JP5305331B2

JP5305331B2 - 現像処理方法及び現像処理装置

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Publication number: JP5305331B2
Application number: JP2008157560A
Authority: JP
Inventors: 博史竹口; 太郎山本; 孝介吉原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2028-06-17
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Description

この発明は、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処理方法及び現像処理装置に関するものである。

一般に、半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハ等の基板の上にフォトレジストを塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成される。

このようなフォトリソグラフィ工程においては、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が用いられている。

従来の現像処理装置として、例えば回転している基板上に現像液を供給して、基板全体に現像液を広げ、その後基板の回転数を下げつつ基板中心近傍から現像液を供給して、現像液を液盛りして現像液膜（パドル）を形成する回転系現像パドル方式が知られている。

また、この種の現像処理装置において、現像処理前に、濡れ性を高めるために、基板表面に純水を供給する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

一方、近年のデバイスパターンの微細化、薄膜化に伴い露光の解像度を上げる要請が高まっている。露光の解像度を上げる方法の一つとして、既存の光源例えばフッ化アルゴン（ＡｒＦ）による露光技術を改良して解像度を上げるため、基板の表面に光を透過する液層を形成した状態で露光する液浸露光方法が知られている。この液浸露光の技術は、レンズと基板の表面との間に純水の液膜を形成した状態で、光源から発せられた光がレンズを通過し、液膜を透過して基板に照射され、これにより所定のレジストパターン（回路パターン）がレジストに転写する技術である。

この液浸露光技術においては、撥水性の高いレジスト（ノントップコートレジスト）を使用する場合やレジストの上に撥水性の高い保護膜（上層保護膜）を使用する場合がある。基板上に純水の水滴が残らないように純水を安定化して生産性を向上させるために、上層保護膜を必要としないノントップコートレジストが使用されている。
特開２００５−２１００５９号公報（特許請求の範囲、段落００５０）

例えば、上記ノントップコートレジストは、疎水性が高いため、特許文献１に記載の技術を用いて現像処理前に純水を基板表面に供給してもレジスト膜表面に十分な濡れ性を得ることができない。その結果、基板上の現像液がはじかれ、振り切られてしまい、現像液の供給量を増やしても基板表面に現像液膜（パドル）を形成することが難しいという問題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、疎水化した基板上のレジスト膜表面の濡れ性を改善し、効率的な現像液膜の形成を可能にすると共に、現像処理の安定化を図れるようにした現像処理方法及び現像処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明の現像処理方法は、水平保持された基板を回転させ、該基板表面に現像液を供給して現像処理を施す現像処理方法を前提とし、請求項１記載の発明は、上記現像処理工程の前に、回転する基板表面の中心近傍に位置する第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する第２のノズルから第２の液を供給し、上記基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げるプリウェット工程を有することを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、上記現像処理工程の前に、回転する基板表面の中心近傍に位置する第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する第２のノズルから第２の液を供給し、かつ、第１のノズル及び第２のノズルを基板の中心部と外周部を結ぶ方向に移動し、上記基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げるプリウェット工程を有する、ことを特徴とする。

この発明において、上記第２の液を純水とすることができる（請求項３）。また、上記第２の液に対して、現像液は、表面張力値や比重が大きいか、あるいは、粘性が高い特性を有するものであってもよい（請求項４，５，６）。

また、この発明の現像処理方法において、上記基板の回転数は、２５０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍである方が好ましい（請求項７）。

基板の回転数が２５０ｒｐｍより小さいと、液（現像液，純水ともに）が広がりきれず、また、３０００ｒｐｍより大きいと、外周で液が千切れてプリウェット膜が形成できないからである。

また、この発明の現像処理方法において、上記現像液と第２の液を同時に供給する前に、第２のノズルを基板の中心部上方に移動して第２の液を基板表面に供給する工程を有する方がよい（請求項８）。

また、この発明の現像処理装置は、水平保持された基板を回転させ、該基板表面に現像液を供給して現像処理を施す現像処理装置を前提とし、請求項９記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、上記基板を水平面内にて回転させる回転機構と、上記回転機構により上記基板が回転した状態で、基板表面に現像液を供給する第１のノズルと、上記第１のノズルよりも基板外周側に位置して基板表面に第２の液を供給する第２のノズルと、上記回転機構、第１のノズル及び第２のノズルの駆動を制御する制御手段と、を具備してなり、上記制御手段は、上記基板に現像液を供給する現像処理の前に、上記回転機構を駆動して上記基板を回転させ、基板表面の中心近傍に位置する上記第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する上記第２のノズルから第２の液を供給し、上記基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げるプリウェット処理を行うようにした、ことを特徴とする。

また、請求項１０記載の発明は、基板を水平に保持する基板保持手段と、上記基板を水平面内にて回転させる回転機構と、上記回転機構により上記基板が回転した状態で、基板表面に現像液を供給する第１のノズルと、上記第１のノズルよりも基板外周側に位置して基板表面に第２の液を供給する第２のノズルと、上記第１のノズル及び第２のノズルを、上記基板表面の中心部と外周部とを結ぶ方向に沿って移動するノズル移動機構と、上記回転機構、ノズル移動機構、第１のノズル及び第２のノズルの駆動を制御する制御手段と、を具備してなり、上記制御手段は、上記基板に現像液を供給する現像処理の前に、上記回転機構を駆動して上記基板を回転させ、基板表面の中心近傍に位置する上記第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する上記第２のノズルから第２の液を供給し、かつ、上記ノズル移動機構を駆動して、上記第１のノズル及び第２のノズルを基板の中心部と外周部を結ぶ方向に移動し、上記基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げるプリウェット処理を行うようにした、ことを特徴とする。

この発明の現像処理装置において、上記第２の液を純水としてもよい（請求項１１）。また、上記回転機構による基板の回転数を、２５０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍとする方がよい（請求項１２）。

また、上記制御手段によって、上記第１のノズル及び第２のノズルを移動して現像液と第２の液を同時に供給する前に、上記第２のノズルを基板の中心部上方に移動して第２の液を基板表面に供給する方が好ましい（請求項１３）。

請求項１，９記載の発明によれば、現像処理工程の前に、回転する基板表面の中心近傍に位置する第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する第２のノズルから第２の液を供給し、基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げることにより、基板表面に満遍なく現像液を広げることができ、基板表面の濡れ性を高めることができる。

また、請求項２，１０記載の発明によれば、現像処理工程の前に、請求項１，９記載の発明に加えて、更に第１のノズル及び第２のノズルを基板の中心部と外周部を結ぶ方向に移動し、基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げることにより、基板表面に満遍なく現像液を広げることができ、基板表面の濡れ性を高めることができる。

また、請求項８，１３記載の発明によれば、現像液と第２の液を同時に供給する前に、第２のノズルを基板の中心部上方に移動して第２の液を基板表面に供給することにより、プリウェット工程の初期時の基板に対する現像液の付着性を良好にすることができる。

この発明によれば、上記のように構成されているので、疎水化した基板上のレジスト膜表面の濡れ性を高めることができ、効率的な現像液膜の形成を可能にすると共に、現像処理の安定化を図ることができる。

以下、この発明の最良の形態について、添付図示に基づいて説明する。

図１は、この発明に係る現像処理装置を適用する塗布・現像処理装置に露光処理装置を接続した処理システムの全体を示す概略平面図、図２は、上記処理システム概略斜視図である。

上記処理システムは、被処理基板である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を複数枚例えば２５枚密閉収納するキャリア１０を搬出入するためのキャリアステーション１と、このキャリアステーション１から取り出されたウエハＷにレジスト塗布，現像処理等を施す処理部２と、ウエハＷの表面に光を透過する液層を形成した状態でウエハＷの表面を液浸露光する露光部４と、処理部２と露光部４との間に接続されて、ウエハＷの受け渡しを行うインターフェース部３とを具備している。

キャリアステーション１は、キャリア１０を複数個並べて載置可能な載置部１１と、この載置部１１から見て前方の壁面に設けられる開閉部１２と、開閉部１２を介してキャリア１０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。

インターフェース部３は、処理部２と露光部４との間に前後に設けられる第１の搬送室３Ａ及び第２の搬送室３Ｂにて構成されており、それぞれに第１のウエハ搬送部３０Ａ及び第２のウエハ搬送部３０Ｂが設けられている。

また、キャリアステーション１の奥側には筐体２０にて周囲を囲まれる処理部２が接続されており、この処理部２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及び液処理ユニットＵ４，Ｕ５の各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が交互に配列して設けられている。また、主搬送手段Ａ２，Ａ３は、キャリアステーション１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２１により囲まれる空間内に置かれている。また、キャリアステーション１と処理部２との間、処理部２とインターフェース部３との間には、各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニット２２が配置されている。

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、その組み合わせはウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット（ＨＰ）、ウエハＷを冷却する冷却ユニット（ＣＰＬ）等が含まれる。また、液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すように、レジストや現像液などの薬液収納部の上に反射防止膜を塗布するボトム反射防止膜塗布ユニット（ＢＣＴ）２３，塗布ユニット（ＣＯＴ）２４、ウエハＷに現像液を供給して現像処理する現像ユニット（ＤＥＶ）２５等を複数段例えば５段に積層して構成されている。この発明に係る現像処理装置５０は現像ユニット（ＤＥＶ）２５に設けられている。

この場合、現像処理装置５０は、図３及び図４に示すように、ウエハＷの搬入出口５１ａを有するケーシング５１内に、ウエハＷの裏面側中央部を吸引吸着して水平に保持する基板保持手段をなすスピンチャック４０を具備している。なお、搬入出口５１ａにはシャッタ５１ｂが開閉可能に配設されている。

上記スピンチャック４０は軸部４１を介して例えばサーボモータ等の回転機構４２に連結されており、この回転機構４２によりウエハＷを保持した状態で回転可能に構成されている。なお、回転機構４２は、制御手段であるコントローラ６０に電気的に接続されており、コントローラ６０からの制御信号に基づいてスピンチャック４０の回転数が制御されるようになっている。

また、スピンチャック４０に保持されたウエハＷの側方を囲むようにしてカップ４３が設けられている。このカップ４３は、円筒状の外カップ４３ａと、上部側が内側に傾斜した筒状の内カップ４３ｂとからなり、外カップ４３ａの下端部に接続された例えばシリンダ等の昇降機構４４により外カップ４３ａが昇降し、更に内カップ３２は外カップ４３ａ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。なお、昇降機構４４はコントローラ６０に電気的に接続されており、コントローラ６０からの制御信号に基づいて外カップ４３ａが昇降するように構成されている。

また、スピンチャック４０の下方側には円形板４５が設けられており、この円形板４５の外側には断面が凹部状に形成された液受け部４６が全周に亘って設けられている。液受け部４６の底面にはドレイン排出口４７が形成されており、ウエハＷから零れ落ちるか、あるいは振り切られて液受け部４６に貯留された現像液やリンス液はこのドレイン排出口４７を介して装置の外部に排出される。また、円形板４５の外側には断面山形のリング部材４８が設けられている。なお、図示は省略するが、円形板４５を貫通する例えば３本の基板支持ピンである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はスピンチャック４０に受け渡しされるように構成されている。

一方、スピンチャック４０に保持されたウエハＷの上方側には、ウエハＷの表面の中央部と隙間を介して対向するようにして、昇降及び水平移動可能な第１のノズルである現像液供給ノズル５２（以下に現像ノズル５２という）と、この現像ノズル５２よりもウエハＷの外周側に位置してウエハ表面に第２の液例えば純水を供給する第２のノズルであるプリウェット用純水ノズル５３（以下に純水ノズル５３という）とが設けられている。

この場合、現像ノズル５２は、帯状に現像液を吐出（供給）するスリット状の吐出口（図示せず）を有している。この吐出口は、例えば、その長さ方向がウエハＷの中心部から外周部に向かうように配置されている。なお、吐出口は、ウエハＷの中心部から外周部に向かう直線（半径）に沿って伸びる場合だけでなく、この直線に対して僅かに角度をもたせて交差させてもよい。

現像ノズル５２及び純水ノズル５３は、ノズルアーム５４Ａの一端側に支持されており、このノズルアーム５４Ａの他端側は図示しない昇降機構を備えた移動基台５５Ａと連結されており、更に移動基台５５Ａは例えばボールねじやタイミングベルト等のノズル移動機構５６ＡにてＸ方向に伸びるガイド部材５７Ａに沿って横方向に移動可能なように構成されている。このように構成することにより、ノズル移動機構５６Ａを駆動することにより、現像ノズル５２及び純水ノズル５３は、ウエハＷの中心部から外周部に向かう直線（半径）に沿って移動する。

なお、カップ４３の一方の外方側には、現像ノズル５２及び純水ノズル５３の待機部５９Ａが設けられており、この待機部５９Ａで現像ノズル５２のノズル先端部の洗浄などが行われる。

また、スピンチャック４０に保持されたウエハＷの上方側には、ウエハＷの表面の中央部と隙間を介して対向するようにして、リンス液例えば純水を吐出（供給）するリンスノズル５８が昇降及び水平移動可能に設けられている。

このリンスノズル５８は、ノズルアーム５４Ｂの一端側に支持されており、このノズルアーム５４Ｂの他端側は図示しない昇降機構を備えた移動基台５５Ｂと連結されており、更に移動基台５５Ｂは例えばボールねじやタイミングベルト等のノズル移動機構５６ＢにてＸ方向に伸びるガイド部材５７Ｂに沿って横方向に移動可能なように構成されている。なお、カップ４３の一方の外方側には、リンスノズル５８の待機部５９Ｂが設けられている。

また、現像ノズル５２は、開閉弁Ｖ1を介設した現像液供給管路７０を介して現像液供給源７１に接続されている。純水ノズル５３は、リンスノズル５８と純水供給源７３とを接続する純水供給管路７２に切換弁Ｖ3を介して接続する分岐管路７４に接続されている。なお、純水供給管路７２には開閉弁Ｖ2が介設されている。

なお、上記ノズル移動機構５６Ａ，５６Ｂ、開閉弁Ｖ1、Ｖ2及び切換弁Ｖ3は、それぞれ上記コントローラ６０に電気的に接続されており、コントローラ６０に予め記憶された制御信号に基づいて現像ノズル５２及び純水ノズル５３の水平移動、リンスノズル５８の水平移動、開閉弁Ｖ1、Ｖ2の開閉駆動及び切換弁Ｖ3の切り換え駆動が行われるように構成されている。

上記コントローラ６０の制御により、ウエハＷに現像液を供給する現像処理の前に、プリウェット処理を行うことができる。すなわち、図５に示すように、回転機構４２を駆動してウエハＷを回転させ、ウエハ表面の中心近傍に位置する現像ノズル５２から現像液１００を吐出（供給）すると同時に、現像ノズル５２よりもウエハＷの外周側に位置する純水ノズル５３から純水２００を吐出（供給）することにより、ウエハＷの回転に伴ってウエハＷの外周側に流れる純水２００によって形成される壁３００によって現像液１００をウエハＷの回転方向に広げるプリウェット処理を行うことができる。

次に、プリウェット処理について、図６及び図７を参照して具体的に説明する。図６は、プリウェット処理の第１実施形態を示す説明図である。第１実施形態において、まず、回転機構４２を駆動してウエハＷを回転する。このときのウエハＷの回転数は２５０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの範囲例えば１５００ｒｐｍとする。ウエハＷを回転した状態で、ノズル移動機構５６Ａを駆動して純水ノズル５３をウエハＷの中心部の上方位置に移動する（図６（ａ）参照）。次に、純水ノズル５３からウエハ表面の中心部に純水２００を吐出（供給）する（図６（ｂ）参照）。これにより、プリウェット工程の初期時のウエハＷに対する現像液の付着性を良好にすることができる。続いて、ノズル移動機構５６Ａを駆動して現像ノズル５２をウエハＷの中心部の上方位置に移動し、現像ノズル５２からウエハ表面の中心部に現像液１００を吐出（供給）する（図６（ｃ）参照）。この状態では、現像ノズル５２よりもウエハＷの外周側に位置する純水ノズル５３からも純水２００が吐出（供給）されているので、上述したように、ウエハＷの回転に伴ってウエハＷの外周側に流れる純水２００によって形成される壁３００によって現像液１００をウエハＷの回転方向に広げるプリウェット処理を行うことができる（図５参照）。

図７は、プリウェット処理の第２実施形態を示す説明図である。第２実施形態において、第１実施形態と同様に、まず、回転機構４２を駆動してウエハＷを回転する。ウエハＷを回転した状態で、ノズル移動機構５６Ａを駆動して純水ノズル５３をウエハＷの中心部の上方位置に移動する（図７（ａ）参照）。次に、純水ノズル５３からウエハ表面の中心部に純水２００を吐出（供給）する（図７（ｂ）参照）。続いて、ノズル移動機構５６Ａを駆動して現像ノズル５２をウエハＷの中心部の上方位置に移動し、現像ノズル５２からウエハ表面の中心部に現像液１００を吐出（供給）する（図７（ｃ）参照）。この状態では、現像ノズル５２よりもウエハＷの外周側に位置する純水ノズル５３からも純水２００が吐出（供給）されている。この状態で、ノズル移動機構５６を駆動して、現像ノズル５２及び純水ノズル５３をウエハＷの中心部から外周部に向かう直線（半径）に沿って移動する（図７（ｄ）参照）。これにより、上述したように、ウエハＷの回転に伴ってウエハＷの外周側に流れる純水２００によって形成される壁３００によって現像液１００をウエハＷの回転方向に広げるプリウェット処理を行うことができる（図５参照）。なお、現像ノズル５２及び純水ノズル５３をウエハＷの外周側に移動した後、現像液１００及び純水２００を吐出（供給）しながら現像ノズル５２及び純水ノズル５３をウエハＷの外周側からウエハＷの中心部に向かう直線（半径）に沿って移動してもよい（図７（ｅ）参照）。

なお、上記実施形態において、第２の液として使用される純水２００に対して現像液１００は表面張力値が大きい。また、純水２００に対して現像液１００は、比重が大きく、粘性が高い等の特性を有しているため、ウエハ表面の濡れ性を高めることができる。

なお、第２の液を純水以外の液を使用することも可能であるが、現像液との関係で上記特性すなわち現像液に対して表面張力値が小さく、比重が小さく、又は、粘性が低い等の特性を有する液体である方が好ましい。

上記のようにして、プリウェット処理を行った後、現像処理→リンス処理→乾燥処理等の一連の処理が行われる。すなわち、まず、ノズル移動機構５６Ａを駆動して現像ノズル５２をウエハ表面の中心部上方位置に移動し、回転するウエハＷの表面に現像ノズル５２から現像液１００を吐出（供給）した状態で、現像ノズル５２をウエハＷの中心部から外周部に向かう直線（半径）に沿って移動して現像処理を行う。この現像処理後、ノズル移動機構５６Ｂを駆動してリンスノズル５８をウエハ表面の中心部上方位置に移動し、回転するウエハＷの表面にリンスノズル５８からリンス液すなわち純水を吐出（供給）して、ウエハ表面のレジスト溶解成分を含む現像液を洗い流し、ウエハ表面のリンス処理を行う。リンス処理を行った後、回転機構４２の駆動によりウエハＷを高速回転例えば回転数を２０００ｒｐｍにしてウエハ表面の液を振り切るスピン乾燥処理を行う。

次に、上記塗布・現像装置を用いてウエハＷを処理する手順について、図１及び図２を参照しながら簡単に説明する。ここでは、ウエハＷの表面にボトム反射防止膜（ＢＡＲＣ）を形成し、その上層にノントップコートレジストを塗布した場合について説明する。まず、例えば２５枚のウエハＷを収納したキャリア１０が載置部１１に載置されると、開閉部１２と共にキャリア１０の蓋体が外されて受け渡し手段Ａ１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、塗布処理の前処理として例えばユニット（ＢＣＴ）２３にてその表面にボトム反射防止膜（ＢＡＲＣ）が形成される。その後、主搬送手段Ａ２により棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一つの棚をなす加熱処理部に搬送されてプリベーク（ＣＬＨＰ）され、更に冷却された後、主搬送手段Ａ２によりウエハＷは塗布ユニット（ＣＯＴ）２４内に搬入され、ウエハＷの表面全体に薄膜状にノントップコートレジストが塗布される。その後、主搬送手段Ａ２により棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一つの棚をなす加熱処理部に搬送されてプリベーク（ＣＬＨＰ）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ース部３へ搬送される。このインターフェース部３において、第１の搬送室３Ａ及び第２の搬送室３Ｂの第１のウエハ搬送部３０Ａ及び第２のウエハ搬送部３０Ｂによって露光部４に搬送され、ウエハＷの表面に対向するように露光手段（図示せず）が配置されて液浸露光が行われる。液浸露光を終えたウエハＷは逆の経路で主搬送手段Ａ３まで搬送され、現像ユニット（ＤＥＶ）２５に搬入される。現像ユニット（ＤＥＶ）２５に搬入されたウエハＷは、現像処理装置５０によって、上述したようにプリウェット処理を行う。すなわち、ウエハ表面の中心部側に位置する現像ノズル５２から現像液１００を吐出（供給）すると同時に、現像ノズル５２よりもウエハＷの外周側に位置する純水ノズル５３からも純水２００を吐出（供給）して、ウエハＷの回転に伴ってウエハＷの外周側に流れる純水２００によって形成される壁３００によって現像液１００をウエハＷの回転方向に広げるプリウェット処理を行う。このプリウェット処理を行った後、現像処理→リンス処理→乾燥処理の一連の処理が施され、所定のレジストパターンが形成される。

その後、ウエハＷは主搬送手段Ａ３により現像ユニット（ＤＥＶ）２５から搬出され、主搬送手段Ａ２、受け渡し手段Ａ１を経由して載置部１１上の元のキャリア１０へと戻されて一連の塗布・現像処理を終了する。

なお、上記実施形態では、ウエハＷの表面にボトム反射防止膜（ＢＡＲＣ）を形成し、その表面にレジスト層を形成した場合について説明したが、ボトム反射防止膜（ＢＡＲＣ）なしの場合においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。この場合の処理手順は、レジスト塗布工程→プリベーク工程→液浸露光工程→ポストエクスポージャーベーク工程→現像工程（プリウェット処理→現像処理→リンス処理→乾燥処理）の順に処理される。

なお、上記実施形態では、この発明に係る現像処理装置をノントップコートレジストが塗布されたウエハＷの現像処理に適用した場合について説明したが、この発明は、ノントップコートレジスト以外の通常のレジストが塗布されたウエハＷの現像処理にも適用できる。また、この発明は、撥水性の高い上層保護膜を有するウエハＷの現像処理にも適用できる。

この発明に係る現像処理装置を適用した塗布・現像処理装置に露光処理装置を接続した処理システムの全体を示す概略平面図である。上記処理システムの概略斜視図である。この発明に係る現像処理装置を示す概略断面図である。上記現像処理装置を示す概略平面図である。この発明におけるプリウェット処理の原理を示す概略平面図である。この発明におけるプリウェット工程の第１実施形態を示す説明図である。この発明におけるプリウェット工程の第２実施形態を示す説明図である。

符号の説明

Ｗ半導体ウエハ（基板）
４０スピンチャック（基板保持手段）
４２回転機構
５０現像処理装置
５２現像ノズル（第１のノズル）
５３純水ノズル（第２のノズル）
５６Ａノズル移動機構
５８リンスノズル
６０コントローラ（制御手段）
１００現像液
２００純水（第２の液）
３００純水の壁
Ｖ1，Ｖ2 開閉弁
Ｖ3 切換弁

Claims

水平保持された基板を回転させ、該基板表面に現像液を供給して現像処理を施す現像処理方法において、
上記現像処理工程の前に、回転する基板表面の中心近傍に位置する第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する第２のノズルから第２の液を供給し、上記基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げるプリウェット工程を有する、ことを特徴とする現像処理方法。
水平保持された基板を回転させ、該基板表面に現像液を供給して現像処理を施す現像処理方法において、
上記現像処理工程の前に、回転する基板表面の中心近傍に位置する第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する第２のノズルから第２の液を供給し、かつ、第１のノズル及び第２のノズルを基板の中心部と外周部を結ぶ方向に移動し、上記基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げるプリウェット工程を有する、ことを特徴とする現像処理方法。
請求項１又は２記載の現像処理方法において、
上記第２の液が純水であることを特徴とする現像処理方法。
請求項１又は２記載の現像処理方法において、
上記第２の液に対して現像液の表面張力値が大きいことを特徴とする現像処理方法。
請求項１又は２記載の現像処理方法において、
上記第２の液に対して現像液の比重が大きいことを特徴とする現像処理方法。
請求項１又は２記載の現像処理方法において、
上記第２の液に対して現像液の粘性が高いことを特徴とする現像処理方法。
請求項１ないし６のいずれかに記載の現像処理方法において、
上記基板の回転数が、２５０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍであることを特徴とする現像処理方法。
請求項１ないし７のいずれかに記載の現像処理方法において、
上記現像液と第２の液を同時に供給する前に、第２のノズルを基板の中心部上方に移動して第２の液を基板表面に供給する工程を有する、ことを特徴とする現像処理方法。
水平保持された基板を回転させ、該基板表面に現像液を供給して現像処理を施す現像処理装置において、
基板を水平に保持する基板保持手段と、
上記基板を水平面内にて回転させる回転機構と、
上記回転機構により上記基板が回転した状態で、基板表面に現像液を供給する第１のノズルと、
上記第１のノズルよりも基板外周側に位置して基板表面に第２の液を供給する第２のノズルと、
上記回転機構、第１のノズル及び第２のノズルの駆動を制御する制御手段と、を具備してなり、
上記制御手段は、上記基板に現像液を供給する現像処理の前に、上記回転機構を駆動して上記基板を回転させ、基板表面の中心近傍に位置する上記第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する上記第２のノズルから第２の液を供給し、上記基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げるプリウェット処理を行うようにした、ことを特徴とする現像処理装置。
水平保持された基板を回転させ、該基板表面に現像液を供給して現像処理を施す現像処理装置において、
基板を水平に保持する基板保持手段と、
上記基板を水平面内にて回転させる回転機構と、
上記回転機構により上記基板が回転した状態で、基板表面に現像液を供給する第１のノズルと、
上記第１のノズルよりも基板外周側に位置して基板表面に第２の液を供給する第２のノズルと、
上記第１のノズル及び第２のノズルを、上記基板表面の中心部と外周部とを結ぶ方向に沿って移動するノズル移動機構と、
上記回転機構、ノズル移動機構、第１のノズル及び第２のノズルの駆動を制御する制御手段と、を具備してなり、
上記制御手段は、上記基板に現像液を供給する現像処理の前に、上記回転機構を駆動して上記基板を回転させ、基板表面の中心近傍に位置する上記第１のノズルから現像液を供給すると同時に、第１のノズルよりも基板外周側に位置する上記第２のノズルから第２の液を供給し、かつ、上記ノズル移動機構を駆動して、上記第１のノズル及び第２のノズルを基板の中心部と外周部を結ぶ方向に移動し、上記基板の回転に伴って基板の外周側に流れる第２の液によって形成される壁によって現像液を基板の回転方向に広げるプリウェット処理を行うようにした、ことを特徴とする現像処理装置。
請求項９又は１０記載の現像処理装置において、
上記第２の液が純水であることを特徴とする現像処理装置。
請求項９ないし１１のいずれかに記載の現像処理装置において、
上記回転機構による基板の回転数が、２５０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍであることを特徴とする現像処理装置。
請求項９ないし１２のいずれかに記載の現像処理装置において、
上記制御手段は、上記第１のノズル及び第２のノズルを移動して現像液と第２の液を同時に供給する前に、上記第２のノズルを基板の中心部上方に移動して第２の液を基板表面に供給する、ことを特徴とする現像処理装置。