特許 7594903 現像装置及び現像方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-27

(45)【発行日】2024-12-05

(54)【発明の名称】現像装置及び現像方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20241128BHJP

   G03F 7/30 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 569C

H01L21/30 569F

G03F7/30 502

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020213453

(22)【出願日】2020-12-23

(65)【公開番号】P2022099602

(43)【公開日】2022-07-05

【審査請求日】2023-09-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(74)【代理人】

【識別番号】100212059

【弁理士】

【氏名又は名称】三根 卓也

(72)【発明者】

【氏名】三浦 拓也

(72)【発明者】

【氏名】田中 公一朗

【審査官】佐藤 海

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０８１９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７３５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００８２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４１６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４０８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３１４１５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に現像液のパドルを形成して当該基板を現像する装置であって、
前記基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板の上方に位置して、前記基板の面内にガスを供給するガスノズルを有し、
前記ガスノズルは、前記基板保持部に保持された前記基板に対して、当該基板の半径方向に異なった複数の領域にガスを供給する複数のノズル吐出口を有しており、
前記複数のノズル吐出口は、前記基板保持部に保持され回転する前記基板の周方向および半径方向に異なる位置にて、各々から吐出する前記ガスが前記基板に到達するまで互いに干渉しないように配置され、
前記現像液のパドルにおいて前記ガスが供給される領域の現像液が冷却される、現像装置。

【請求項2】

前記ガスによる前記現像液の冷却が行われながら現像が進行する、請求項１に記載の現像装置。

【請求項3】

前記複数のノズル吐出口は、前記基板の回転中心を挟むように位置している、請求項１に記載の現像装置。

【請求項4】

前記ガスは、表面にて現像が進行中である前記基板の上に形成された前記現像液のパドルに向けて供給されるときに、前記ガスが前記パドルに到達する部分において前記基板の表面が露出しないような流速で吐出される、請求項１～３のいずれか一項に記載の現像装置。

【請求項5】

前記複数のノズル吐出口のうち、少なくとも１のノズル吐出口は、他のノズル吐出口とは大きさが異なっている、請求項１～４のいずれか一項に記載の現像装置。

【請求項6】

前記複数のノズル吐出口のうち、外側に位置するノズル吐出口からの単位面積あたりのガス流量は、内側に位置するノズル吐出口からの単位面積あたりのガス流量よりも多い、請求項１～５のいずれか一項に記載の現像装置。

【請求項7】

前記複数のノズル吐出口は１のガス流路から分岐して形成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の現像装置。

【請求項8】

前記複数の領域は一部が重なっている、請求項１～７のいずれか一項に記載の現像装置。

【請求項9】

前記ガスノズルには、現像後の基板を洗浄する洗浄液を基板に吐出する洗浄液ノズルが設けられている、請求項１～８のいずれか一項に記載の現像装置。

【請求項10】

基板上に現像液のパドルを形成して、当該基板を現像する方法であって、
前記パドルの形成後または形成途中に、
前記基板を回転させながら、
前記基板の上方から前記パドルに向けて、前記基板の半径方向に異なった複数の領域に複数のノズル吐出口から冷却用のガスを供給し、
前記複数のノズル吐出口は、回転する前記基板の周方向および半径方向に異なる位置にて、各々から吐出する前記ガスが前記基板に到達するまで互いに干渉しないように配置され、
前記現像液のパドルにおいて前記ガスが供給される領域の現像液が冷却される、現像方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、現像装置及び現像方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、チャック装置に保持された被処理物上にノズルからの現像液を供給し、一定時間経過後にチャック装置を構成するスピンナーを回転させて被処理物上の現像液を振り切るようにしたパドル型ホトレジストの現像装置において、現像液とエアとを混合してミスト状の現像液を噴出するノズルを備え、このノズルに至る現像液配管の少なくとも一部が温調水の循環経路内に配置されている現像装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２７４０２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示にかかる技術は、基板上にパドルを形成して当該基板を現像するにあたり、基板面内の温度分布を制御して、現像後の基板面内の線幅の均一性を向上させる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様は、基板上に現像液のパドルを形成して当該基板を現像する装置であって、前記基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板の上方に位置して、前記基板の面内にガスを供給するガスノズルを有し、前記ガスノズルは、前記基板保持部に保持された前記基板に対して、当該基板の半径方向に異なった複数の領域にガスを供給する複数のノズル吐出口を有しており、前記複数のノズル吐出口は、前記基板保持部に保持され回転する前記基板の周方向および半径方向に異なる位置にて、各々から吐出する前記ガスが前記基板に到達するまで互いに干渉しないように配置され、前記現像液のパドルにおいて前記ガスが供給される領域の現像液が冷却される。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、基板上にパドルを形成して当該基板を現像するにあたり、基板面内の温度分布を制御して、現像後の基板面内の線幅の均一性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態にかかる現像装置の構成の概略を模式的に示した側面断面図である。

【図2】図１の現像装置のガスノズルから窒素ガスをウェハに向けて吐出している様子を示す説明図である。

【図3】図２に示した状態を、平面から説明する説明図である。

【図4】実施の形態にかかる現像方法のプロセスシーケンスを示す説明図である。

【図5】実施の形態にかかる現像方法の他のプロセスシーケンスを示す説明図である。

【図6】窒素ガスによる温度制御をしない場合のウェハの面内の線幅均一性を示す説明図である。

【図7】実施の形態にかかる現像方法によって窒素ガスによる温度制御をした場合のウェハの面内の線幅均一性を示す説明図である。

【図8】実施の形態にかかる現像装置のガスノズルにおける内側のノズル吐出口からのみ窒素ガスを吐出して温度制御を行った場合の、ウェハの面内の線幅均一性を示す説明図である。

【図9】実施の形態にかかる現像装置のガスノズルにおける外側のノズル吐出口からのみ窒素ガスを吐出して温度制御を行った場合の、ウェハの面内の線幅均一性を示す説明図である。

【図10】実施の形態にかかる現像装置のガスノズルおける各サイズの好ましい範囲を説明するための説明図である。

【図11】２つのノズル吐出口の大きさが異なっているガスノズルの説明図である。

【図12】ノズル吐出口からの窒素ガスの吐出領域が、周方向、径方向共に異なっている場合の説明図である。

【図13】ノズル吐出口からの窒素ガスの吐出領域が周方向で同一の場合の説明図である。

【図14】ノズル吐出口からの窒素ガスの吐出方向が斜め下方外側であるガスノズルの説明図である。

【図15】３つのノズル吐出口を有するガスノズルの説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という場合がある。）などの基板の表面にレジスト膜を形成し、パターンを露光した後に現像することが行われている。現像する場合、基板上に現像液のパドル（液だまり）を形成して現像することが行われている。

【0009】

この場合、パドル現像時の基板の面内温度が不均一であると、現像後のパターンの線幅の寸法の均一性が悪化する。すなわち、例えばパドル現像時においては、基板のセンター部からエッジ部にかけての温度変動に差があり、その結果、基板のセンター部からエッジ部にかけてのパターンの線幅にばらつきが発生する。とりわけ現像処理時の温度感度が高いｉ線レジストなどでは、その傾向が顕著であった。

【0010】

特許文献１に記載の技術では、現像液とエアとを混合してミスト状の現像液を噴出するノズルに至る現像液配管の少なくとも一部を温調水の循環経路内に配置するようにしているが、パドル現像時の面内の温度均一性に改善の余地がある。

【0011】

そこで本開示にかかる技術は、基板上にパドルを形成して当該基板を現像するにあたり、基板面内の温度分布を制御して、現像後の基板面内の線幅の均一性を向上させる。

【0012】

以下、本実施形態にかかる現像装置の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0013】

図１は、本実施形態にかかる現像装置１の構成の概略を模式的に示す側面断面の様子を示している。現像装置１は、筐体１０内に、基板保持部としてのスピンチャック１１を有している。スピンチャック１１は、基板としてのウェハＷを水平に保持する。スピンチャック１１は、昇降自在な回転部１２と接続され、回転部１２はモータなどによって構成される回転駆動部１３と接続されている。したがって回転駆動部１３の駆動によって保持したウェハＷは回転可能である。

【0014】

スピンチャック１１の外側には、カップ２１が配置されており、飛散する現像液、洗浄液、並びにこれらのミストが周囲に飛散することが防止される。カップ２１の底部２２には、排液管２３と排気管２４が設けられている。排液管２３は、排液ポンプなどの排液装置２５に通じている。排気管２４は、バルブ２６を介して、排気ポンプなどの排気装置２７に通じている。

【0015】

現像装置１の筐体１０内の上方には、要求される温湿度のエアをカップ２１内に向けてダウンフローとして供給する送風装置１４が設けられている。

【0016】

ウェハＷ上に現像液のパドルを形成する際には、現像液ノズル３１が用いられる。この現像液ノズル３１は、例えばアームなどのノズル支持部３２に設けられており、ノズル支持部３２は駆動機構（図示せず）によって、図中の破線で示した往復矢印Ａ（Ｚ方向）のように昇降自在であり、また破線で示した往復矢印Ｂ（Ｘ方向）のように水平移動自在である。現像液ノズル３１には、供給管３３を介して現像液供給源３４から現像液が供給される。

【0017】

なおパドルを形成するにあたり、ウェハＷの直径以上の長さを有する吐出口を備えたいわゆる長尺ノズルを用いる場合には、ウェハＷ上を一端部から他端部までスキャンすることで、ウェハＷ上に現像液のパドルを形成することができる。またウェハＷの直径に対して充分小さい幅の液柱を形成するように液を吐出する、いわゆるストレートタイプのノズルの場合には、吐出口をウェハＷの中心上方に位置させ、ウェハＷを回転させながら現像液を吐出することで、ウェハＷの全面に現像液を拡散させて、ウェハＷ上に現像液のパドルを形成することができる。また現像液のパドル形成は、ストレートタイプのノズルを長尺ノズルと同様にウェハＷ上をスキャンさせることや、ストレートタイプの様に液を吐出する吐出口を複数ウェハＷ上にならべて、それぞれの吐出口から現像液を供給するといったことで行われてもよい。

【0018】

ガスノズル４１は、ノズル本体４２を有している。ノズル本体４２はアームなどのノズル支持部（図示せず）に設けられており、当該ノズル支持部は駆動機構（図示せず）によって、図中の破線で示した往復矢印Ｃ（Ｚ方向）のように、昇降自在であり、また破線で示した往復矢印Ｄ（Ｘ方向）のように水平移動自在である。

【0019】

ガスノズル４１は、２つのノズル吐出口４３、４４を有している。ノズル吐出口４３、４４は図２に示したように、ガス流路４５から分岐して形成されている。ガス流路４５は、ガス供給管４６を介してガス供給源４７に通じている。ガス供給源４７には、不活性ガスや非酸化性ガスとして、例えば窒素ガスが用意されている。

【0020】

またガスノズル４１には、現像後の現像液をウェハＷ上から洗浄する洗浄液供給ノズル５１が設けられている。洗浄液供給ノズル５１は洗浄液供給管５２を介して、洗浄液供給源５３に通じている。洗浄液としては、例えば純水が用いられる。洗浄液供給ノズル５１は、前記した２つのノズル吐出口４３、４４の間に位置しているが、その位置はこれに限られるものではない。もちろん洗浄液供給ノズル５１は、ガスノズル４１とは独立した構成としてもよい。

【0021】

そしてガス流路４５から窒素ガスがガスノズル４１に供給されると、図２に示したように、各ノズル吐出口４３、４４から窒素ガスが吐出される。この場合、窒素ガスは通常放射状に広がって吐出されるが、各ノズル吐出口４３、４４から吐出されるガス流域４３ａ、４４ａは、ウェハＷに到達するまで、相互に干渉しないように、各ノズル吐出口４３、４４間の距離、各ノズル吐出口４３、４４の開口径の大きさ、ガス流量が設定されている。

【0022】

また本実施の形態では、図２に示したように、ガスノズル４１の中心Ｐから、各ノズル吐出口４３、４４の中心位置までの距離ａ、ｂは同一となるように各ノズル吐出口４３、４４が配置されている。なお必ずしも、距離ａ、ｂが同一となるようにノズル吐出口４３、４４の位置を設定する必要はない。

【0023】

さらにまた図３に示したように、平面視でみると、ガスノズル４１の中心Ｐを挟んで、各ノズル吐出口４３、４４は対向するように配置されている。すなわち、図３に即して説明すれば、ノズル吐出口４３は時計の９時位置、ノズル吐出口４４は時計の３時位置となるように配置されている。この場合もガスノズル４１の中心Ｐを挟んで、各ノズル吐出口４３、４４を対向するように配置する必要はなく、後述のように、周方向に異なった位置に設定してもよい。また本実施形態では、平面視でウェハＷの中心Ｑを挟むような位置に各ノズル吐出口４３、４４が配置されている。こうすることで、各ノズル吐出口４３、４４から吐出されるガスがウェハＷあるいはその表面に形成されている現像液のパドルに到達するまで互いに干渉することを容易に防止できる。

【0024】

現像装置１は、制御装置１００によって制御される。制御装置１００は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、現像装置１におけるウェハＷの現像処理を制御する各種のプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御装置１００にインストールされたものであってもよい。記憶媒体Ｈは一時的記憶媒体か非一時的記憶媒体かを問わない。

【0025】

制御の例としては、現像から洗浄、乾燥に至るまでの一連の処理を挙げられる。例えば現像液ノズル３１、ガスノズル４１、洗浄液供給ノズル５１の移動並びに供給・停止動作、一連のシーケンス、さらには送風装置１４、排液装置２５、バルブ２６、排気装置２７の動作についても制御される。

【0026】

次に、以上の構成を有する現像装置１による現像方法について、図４（ａ）～（ｅ）に基づいて説明する。この現像方法は、現像液ノズル３１として、ウェハＷの直径以上の長さを有する吐出口を備えたいわゆる長尺ノズルを用いた例である。まず、スピンチャック１１上に保持されたウェハＷに対して、現像液ノズル３１が現像液をウェハＷ上に供給しながら、ウェハＷ上を一端から他端まで水平方向にスキャンする（図４（ａ））。これによってウェハＷ上には、現像液のパドルＫが形成され、ウェハＷは静止現像される（図４（ｂ））。パドルＫが形成されると現像液ノズル３１は待機位置に退避する。

【0027】

その後図４（ｃ）に示したように、ガスノズル４１がウェハＷの中心方向に移動し、所定位置で停止する。この場合の所定位置は、例えば図３に示したように、ガスノズル４１の中心Ｐが、ウェハＷの中心Ｑとは一致しない位置である。すなわち、ガスノズル４１の中心Ｐが、ウェハＷの中心Ｑに到達する前に停止する。つまりガスノズル４１の中心ＰはウエハＷの偏心位置に位置している。

【0028】

具体的には図３に示したように、ノズル吐出口４３からのガスによるウェハＷ上の吐出領域４３ｂの中心とウェハＷの中心Ｑまでの距離ｌと、ノズル吐出口４４からのガスによるウェハＷ上の吐出領域４４ｂの中心とウェハＷの中心Ｑまでの距離ｍとは一致しない。この例では、距離ｌの長さは５０ｍｍ、距離ｍの長さは１１０ｍｍとした。またノズル吐出口４３からのガスによるウェハＷ上の吐出領域４３ｂと、ノズル吐出口４４からのガスによるウェハＷ上の吐出領域４４ｂの直径は、各々３０ｍｍに設定した。ウェハＷの直径は３００ｍｍである。

【0029】

そしてスピンチャック１１の回転により保持したウェハＷを回転させながら、ガスノズル４１の２つのノズル吐出口４３、４４からウェハＷに向けて窒素ガスを供給する。そうすると、図３に示したように、吐出領域４３ｂによる温度制御領域は円環状の領域Ｍとなり、吐出領域４４ｂによる温度制御領域は領域Ｍの外側に形成される円環状の領域Ｎとなる。

【0030】

このようにして現像液のパドルＫに対して内側に円環状に窒素ガスが供給され、その外側に円環状の窒素ガスが供給される。現像液のパドルＫに窒素ガスが供給されると、まず加圧された窒素ガスがノズル吐出口４３、４４から吐出される際に膨張するのでその際に窒素ガス自体が降温する。そしてそのように降温した窒素ガスが現像液に到達することで現像液自体が直接冷却され、また現像液の蒸発が促進されてそれに伴う気化熱によって領域Ｍ、Ｎの温度は低下する。

【0031】

その後そのようなガスノズル４１によるパドルＫの面内温度制御が終わると、ウェハＷの回転を停止すると共に、ガスノズル４１はさらに中心側へと移動される。そしてガスノズル４１の中心Ｐ、すなわち洗浄液供給ノズル５１の中心とウェハＷの中心Ｑとが一致した位置にて停止する（図４（ｄ））。その後は、図４（ｅ）に示したように、ウェハＷを回転させながら、洗浄液供給ノズル５１から洗浄液ＦをウェハＷの中心に向けて供給することで、パドルＫを形成していた現像液が振り切られるとともに、ウェハＷは洗浄液Ｆによって洗浄される。

【0032】

なお図４に示した現像プロセスは、現像液ノズル３１にウェハＷの直径以上の長さを有する吐出口を備えた長尺ノズルを用いた例であったが、現像液ノズル３１に既述したストレートタイプのノズルを用いた場合には、最初にパドルＫを形成するプロセスのみが異なっている。すなわち、図５（ａ）に示したように、現像液ノズル３１をウェハＷの中心に移動させ、ウェハＷを回転させながら、ウェハＷの中心に向けて現像液を供給することで、供給された現像液を遠心力によってウェハＷの全面に拡散させてパドルＫを形成する。そしてパドル形成後のプロセスは、前記した図４（ｂ）～（ｅ）と同じである。なおこの場合、現像液ノズル３１としてのストレートタイプのノズルを用いて吐出を行う際、吐出口をウェハＷ上に複数並べて現像液を供給するときには、例えば図５（ａ）における現像液ノズル３１と重なる位置にて、奥行方向に当該複数の吐出口を配置するようにして、かつこれらが現像液ノズル３１の様に一体的に移動するようにすればよい。

【0033】

ところで発明者らの知見によれば、これまでパドルＫの面内温度分布については、周辺部の方が温度低下が大きいことが分かっている。一方でパドルＫに対して窒素ガスを吐出させてその時の温度制御について調べると、センター部分は面積が小さく、しかも吐出領域がセンター部分から少しずれていても影響を受けやすい。すなわち窒素ガスの吐出による温度伝搬がしやすい。またパドルＫのミドル部分～エッジ部分にかけての領域については、面積が大きく、吐出領域が少しずれれば影響を受けにくく、温度伝搬がしにくいことを新たに知見した。すなわち、パドルＫのミドル部分～エッジ部分にかけての領域については温度制御がしづらいことが判明した。

【0034】

これらのことから、実施の形態で用いたガスノズル４１のように、複数のノズル吐出口４３、４４から、ウェハＷの径方向に異なった位置からパドルＫに向けて、窒素ガスを吐出させることで、そのようなミドル部分～エッジ部分にかけての領域の温度制御が行いやすくなり、その結果、パドルＫの面内温度分布を均一化させて、現像後のウェハＷ上のパターンの線幅の均一性を向上させることができる。

【0035】

実際に図３に示した吐出領域４３ｂ、４４ｂのサイズで常温（例えば２３℃）の窒素ガスを各ノズル吐出口４３、４４から各々５リットル／分の流量で吐出させたときの現像後のウェハＷ上のパターンの線幅を測定した結果について説明する。図６～図９においては、グラデーションによる線幅の表示をチップ単位の平均値で示し、また各図で下側に表示しているのは、同グラデーションにおける線幅の長さを表わしている（単位はｎｍ）。

【0036】

図６は、窒素ガスによる温度制御を行なわなかった場合、図７は図３に示した例による温度制御を行った場合、図８は、ノズル吐出口４３からのみ５リットル／分の流量で窒素ガスを吐出した場合、図９はノズル吐出口４４からのみ５リットル／分の流量で窒素ガスを吐出した場合を示している。

【0037】

これによれば、図３に示した例、すなわちノズル吐出口４３、４４の双方から窒素ガスを吐出した場合（図７）が、最も面内の均一性が高いことが判明した。これに対し、ノズル吐出口４３からのみ窒素ガスを吐出した場合（図８）には、いわゆるミドル部分の均一性が図３に示した例よりも劣っている。またノズル吐出口４４からのみ窒素ガスを吐出した場合（図９）には、センター部分の均一性が図３に示した例よりも劣っている。

【0038】

したがって、図３に示したように、径方向に異なった位置（距離）にある複数のノズル吐出口から窒素ガスを供給することで、全体としての温度分布の改善が実現できる。

【0039】

なお前記した実施の形態にかかるガスノズル４１について各部位のサイズについて説明すると、図１０に示したように、まずガスノズル４１の中心、すなわちガス流路４５の中心と、ノズル吐出口４３、４４の中心との間の距離を各々Ｇ、Ｈとし、ノズル吐出口４３、４４の中心から吐出領域４３ｂ、４４ｂの外側端部までの距離を各々ｇ、ｈとすると、Ｇ≧ｇ、Ｈ≧ｈとするのが好ましい。かかるサイズ設定をすることで、ウェハＷの中心部への過度な冷却効果を抑えることができる。

【0040】

まちろん既述したように、Ｇ≠Ｈであってもよい。すなわち、ガスノズル４１の中心を挟んで、ノズル吐出口４３、４４が対称に位置していなくともよい。また対称に位置していても、前記実施の形態で説明したように、ガスノズル４１の中心をウェハＷの中心から偏心させることで、吐出領域の位置を変化させることができる。またさらに、ガス流路４５からノズル吐出口４３、４４までの距離を可変とすることで、さらに吐出領域、すなわち温度制御領域の選択の幅が広がり、それによって温度制御領域の幅が広がる。

【0041】

またウェハＷを回転させながら窒素ガスを供給するので、吐出領域４３ｂ、４４ｂ自体の平面視での形状は、図１０に示したように、楕円形状であってもよく、もちろん真円であってもよい。

【0042】

また図１１に示したように、ノズル吐出口４３、４４の大きさを同一とせずに、異なった大きさのものとしてもよい。これによって吐出領域４３ｂ、４４ｂの大きさを変えることができ、パドルＫの温度分布の特性に合わせた最適な温度制御が可能となる。

【0043】

ガスの吐出によるパドルの面内温度の制御については、ガスの吐出流量、吐出位置、ウェハＷの回転速度が制御パラメータとなる。この点に関し、もちろん各々独立したガス流路から各ノズル吐出口に異なった流速のガスを吐出するようにしてもよい（単位面積当たりの流量が異なるように吐出させてもよい）が、単一のガス流路から分岐させ、出口となるノズル吐出口の大きさを個別に変えた方が、ガスノズル４１自体の構成を簡素化することができる。但し、流速を調整する場合には、パドルを崩さないように留意する必要がある。

【0044】

また発明者らの知見によれば、異なった吐出領域の軌跡が辿る異なった温度制御の領域、例えば図３に示した領域Ｍ、Ｎは、ほぼ隣り合うように近接しているが、この場合、円環形状の領域Ｍ、Ｎが境界部分では、各領域Ｍ、Ｎからの温度の影響を受けるので、より冷却が促進されるという特性がある。したがってこのことを利用すれば、さらにさまざまな領域の温度制御を実現することが可能である。但し、既述したように、各ノズル吐出口４３、４４から吐出されるガス流域４３ａ、４４ａは、ウェハＷに到達するまで、相互に干渉しないように、各ノズル吐出口４３、４４間の距離、各ノズル吐出口４３、４４の開口径の大きさ、ガス流量が設定されていることが好ましい。到達前に相互に干渉してしまうと、吐出領域４３ｂ、４４ｂが乱れてしまい、企図した温度制御ができないおそれがある。また、各ノズル吐出口４３、４４それぞれにおけるガスの流量は、ウェハＷ上に形成された現像液のパドルに到達する部分で現像液を押し広げてウェハＷの表面が露出しない程度の流速となるよう設定されていることが好ましい。ウェハＷの表面が部分的に露出すると、その部分にて現像処理不良や、液圧起因によるパターン倒れといった欠陥を生じるリスクがある。

【0045】

また前記した実施の形態では、ノズル吐出口４３、４４はガスノズル４１の中心を挟んで対向する位置、換言すれば時計の３時位置と９時位置に配置して、吐出領域４３ｂ、４４ｂも対向するようになっていたが、もちろんこれに限らず図１２に示したように、６時位置と９時位置に配置するようにしてもよい。すなわち、径方向に異なった位置、周方向に離間した位置に各ノズル吐出口を配置してもよい。

【0046】

なお前記した例は、いずれもウェハＷの回転に伴って吐出領域が辿る軌跡によって形成される円環状の温度制御の領域Ｍ、Ｎがいずれも異なった領域であったが、もちろん一部が重なったものであってもよい。

【0047】

さらに図１３に示したように、円環状の温度制御の領域Ｍ、Ｎがすべて重なった場合であっても、本開示は提案できる。このような場合、ウェハＷを回転させて温度制御する場合、ウェハＷが１回転する間に同じ領域で重複して吐出領域４３ｂ、４４ｂが通過するので、必要な温度制御を実施するためのウェハＷの回転回数を減ずる、つまり処理時間を低減することができる。

【0048】

また前記した実施の形態では、ノズル吐出口４３、４４からのガスの吐出方向は、いずれも垂直下方であったが、図１４に示したように、外側に向けて斜め下方の方向にガスを吐出させるようにしてもよい。これによって、吐出領域の外側の領域に温度がより伝搬しやすくなり、制御の幅が広がる。

【0049】

さらにまた前記した実施の形態では、ノズル吐出口の数はいずれも２つであったが、これに限らず図１５に示したガスノズル６１のように、ガス流路６２から分岐して例えば３つのノズル吐出口６３、６４、６５を有するガスノズル構成としてもよい。

【0050】

また前記した図４、図５に示したシーケンスにおいては、いずれもパドルＫを形成した後に、ガスノズル４１による温度制御を行うようにしていたが、パドルＫの形成途中にガスノズル４１からのガスの供給による温度制御を行ってもよい。すなわち、パドルＫがウェハＷの上に完全に形成される前に、パドル形成の後を追うようにガスノズル４１を配置したり、移動させてガスを吐出するようにしてもよい。これはパドル形成の直後の方がガスの吐出による冷却効果が大きいためである。このような方法を採用することで、迅速でかつ効果的な温度制御が可能となる。

【0051】

なお前記した例は、温度に敏感なｉ線レジストの現像に特に有効であるが、もちろんこれに限らず、本開示は、例えばｇ線、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーなどのエネルギー線による露光を行うレジストの現像にも効果がある。

【0052】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１ 現像装置
１０ 筐体
１１ スピンチャック
１２ 回転部
１３ 回転駆動部
１４ 送風装置
２１ カップ
２２ 底部
２３ 排液管
２４ 排気管
２５ 排液装置
２６ バルブ
２７ 排気装置
３１ 現像液ノズル
３２ ノズル支持部
３３ 供給管
３４ 現像液供給源
４１ ガスノズル
４２ ノズル本体
４３、４４ ノズル吐出口
４３ａ、４４ａ ガス流域
４３ｂ、４４ｂ 吐出領域
４５ ガス流路
４６ ガス供給管
４７ ガス供給源
５１ 洗浄液供給ノズル
５２ 洗浄液供給管
５３ 洗浄液供給源
１００ 制御装置
Ｆ 洗浄液
Ｋ パドル
Ｍ、Ｎ 領域
Ｗ ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】