず、図１乃至図６
を参照して第１の実施例を説明する。感光性樹脂パター
ンの現像工程において、現像液供給ノズルを薬液保持部
材として用い、ウエハ面に水平な方向の回転運動により
現像液を攪拌する場合について説明する。図１は、この
実施例に用いた塗布現像装置及び露光機のシステム構成
の例である。

【００１０】塗布現像装置は、カセットステーション１
０１、処理ステーション１０２、インターフェイス部１
０３から構成され、更にインターフェイス部１０３で露
光機１０４と塗布現像装置が接続されている。カセット
ステーション１０１は、被処理基板としての半導体ウェ
ーハ（以下、ウエハという）（図示せず）をウエハカセ
ット（図示せず）で複数枚、例えば、２５枚単位で外部
からこのシステムに搬入又は搬出できるようになってい
る。また、ウエハをウエハカセットから処理ステーショ
ン１０２に搬入又は搬出できるようになっている。処理
ステーション１０２は、塗布現像工程の中で１枚づつウ
エハに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所
定位置に多段で配置したものである。処理ステーション
１０２は、塗布ユニット１０５、現像ユニット１０６、
オーブン型処理ユニット１０７から構成されている。塗
布ユニット１０５、現像ユニット１０６は、例えば、カ
ップ内でウエハをスピンチャックに載せて所定の処理を
行うスピナ型ユニットであり、レジスト、反射防止膜等
の塗布、レジスト等の現像処理に用いられる。

【００１１】オーブン型処理ユニット１０７は、ウエハ
を載置台に載せて所定の処理を行うユニットであり、例
えば、冷却処理を行うクーリングユニット１０８、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１０９、位置合せを行うアライ
メントユニット１１０、イクステンションユニット１１
１、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニッ
ト１１２及び露光処理後の加熱処理を行うポストエクス
ポージャーベーキングユニット１１３、ベーキングユニ
ット１１４などが重ねて配置されている。インターフェ
イス部１０３では処理ステーション１０２と露光装置１
０４との間でウエハの受け渡しが行われる。ウエハの処
理は、次のように行われる。ウエハカセットにウエハを
所定枚数載置し、カセットステーション１０１にこれを
セットする。ウエハは、カセットステーション１０１か
らオーブン型処理ユニット１０７のクーリングユニット
１０８に搬送され、４０秒間載置された後、反射防止膜
塗布ユニット１０５に搬送される。ここで反射防止膜を
膜厚６０ｎｍ塗布する。ウエハは、オーブン型処理ユニ
ット１０７の１７５℃のベーキングユニット１１４に搬
送され、６０秒間加熱処理を行う。

【００１２】この後、ウエハは、クーリングユニット１
０８に搬送され、２３℃で６０秒間冷却される。次に、
レジストを塗布するためレジスト塗布ユニット１０５に
搬送され、膜厚０．３μｍのポジ型感光性樹脂を塗布す
る。ウエハは、オーブン型処理ユニット１０７の１００
℃のプリベーキングユニット１１２に搬送され、９０秒
間プリベーキングを行う。この後、ウエハは、クーリン
グユニット１０８に搬送され、２３℃で６０秒間冷却さ
れる。次に、ウエハは、インターフェイス部１０３に移
され、露光装置１０４内に搬入される。露光は、ＮＡ＝
０．５５、σ＝０．５５、通常照明で行った。この後、
ウエハは、インターフェイス部１０３を通って塗布現像
装置に入り、ポストエクスポージャーベーキングユニッ
ト１１３において１００℃で９０秒間加熱処理される。

【００１３】次に、この実施例における現像処理ユニッ
トについて説明する。図２及び図３は、現像処理ユニッ
トの全体構成を示す断面図及び平面図である。この現像
処理ユニットの中央部には環状のカップＣＰが配置さ
れ、カップＣＰの内側にはスピンチャック２０１が配置
されている。スピンチャック２０１は、真空吸着によっ
てウエハＷを固定保持した状態で駆動モータ２０２によ
って回転駆動される。駆動モータ２０２は、ユニット底
板２０３の開口に昇降移動可能に配置され、例えば、ア
ルミニウムからなるキャップ状のフランジ部材２０４を
介して、例えば、エアシリンダからなる昇降駆動手段２
０５及び昇降ガイド手段２０６と結合されている。駆動
モータ２０２の側面には、例えば、ＳＵＳからなる筒状
の冷却ジャケット２０７が取り付けられ、フランジ部材
２０４は、この冷却ジャケット２０７の半分を覆うよう
に取り付けられている。ウエハに現像液を塗布する時、
フランジ部材２０４の下端は、ユニット底板２０３の開
口の外周付近で密着し、これによりユニット内部が密閉
される。スピンチャック２０１と主ウエハ搬送機構（図
示せず）との間でウエハＷの受け渡しが行われるとき
は、昇降駆動手段２０５が駆動モータ２０２乃至スピン
チャック２０１を上方に持ち上げることによりフランジ
部材２０４の下端がユニット底板２０３から浮くように
なっている。これにより駆動モータ２０２及びスピンチ
ャック２０１がフランジ部材２０４と一体に上方に持ち
上げられる。

【００１４】ウエハの表面に現像液を供給するための現
像液供給ノズル２０８は、現像液供給管２０９を介して
現像液供給部（図示せず）に接続されている。この現像
液供給ノズル２０８は、ノズルスキャンアーム２１０の
先端部にノズル保持体２１１を介して着脱可能に取り付
けられている。スキャンアーム２１０は、ユニット底板
２０３の上に一方向（Ｙ方向）に敷設されたガイドレー
ル２１２上で水平移動可能な垂直支持部材２１３の上端
部に取り付けられＹ方向駆動機構（図示せず）によって
垂直支持部材２１３と一体にＹ方向に移動するようにな
っている。現像液供給ノズル２０８は、図３に示すよう
に、ウエハＷと略同形であって、ウエハよりもわずかに
大きい円盤型の形状をしており、ウエハＷを回転する一
方円盤状の現像液供給ノズル２０８全体から現像液を供
給し、ウエハＷ全面に現像液を塗布する。この現像液供
給ノズル２０８は、ガイドレール２１２上をＹ方向に移
動自在にノズルスキャンアーム２１０の先端に取り付け
られて、ウエハＷに対向する位置と待避位置２１４との
間を移動するように構成されている。なお、図３では、
ノズル待避位置２１４がウエハＷの側方であるがウエハ
Ｗの上方であっても良い。また、洗浄液を吐出するため
のリンスノズル２１５が設けられ、このリンスノズル２
１５は、ガイドレール２１２上をＹ方向に移動自在に設
けられたノズルスキャンアーム２１６の先端に取り付け
られている。

【００１５】これにより、現像液による現像処理の終了
後、ウエハＷ上に移動して、洗浄液をウエハＷに吐出す
るようになっている。次に、現像処理ユニットにおける
現像処理の動作を説明する。前述のように処理を行った
ポストエクスポージャーベーキング終了済みのウエハＷ
を現像ユニット１０６（図１）に移動させ、スピンチャ
ック２０１にウエハＷを固定する。現像液供給ノズル２
０８は、ウエハＷと略同形で、ウエハＷ上方にウエハＷ
と対置するように配置されており、ウエハＷに対置する
面に４ｍｍ間隔で放射状に０．５ｍｍの穴を配置した円
盤である。また、ウエハＷ上面と現像液供給ノズル２０
８下面の間隙は、２ｍｍに設定する。まずはじめに、円
盤型現像液供給ノズル２０８から現像液をウエハＷ全面
に同時に供給させるとともにウエハＷを６０ｒｐｍで回
転させる。これにより、２ｍｍの膜厚でウエハＷ上に現
像液膜が形成される。

【００１６】この時の状態を図４に示す。図４は、現像
ユニットの部分透視平面図及びその平面図のＡ−Ａ′線
に沿う部分の断面図である。現像液膜４４の形成により
円盤ノズル４３（図２及び図３の現像液供給ノズル２０
８）とウエハ４１（図２及び図３のＷ）の間隙は現像液
で満たされ、円盤ノズル４３下面と現像液膜４４上面が
接触するようになる。次に、ウエハ４１を３０ｒｐｍで
回転させる一方、円盤ノズル４３は静止させて、現像液
の供給開始からリンス液の供給開始までの時間がトータ
ルで６０秒になるよう現像が行われる。この後、図３に
示すように、現像停止のため円盤型現像液供給ノズル２
０８を上方に持ち上げて待避位置２１４まで移動させ、
次に、リンスノズル２１５をウエハＷ中心に移動させ
た。ウエハＷを２０００ｒｐｍで回転させ、現像液を振
り切るとともにリンス液を供給して現像を停止し、その
後ウエハ回転数を５００ｒｐｍにしてウエハＷを洗浄
し、最後にリンス液供給を停止して２０００ｒｐｍでウ
エハＷを回転させて乾燥させる。

【００１７】このようにして形成した０．２２５μｍラ
インアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）パターンについて、現像
中、現像液膜とノズル下面を接触させ、さらにウエハを
低速回転させたときの回転数に対する仕上がり寸法のば
らつき（３σ）の変化を図５に示す。図５は、ウエハ仕
上がり寸法のばらつきのウエハ回転数の依存性を示す特
性図である。縦軸が仕上がり寸法（３σ）（ｎｍ）、横
軸がウエハ回転数（ｒｐｍ）を表している。現像中、回
転数３０ｒｐｍ、４０ｒｐｍでウエハを回転させると３
σは、最小値８ｎｍをとることがわかる。一方、ウエハ
を回転させない場合には３σは、２０ｎｍである。ま
た、通常の現像と同様に現像液膜とノズルを接触させず
に現像液を供給し、現像中ウエハを回転させない従来の
場合（図５中の“円盤ノズル非接液現像“の場合）には
３σは、２３ｎｍである。したがって、現像中、現像液
膜とノズル下面を接触させ、且つウエハを適正回転数
（１０〜５０ｒｐｍ、好もしくは３０〜４０ｒｐｍ）で
回転させることにより現像液が攪拌され、面内均一性が
向上することがわかる。

【００１８】このようなレジストパターンの仕上がり寸
法の面内均一性向上効果は０．２２５μｍＬ＆Ｓパター
ンに限定されるものでなく、パターンやパターン寸法に
依存せず、あらゆるパターンについて有効である。次
に、超音波発信機を用いた場合との結果を述べる。上記
と同様に円盤型ノズルを用いてウエハ上に現像液膜を形
成した後、超音波発信機を組み込んだウエハと略同形の
底面を持つ円盤を現像液膜上面と接触させ超音波を５０
秒間照射する。この後、円盤を待避させ、上記と同様の
方法でリンス、乾燥を行う。この場合には３σは３０ｎ
ｍである。この値は、現像中、現像液膜とノズル下面を
接触させ、さらにウエハを低速回転させたときよりも悪
いだけでなく、現像液膜とノズルを接触させずに現像液
を供給し、現像中ウエハを回転させない場合よりも悪
い。したがって、超音波発信機は、ウエハ面内の仕上が
り寸法の均一性を向上させないことがわかる。これは振
動によるキャビテーション効果により基板に接する薬液
中に空洞の生成消滅が起こったために薬液と基板の接触
が基板面内で必ずしも均一にならなかったためと考えら
れる。

【００１９】上記では、現像中、ウエハを低速で回転す
る一方、現像液膜上面に接触した円盤ノズルを静止さ
せ、現像液の攪拌を行った。ここで行われている攪拌
は、次のように考えられる。以下、図６を参照して説明
する。図６は、現像ユニットの部分断面図である。現像
液膜上面と円盤ノズルが接触しない場合には現像液は、
ウエハの回転運動に追随するため攪拌効果は生じない。
また、遠心力により現像液は外側にこぼれ、液膜の厚さ
も不均一になってしまうため仕上がりの面内均一性は悪
化してしまう。ところが、図６のように現像液膜６２上
面に円盤ノズル６１下面を接触させると現像液膜６２と
円盤ノズル６１下面の間で摩擦力が発生する。ウエハ６
３を回転させたときに現像液膜６２は、ウエハ６３に追
随して一緒に回転しようとするが、現像液膜６２と円盤
ノズル６１下面の摩擦力により現像液膜６２は、ウエハ
６３と一緒には回転せず、現像液膜６２の回転速度はウ
エハ６３よりも遅くなる。このため現像液膜６２は、ウ
エハ６３に対して相対運動速度を持つことになり、ウエ
ハ６３に接する現像液膜６２中で反応生成物の滞留や反
応原料物質の消費がウエハ面内で、感光性パターンに依
存して局所的に生じるのを防ぐ。

【００２０】更に現像液膜６２の回転速度は、ウエハ６
３近傍ではウエハ６３の回転の影響を受けて速く、円盤
ノズル６１近傍ではノズル６１の静止の影響を受けて遅
くなり、現像液膜の中でも上方と下方で図６に示すよう
に現像液速度が異なり、その結果攪拌効果が生じると考
えられる。本発明の攪拌は、上記で示したように、薬液
の上方と下方で運動速度を変えることにより薬液の運動
を起こさせる。このため薬液は広範囲で移動させること
が容易である。一方、超音波発信機を用いた場合には薬
液の微少振動により攪拌が起こるため、薬液の移動は、
局所的なものとなる。このため本発明の方法は、広範囲
での薬液の攪拌が可能であり、反応原料物質、反応生成
物の濃度を均一化するのに有効である。また、適正回転
数では円盤ノズル６１と現像液膜６２の間の摩擦力によ
り、遠心力で現像液膜６２がこぼれたり、液膜厚が変動
することがなくなる。この結果仕上がり寸法の均一性も
得ることができる。

【００２１】上記の説明ではウエハ面に平行にウエハを
回転させたが、ウエハと薬液保持部材（現像液供給ノズ
ル又は円盤ノズル）が相対運動をすれば同様の効果を得
られるため、現像液保持部材側を運動させ、ウエハを静
止させても良い。また、薬液保持部材、ウエハを両方運
動させ、順方向または逆方向に相対運動するようにして
も良い。また、上記では直管型リンスノズルを用いてリ
ンスを行ったが、円盤ノズルを用いても良い。とくに薬
液供給ノズルと薬液保持部材が同一の場合には同一ノズ
ルからリンス液を供給してリンスを行い、一定時間ノズ
ルとリンス液を接触させればノズル表面の洗浄もリンス
と共に行うことができる。ただし上記でも述べたように
ノズルとリンス液を接触させた場合には薬液は、ノズル
−ウエハ間にとどまってしまうため、リンス液を除去す
るためにノズルと薬液を離すプロセスを入れる必要があ
る。

【００２２】次に、図７、図８、図２０乃至図２４を参
照して第２の実施例を説明する。図７及び図８は、現像
処理ユニットの全体構成を示す断面図及び平面図、図２
０は、この現像処理ユニットを用いた現像方法を説明す
るウエハの斜視図及び断面図、図２１は、この実施例に
用いたノズルの断面図及びノズル下面から見た平面図、
図２２は、ノズルの断面図及び側面図、図２３は、ノズ
ルの断面図、図２４は、ノズルの斜視図である。ユニッ
トは、ウエハＷの直径と略同一の長さの吐出部が直線状
に配置された直線型現像液供給ノズル７１を備え、現像
液供給ノズル７１には現像液を間に介してウエハＷに対
向するように配置された現像液保持部材７２が付加され
ている。この現像液保持部材（攪拌部材）７２は、ガイ
ドレール７３上をＹ方向に移動自在に設けられた移動機
構である保持部材スキャンアーム７４の先端に取り付け
られて、ウエハＷに対向する位置と待避位置との間を移
動するようになっている。

【００２３】現像液供給ノズル７１は、ガイドレール７
３とは異なる位置に固定された支柱に取り付けられたノ
ズルスキャンアームに取り付けられ、このアームの上下
運動によって現像液供給ノズル７１は、ウエハＷに近接
した位置から接離するようになっている。ガイドレール
７３とは離れた位置に別のガイドレールを設けてこれに
ノズルスキャンアームを支持する支柱を移動可能に取り
付け、この支柱がレール上を移動するようにしても良
い。図２１に例示するように、現像液供給ノズルは、現
像液供給管からの現像液を溜めておく液溜めと、現像液
を供給するためのウエハ直径と略同一の長さを持つ直線
状の吐出部を少なくとも有している。ノズル内部には矩
形容器状の液溜めを有している。また、ノズル底面は、
凸型をしており、この凸状部分に一列に略２ｍｍ間隔で
直径０．４ｍｍの小孔が配置された吐出部が形成されて
いる。吐出部は、ウエハ直径と略同一の長さである。現
像液は、ノズル孔から出た後広がるので、直径以上の長
さを必ずしも必要としない。また、ノズル自体の幅は、
約３５ｍｍである。現像液は、一旦液溜めに溜められた
後、底面の小孔（ノズル孔）から滲み出るようにして供
給される。

【００２４】第１の実施例と同様の処理を行って作製し
たポストエクスポージャベーキング済みのウエハＷが現
像ユニットに移動されてスピンチャックにウエハが固定
される。まず始めに、ノズル７１をアームの上下運動に
よって下に降ろす。ノズル下面の凸部とウエハの間隔は
２ｍｍである。ウエハを２秒間１０００ｒｐｍで回転さ
せながらノズル７１から現像液を供給してウエハ全体に
現像液を広げ、次にウエハを３０ｒｐｍで２秒間回転さ
せながら現像液を供給して現像液膜が形成される（図２
０（ａ））。この後、ノズル７１は、アームの上下運動
によって上下に待避される。一方、保持部材スキャンア
ーム７４をガイドレール７３に沿って移動させることに
より現像液保持部材７２をウエハに対向する位置まで移
動させる。この後、現像液保持部材７２を現像液と接す
るように下降させ、ウエハを３０ｒｐｍで回転させなが
ら４５秒間現像が行われる（図２０（ｂ））。現像時間
４５秒は、ノズルと現像液保持部材の移動時間が５秒で
現像液保持部材とリンスノズルの移動時間が６秒であっ
たため、現像液の供給開始からリンス液の供給開始まで
の時間がトータルで６０秒になるように設定した時間で
あり、現像条件により異なる。これにより図４に示す現
像ノズルの代わりに現像液保持部材７２が現像液膜をウ
エハと現像液保持部材７２の間で保持するようになり、
第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

【００２５】この後、第１の実施例と同様に、ウエハを
２０００ｒｐｍで回転させ、現像液を振り切るとともに
リンス液を供給して現像を停止し、その後ウエハ回転数
を５００ｒｐｍにしてウエハを洗浄し、最後にリンス液
供給を停止して２０００ｒｐｍでウエハを回転させて乾
燥させる。この場合にも仕上がり寸法面内均一性は０．
２２５μｍＬ＆Ｓパターンについて８ｎｍが得られ、第
１の実施例と同様の値が得られた。したがって現像液膜
と現像液保持部材を接触させ、かつウエハを適性回転数
で回転させることにより現像液が攪拌され、面内均一性
が向上することが分る。この実施例ではウエハと略同一
形状の現像液保持部材を用いたが、現像液保持部材の形
状は、これに限定されるものではない。

【００２６】また、現像液供給ノズル７１は、前記直線
型形状で吐出部に配置された多数の小孔から現像液を供
給しているが、ノズル形状は、この形に限定されない。
外観は、本実施例に用いたノズルと類持しているが、吐
出部が微小幅のスリットであったり、楕円形又はスリッ
ト形状の複数の開口部が並んでいる構造であっても良
い。例えば、特開平７−３７７８８号公報には吐出部が
スリットからなる場合が開示されている（図２２）。ま
た、特開平７−３６１９５号公報に開示されているよう
に、ノズル直下に現像液を供給するだけでなく、移動方
向の斜め後方に現像液を流出させるノズルを用いても良
い（図２３）。さらに特開平４−１２４８１２号公報に
開示されているように液ためとスリットとの間に圧力を
均一化するための細管を設けたノズルを用いても良い
（図２４）。また、形状も円盤型ノズルや複数のノズル
が並列されたものなどでもよい。また、他のタイプの現
像液供給ノズルであっても良い。さらに、この実施例で
はノズル７１を固定し、ウエハを回転させて現像液供給
を行ったが、ウエハを固定し、直線型ノズルのような吐
出部がウエハ直径とほぼ同一の長さを持つノズルをウエ
ハ上の一方向に平行移動させ、ウエハ面に現像液供給を
行っても良い。

【００２７】先の第１の実施例では円盤ノズルにより現
像液の供給及び攪拌が行われる。この第２の実施例では
現像液の供給を直線型ノズルで行い、現像液の攪拌を現
像液保持部材で行う例が説明された。しかし、本発明
は、これに限定されるものではなく、現像液を保持でき
る形状を持ったノズルであれば現像液の供給及び攪拌を
１つのノズルで行うことも可能である。例えば、直線型
ノズルを用いた変形例を以下に説明する。ここで使用し
たノズルは、第２の実施例と同一である。しかし、第２
の実施例とは異なり、現像液供給ノズル７１の下端と現
像液膜が接触するように、ノズル７１下端とウエハＷ上
面の間隔を０．５ｍｍとする。第１の実施例と同様に現
像液をウエハ上に供給して現像液膜を形成した後、その
ままウエハを３０ｒｐｍで回転しつづけて５０秒間現像
を行う（５０秒は、現像液の供給が４秒、ノズルとリン
スノズルの移動時間が６秒であるため、現像液の供給開
始からリンス液の供給開始までの時間がトータルで６０
秒になるようにしたためである）。これにより図５
（ｃ）に示すように現像液膜は、ノズル底面とウエハ間
で保持されるようになり、第１の実施例と同様な効果を
得ることができる。

【００２８】次に、図９を参照して第３の実施例を説明
する。図９に示すように、現像液供給後、現像液保持部
材９１をウエハ面に平行に往復運動させて攪拌効果を得
ることも可能である。図９は、現像ユニットの透視平面
図及びこの平面図のＡ−Ａ′線に沿う部分の部分断面図
である。この場合には、たとえば図７、図８と同様にガ
イドレールを設け、この上を自由自在に移動する移動機
構の先端に攪拌部材を取り付け、ウエハに対向する位置
と待避位置との間を移動するようにしておく。攪拌部材
は、高速でＹ方向に繰り返し、現像中運動する必要があ
るため、モータ駆動等により高速での運動を行わせる。
図９ではウエハより大きい攪拌板を用いたが、ウエハよ
り小さな形状のものでも攪拌効果を得ることができる。
また、第１乃至第３の実施例ではウエハ面に平行な回転
運動、往復運動をさせて攪拌させたが、ウエハと現像液
保持部材のどちらか一方をウエハ面に平行に回転運動さ
せ、もう一方をウエハ面に平行に往復運動をさせても良
い。

【００２９】次に、図１０乃至図１５を参照して第４の
実施例を説明する。図１０は、従来の円盤ノズル（現像
液供給ノズル）の吐出口の平面図、図１１は、吐出口が
通過する従来の被処理基板の現像領域平面図、図１２
は、本発明の円盤ノズルの吐出口の平面図、図１３は、
吐出口が通過する本発明の被処理基板の現像領域平面
図、図１４は、本発明の円盤ノズルの吐出口１４０１の
平面図、図１５は、本発明の円盤ノズルの吐出口１５０
１の平面図である。図１０、図１２、図１４、図１５の
点線は、補助線である。従来の円盤ノズルは、ノズル中
心に対して図１０に示す様に同心円上に吐出口が配置さ
れている。しかし、この配置では被処理基板内での寸法
均一性の劣化を引き起こしている。被処理基板上で吐出
口直下の部分では吐出口中に存在する現像液及びその上
流の現像液との間で拡散が生じるため、他の部分に比べ
て新鮮な現像液が供給され局部的に現像速度が速くな
る。被処理基板をノズル中心１００１を基準に回転させ
ても図１１に示すように吐出口１００２、１００３、１
００４が被処理基板１１０５の一部１１０６を集中して
通過するため均一性向上を計ることができない。一方、
本発明に用いられる円盤ノズルの吐出口は、図１２に示
すように配置するのが望ましい。図１２では現像時の回
転（攪拌）中に吐出口１２０２、１２０３、１２０４の
通過が一部領域に集中しないような配置になっている。

【００３０】この円盤ノズルを用いたときの吐出口１２
０２近傍での吐出口の通過領域は、図１３の様に隣接す
る吐出口１２０３、１２０４の通過領域とずれ、また、
吐出口通過の頻度も著しく低下するので均一性を大幅に
改善できる。また、吐出口は、現像液供給の際に口直下
で圧力がかかる点で均一性に影響を及ぼしている。した
がって、均一性を向上させるためには吐出圧力をできる
だけ小さくすることが望ましい。基板に供給すべき現像
液量は決まっているため、同じ時間で現像液を供給しよ
うとすると吐出口が多いほうが望ましく吐出口１つあた
りの薬液供給量は少なくて済む。上記実施例では現像液
供給ノズルと現像液保持部材が同一の場合について述べ
たが、両者が別の場合でも現像液供給直後の現像液のｐ
Ｈ差は吐出口直下と吐出口から離れた部分とで生ずる。
このため均一性の向上を図るためには、上記に述べた観
点から現像液供給ノズルの吐出孔の配置を図１２、図１
４、図１５にすることが望ましい。さらに攪拌は同心円
上で行われることから、ノズル孔の分布密度（単位面積
あたりのノズル孔の数）を径の内側外側にかかわらず一
定にすることが望ましい。上記では円盤ノズルにより現
像液を全面から吐出させ、ウエハを低速で回転させなが
ら現像液膜を作成したが、現像液膜の作り方はこれに限
定されるものではない。現像液膜作成方法は、ウエハ上
に現像液を盛った後、欠陥発生の原因となる現像液中の
泡が発生しないような機構および、ウエハ全面にほぼ同
時に現像液を供給する機構を有することが望ましい。例
えば、次の第５乃至７の実施例ような方法がある。

【００３１】次に、図１６及び図１７を参照して第５の
実施例を説明する。図１６は、表面張力により形成した
現像液膜をウエハに接触させて現像を開始させることを
説明する円盤ノズル断面図である。この方法では、表面
張力を利用して現像液膜を円盤ノズル表面に形成し、こ
の現像液膜をウエハ上に接触させて現像を開始させてい
るのでウエハ面内に同時に現像液を供給することができ
る。また、現像液膜の表面とフォトレジストの表面によ
って空気が挟み込まれることがあるが、この際できる泡
は十分大きな泡であり、浮力により現像液上面に浮き上
がる。このためウエハ表面に滞留する微細な気泡は発生
せず、欠陥の発生にはつながらない。現像ユニットにお
いて、現像を開始する前に加圧により現像液を僅かにノ
ズル孔１６０１から押し出す。表面張力によって隣り合
うノズル孔１６０１から現像液滴が繋がってノズル表面
に現像液膜１６０２が形成される（図１６）。次に、潜
像を表面に形成したウエハをウエハホルダー（図示せ
ず）ごと上昇させ、現像液膜１６０２に接触させること
で現像を開始させる。この過程で現像液は被処理領域全
面に瞬時に供給させる。次に、現像液とノズルの接触を
保つようにしてウエハ・ノズル間の間隔を所望幅あけな
がら、現像液供給系よりノズル孔１６０１を通して現像
液が供給されて所望量の現像液が盛られる。

【００３２】現像液供給後前述の第１の実施例乃至第４
の実施例において説明した本発明のウエハと現像液を保
持する円盤ノズルとの相対運動を行う。現像開始６０秒
後に円盤ノズルを上げ、続いてリンス液を供給して現像
を停止する。十分リンスしてからウエハをスピン乾燥さ
せる。その後１３０℃で９０秒ポストベークを行ってか
らウエハが現像ユニットより取り出される。以上の説明
ではウエハを上昇させて現像液膜と接触させていたが、
図１７に示すように、円盤ノズルのノズル孔が空気供給
系につながるようにしておき、現像液膜形成後空気を供
給して現像液をウエハ上に落として現像を開始すること
も可能である。また、上記の現像処理では現像液膜とウ
エハが接触後、現像液と円盤ノズルの接触を保つように
してウエハ・ノズル間の間隔を所定の幅で開け、現像液
供給系よりノズル孔を通して現像液を供給して所望量の
現像液を盛ったが、現像液膜とウエハが接触後、ウエハ
・ノズル間の間隔を所定の幅で開けて現像液を供給して
も良い。

【００３３】次に、図１８を参照して第６の実施例を説
明する。図１８は、円の中心部分がわずかに出っ張った
凸状の円盤ノズルを使用した現像方法を説明する断面図
である。現像液膜形成時に泡の発生を防ぐ方法として、
円盤ノズルの形状を中央部が僅かに出た凸状の形状にす
ることも可能である。この方法によると空気が内側から
外側に押し出され、液盛り時の泡の発生を防ぐことがで
きる。まず、潜像を形成したウエハを現像ユニットに搬
送する。ここで用いる円盤ノズル１８０１は、下から見
ると円形をしており、円の中心部分が僅かに出っ張った
凸状をしている（図１８（ａ））。円盤ノズル１８０１
とウエハ間の間隔を２ｍｍとし、現像液がウエハ上に供
給される（図１８（ｂ））。同時にウエハが６０ｒｐｍ
の速度で回転され、現像液をウエハ面内に行き渡らせ
る。円盤ノズル１８０１と現像液１８０２が接する所ま
で現像液を供給して現像液膜１８０２が形成される（図
１８（ｃ））。現像工程中に前述の第１の実施例乃至第
４の実施例において説明した本発明のウエハと現像液を
保持する円盤ノズルとの相対運動を行う。現像開始６０
秒後に円盤ノズルを上げ、続いてリンス液を供給して現
像を停止する。十分リンスしてからウエハをスピン乾燥
させる。その後１３０℃で９０秒ポストベークを行って
ウエハが現像ユニットから取り出される。

【００３４】円盤ノズルの表面に曲率がついているため
に供給される現像液とレジスト表面の接触部は、ウエハ
中心部から周縁部に向けて空間的に解放される。したが
ってレジストとノズルとの間隙の空気が外側に押し出さ
れ、現像終了後泡に起因する寸法のばらつきや欠陥発生
を低減することができる。なお、上記の例ではウエハ上
にノズル孔から直接現像液を供給したが、第６の実施例
と同様にノズル表面に現像液膜を形成した後、ウエハ表
面と現像液膜とを接触させることで現像を開始させるこ
とも可能である。また、現像液膜を形成した後、空気供
給機構から空気を供給する等により形成された現像液膜
をウエハ上に落下させて現像を開始させることも可能で
ある。さらに、基板のノズル対向面をノズルに対して凸
状に維持しながら現像液を供給して同様の効果を得るこ
とができる。

【００３５】次に、図１９を参照して第７の実施例を説
明する。図１９は、液体、気体用ポンプを用いて円盤ノ
ズル・ウエハ間を弱い真空に引いて現像液を盛ることを
説明する円盤ノズル断面図である。現像液供給時の泡の
発生を防ぐ方法として、円盤ノズル下方に覆いを付け
て、覆い、円盤ノズル及びウエハで囲まれた空間を形成
し、覆いの下方は液体、気体両用ポンプに接続しておく
方法がある。液体、気体両用ポンプにより前記空間を真
空に引きはじめると円盤ノズル中の現像液がウエハ上に
供給されるとともに、ノズル孔に接続された現像液が引
っ張り出されウエハ全面にほぼ同時に現像液が盛られ
る。また、これにより空気が除かれるために泡の発生を
抑えた現像液膜がウエハに形成される。円盤ノズル下方
には高さ２ｍｍの覆い１９０１があり、覆い１９０１を
被せることによって覆い及び円盤ノズルがウエハ主面を
封止して蓋状になっている。覆いの一部は、液体、気体
両用ポンプに接続されている。液体、気体両用ポンプに
より弱い真空引きが始まるとウエハと円盤ノズルと覆い
とで形成される空間の空気が除去されるとともに円盤ノ
ズル中の現像液がノズル孔１９０２から引っ張り出さ
れ、現像液が盛られる。ウエハと円盤ノズルとの間隙に
所望量の現像液が供給された所で液体、気体両用ポンプ
が止められる。

【００３６】次に、覆い及び円盤ノズルとウエハの間の
運動が可能となるよう液体、気体両用ポンプを逆流させ
て、前述の第１の実施例乃至第４の実施例において説明
した本発明のウエハと現像液を保持する円盤ノズルとの
相対運動が行われる。現像液供給開始６０秒後に円盤ノ
ズルが上昇され、続いてリンス液を供給して現像が停止
される。十分リンスしてからウエハがスピン乾燥され
る。その後１３０℃で９０秒ポストベークを行ってウエ
ハが現像ユニットから取り出される。以上の説明では覆
い及び円盤ノズルとウエハ間の運動が可能となるよう液
体、気体両用ポンプを逆流させたが、現像液を所望量引
き込んだ後に液体、気体両用ポンプを止め、上からさら
に現像液を送り込んで覆い及び円盤ノズルを浮かせた
り、ノズル孔などから空気をいれて覆い及び円盤ノズル
を浮かせるようにしても良い。

【００３７】以上の実施例ではウエハ上に直接現像液膜
を形成させたが、現像液膜を形成する前に水などの現像
を開始させない液膜を形成させておき、その後で水など
の液膜を、振り切りながら現像液膜を形成することもで
きる。これによりさらに面内均一性の向上、欠陥の低減
が期待できる。以上、各実施例では被処理基板としてウ
エハ（半導体ウエハ）を用い、その現像処理方法につい
て説明したが、ウエハ以外の他の被処理基板、例えば、
液晶ディスプレイ用基板、露光マスク用基板についても
本発明の方法及び装置を適用することが可能である。

【００３８】前述の実施例においては感光性樹脂パター
ンの現像工程を例に取ってのべたが、本発明の主要部分
は、薬液を用いたウエットプロセスにおいて、薬液保持
部材を薬液の一端と接触させ、保持部材または被処理基
板を運動させることにより薬液中の反応原料物質、反応
生成物の濃度が被処理基板面と接する領域において基板
面内で均一になるようにし、加工の面内均一性を上げる
ということである。したがって、露光用クロムマスクの
ウエットエッチング工程や装置にも本発明を適用するこ
とが可能である。また、本発明の攪拌方法により、基板
面内での薬液濃度が均一化されるだけでなく、処理基板
表面に滞留してしまった反応生成物濃度を下げ、薬液の
原料物質濃度を増加させることができるため処理速度を
あげることもできる。このため本方法は、前述のように
基板上の有機物除去、エッチング後の感光性樹脂パター
ン除去、シリコンウエハ上の自然酸化膜除去にも適用す
ることが可能である。また、基板と薬液保持部材に電極
を取り付け、薬液としてめっき液を用いれば基板のＡｕ
めっきにも適用可能である。

【００３９】

【発明の効果】基板を薬液処理する工程において、薬液
と薬液保持部材を接触させ基板又は薬液保持部材のどち
らか一方もしくは双方を薬液処理中に運動させて薬液を
攪拌することにより基板に接触する薬液中の反応生成物
濃度、反応原料物質濃度を基板面内で均一にし、基板処
理加工を基板面内で均一に行えるようにすることができ
る。また、攪拌により処理基板表面近傍に反応生成物が
滞留したり、反応原料物質濃度が低下したままになるこ
とを防げるので処理速度を向上させることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布現像装置及び露光機のシステム構
成図。

【図２】本発明の現像処理ユニットの全体構成を示す断
面図。

【図３】本発明の現像処理ユニットの全体構成を示す平
面図。

【図４】本発明の現像ユニットの部分透視平面図及びそ
の平面図のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図。

【図５】本発明のウエハ仕上がり寸法のばらつきのウエ
ハ回転数依存性を示す特性図。

【図６】本発明の現像ユニットの部分断面図。

【図７】本発明の現像処理ユニットの全体構成を示す断
面図。

【図８】本発明の現像処理ユニットの全体構成を示す平
面図。

【図９】本発明の現像ユニットの透視平面図及びこの平
面図のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図。

【図１０】従来の円盤ノズルの吐出口の平面図。

【図１１】従来の被処理基板の現像領域平面図。

【図１２】本発明の円盤ノズルの吐出口の平面図。

【図１３】本発明の被処理基板の現像領域平面図。

【図１４】本発明の円盤ノズルの吐出口の平面図。

【図１５】本発明の円盤ノズルの吐出口の平面図。

【図１６】本発明の表面張力により形成した現像液膜を
ウエハに接触させて現像を開始させる方法を説明する円
盤ノズル断面図。

【図１７】本発明の表面張力により形成した現像液膜を
ウエハ面上に落として現像を開始させる方法を説明する
円盤ノズル断面図。

【図１８】本発明の円の中心部分がわずかに出張った凸
状の円盤ノズルを用いて行われる現像方法を説明する断
面図。

【図１９】本発明の液体、気体用ポンプを用いて円盤ノ
ズル・ウエハ間を弱い真空に引いて現像液を盛る方法を
説明する円盤ノズル断面図。

【図２０】本発明の現像処理ユニットを用いた現像方法
を説明するウエハの斜視図及び断面図。

【図２１】本発明で用いたノズルの断面図及びノズル下
面から見た平面図。

【図２２】本発明のウエハ上のノズルの断面図及び側面
図。

【図２３】本発明のノズルの断面図。

【図２４】本発明のノズルの斜視図。

【符号の説明】

４１、６３、９２・・・ウエハ、 ４２、２０１・・
・スピンチャック、４３、６１、７１、１８０１・・・
円盤ノズル（現像液供給ノズル）、４４、６２・・・現
像液、 ７２、９１・・・現像液保持部材、７３、２
１２・・・ガイドレール、７４・・・保持部材スキャン
アーム９３、９４・・・液流出防止部材、 ９５・・
・支持部材、９６・・・ウエハチャック、 １０１・
・・カセットステーション、１０２・・・処理ステーシ
ョン、 １０３・・・インターフェイス部、１０４・
・・露光装置、 １０５・・・塗布ユニット、１０６
・・・現像ユニット、 １０７・・・オーブン型処理
ユニット、１０８・・・クーリング、 １０９・・・
アドヒージョン、１１０・・・アライメント、 １１
１・・・イクステンション、１１２・・・プリベーキン
グ、１１３・・・ポストエクスポージャーベーキング、
１１４・・・ベーキング、 ２０２・・・駆動モー
タ、２０３・・・ユニット底板、 ２０４・・・フラ
ンジ部材、２０５・・・昇降駆動手段、 ２０６・・
・昇降ガイド手段、２０７・・・冷却ジャケット、
２０８・・・現像液供給ノズル、２０９・・・現像液供
給管、 ２１０、２１６・・・ノズルスキャンアーム、
２１１・・・ノズル保持体、 ２１３・・・垂直支持部
材、２１４・・・ノズル退避位置、 ２１５・・・リ
ンスノズル、１００１、１２０１・・・ノズル中心、１
００２、１００３、１００４、１４０１、１５０１・・
・薬液吐出口、１１０５・・・被処理基板の現像領域、
１１０６・・・現像速度の早い領域、１６０１、１９０
２・・・ノズル孔、１６０２、１８０２・・・現像液
膜、１９０１・・・覆い。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】円盤ノズルの表面に曲率がついているため
に供給される現像液とレジスト表面の接触部は、ウエハ
中心部から周縁部に向けて空間的に解放される。したが
ってレジストとノズルとの間隙の空気が外側に押し出さ
れ、現像終了後泡に起因する寸法のばらつきや欠陥発生
を低減することができる。なお、上記の例ではウエハ上
にノズル孔から直接現像液を供給したが、第５の実施例
と同様にノズル表面に現像液膜を形成した後、ウエハ表
面と現像液膜とを接触させることで現像を開始させるこ
とも可能である。また、現像液膜を形成した後、空気供
給機構から空気を供給する等により形成された現像液膜
をウエハ上に落下させて現像を開始させることも可能で
ある。さらに、基板のノズル対向面をノズルに対して凸
状に維持しながら現像液を供給して同様の効果を得るこ
とができる。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板主面に薬液を供給し、この薬液上面
   を前記基板と対向配置した薬液保持部材と接触させ、且
   つ前記基板と前記薬液保持部材との間に前記薬液を保持
   した後、前記基板又は前記薬液保持部材の少なくとも一
   方を前記基板主面に平行な運動をさせながら、前記基板
   主面を前記薬液にて処理することを特徴とする基板処理
   方法。
2. 【請求項２】 前記薬液保持部材が薬液供給ノズルであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
3. 【請求項３】 前記基板主面に薬液を供給するノズル
   は、複数のノズル孔を有する円盤型ノズルもしくは吐出
   部が前記基板直径と略同一の長さを有し、且つ直線状に
   配置された吐出部から薬液を供給する直線型ノズルであ
   り、このノズルを用いて前記基板を回転させながら前記
   薬液を供給するか、前記直線型ノズルを用いて静置させ
   た前記基板の上面に平行にこのノズルを走査させながら
   前記薬液を供給することを特徴とする請求項１に記載の
   基板処理方法。
4. 【請求項４】 前記基板主面に薬液を供給した後、前記
   薬液保持部材を前記基板と対向配置させ、且つ前記薬液
   保持部材を前記薬液表面に接触させることを特徴とする
   請求項１に記載の基板処理方法。
5. 【請求項５】 前記基板主面に平行な運動は、往復運動
   又は回転運動であることを特徴とする請求項１に記載の
   基板処理方法。
6. 【請求項６】 前記基板主面に平行な回転運動は、前記
   薬液保持部材を固定し、前記基板を動かすことを特徴と
   する請求項５に記載の基板処理方法。
7. 【請求項７】 前記基板主面に平行な回転運動の回転数
   は、１０乃至５０ｒｐｍであることを特徴とする請求項
   ５又請求項６に記載の基板処理方法。
8. 【請求項８】 前記基板主面への前記薬液の供給は、前
   記薬液保持部材に薬液供給ノズルを用い、前記薬液供給
   ノズルの前記基板との対向面に単一の薬液膜を形成した
   後、この薬液膜の状態で前記基板主面に供給することを
   特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
9. 【請求項９】 前記薬液を、前記基板全面にほぼ同時に
   供給することを特徴とする請求項８に記載の基板処理方
   法。
10. 【請求項１０】 前記薬液を、前記基板が前記薬液供給
    ノズルとの対向面をこのノズルに対して凸状態を維持し
    ながら、供給することを特徴とする請求項８に記載の基
    板処理方法。
11. 【請求項１１】 前記複数のノズル孔を有する円盤型ノ
    ズルは、前記基板との対向面の中央部分が凸状に形成さ
    れていることを特徴とする請求項３に記載の基板処理方
    法。
12. 【請求項１２】 前記基板主面への前記薬液の供給は、
    前記薬液保持部材に薬液供給ノズルを用い、前記基板と
    前記薬液供給ノズルとの空間領域を減圧しながら行うこ
    とを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
13. 【請求項１３】 前記薬液が、現像液、エッチング液、
    洗浄液、剥離液、成膜液又はメッキ液いずれかであるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
14. 【請求項１４】 前記薬液を用いて処理した後、前記薬
    液をリンス液に切り替えて前記基板主面をリンスすると
    同時に前記薬液保持部材をリンスすることを特徴とする
    請求項１に記載の基板処理方法。
15. 【請求項１５】 被処理基板が載置される載置台と、前
    記被処理基板主面に薬液を供給する薬液供給ノズルと、
    前記基板と対向し、かつ前記薬液の上面と接触可能に配
    置された薬液保持部材と、薬液処理を行っている間、前
    記基板又は前記薬液保持部材の少なくとも一方を、前記
    基板主面に平行な方向に運動させる機構とを備えたこと
    を特徴とする基板処理装置。
16. 【請求項１６】 前記薬液保持部材が前記薬液供給ノズ
    ルであることを特徴とする請求項１５に記載の基板処理
    装置。
17. 【請求項１７】 薬液処理を行っている間、前記基板又
    は前記薬液保持部材の少なくとも一方を前記基板主面と
    平行な方向に運動させる機構は、水平駆動手段または回
    転駆動手段からなることを特徴とする請求項１５に記載
    の基板処理装置。
18. 【請求項１８】 前記薬液供給ノズルの基板と対向する
    面に複数の薬液吐出口が配置され、前記薬液吐出口のう
    ち、前記薬液保持部材又は前記基板の移動方向に隣接す
    る薬液吐出口が移動の際に前記基板上の異なる位置を通
    過するように配置されていることを特徴とする請求項１
    ５に記載の基板処理装置。
19. 【請求項１９】 前記薬液供給ノズルは、複数の薬液吐
    出口を有し、且つ前記複数の薬液吐出口は、前記基板主
    面に対し均一に分散配置されたことを特徴とする請求項
    １５に記載の基板処理装置。