JP2001005189A

JP2001005189A - 現像方法、及び、現像装置

Info

Publication number: JP2001005189A
Application number: JP11176207A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yoshino; 宏吉野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】レジストを高い精度でパターニングする。【解決手段】ＰＥＢユニット２０は、基板上に形成さ
れ、所定のパターンで露光されたレジストにＰＥＢ（露
光後ベーク）処理を施す。クーリングユニット３０は、
ＰＥＢ処理を施されたレジストをクーリングしてレジス
トの化学反応を抑制する。現像ユニット４０は、クーリ
ング処理を施されたレジストを現像する。ＰＥＢ前待機
時間調整ユニット６０は、ＰＥＢ処理を施された所定枚
数のレジストがＰＥＢ処理後の処理を順次施され、且つ
放置されることのないように、ＰＥＢ処理後に行われる
処理の終了時刻からＰＥＢ処理の開始時刻を算出して、
ＰＥＢユニット２０にセットする。ＰＥＢユニット２０
は、露光後待機ユニット１０から基板を搬送された後、
上記開始時刻にＰＥＢ処理を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レジストの現像方
法、及び、現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程では、半導体基板
又は半導体基板上に形成された被処理膜の所定領域に所
定の処理を施すために、被処理膜上にレジストを形成す
る。そして、このレジストを所定のパターンで露光して
現像することによって、レジストをパターニングする。
その後、パターニングされたレジストをマスクとして、
被処理膜の所定領域に所定の処理を施す。半導体装置の
製造では、複数の半導体基板を処理する。このため、各
工程での処理時間の違い等から、ある工程を終了した半
導体基板が、次の処理を直ちに施されない場合がある。

【０００３】上記レジストに化学増幅系レジストを用い
た場合、露光した部分の化学反応を促進するために、露
光したレジストを熱処理する露光後ベーク（ＰＥＢ；Po
st Exposure Bake）が行われる。レジストの化学反応が
起きた部分は、現像によって除去されたり、残ったりす
る。即ち、化学増幅系レジストのパターニング精度は、
化学反応の進行を高い精度で制御することによって、向
上することができる。従って、半導体基板毎にレジスト
のパターニング精度を一定にするためには、上記ＰＥＢ
処理の時間を一定にしなければならない。

【０００４】従来の技術（従来技術１）では、例えば、
図４に示すように構成された現像装置を用いて、所定の
パターンで露光されたレジストにＰＥＢ処理を施して現
像している。具体的には、例えば搬送ユニット１５０
は、図４中の矢印で示す順番で、各処理を施された半導
体基板を各ユニットに搬送する。

【０００５】始めに、露光待機ユニット１１０に収容さ
れている、露光処理を施された半導体基板がＰＥＢユニ
ット１２０に搬送される。ＰＥＢユニット１２０では、
搬入された半導体基板上のレジストが所定温度でベーキ
ングされ、クーリングユニット１３０では、レジストの
化学反応を抑制するために、レジストがクーリングされ
る。その後、半導体基板は現像ユニット１４０に搬入さ
れ、現像処理を施されることによってレジストがパター
ニングされる。

【０００６】例えば、以上の処理を行うために、１つの
搬送アームを使用した場合、各プロセスの処理時間を調
整しなければならない。このため、ＰＥＢユニット１２
０に半導体基板を搬入してから直ちに、あるいは一定時
間経過した後、ＰＥＢ処理を行う。その後、ＰＥＢユニ
ット１２０内のホットプレートが有するピン上に半導体
基板を待機させて時間を調整している。

【０００７】上記以外にも、レジストを露光した後、Ｐ
ＥＢ処理を施して現像を行う技術は、特開平４−２３９
７２１号公報、特開平８−２５５７５０号公報、及び、
特公平１０−２８２９９０９号公報に開示されている。
特開平４−２３９７２１号公報に開示されている技術で
は、所定のパターンで露光されたレジストにＰＥＢ処理
を施した半導体基板を、一旦レシーバ兼バッファー部に
収容し、その後現像を行っている。

【０００８】特開平８−２５５７５０号公報に開示され
ている技術では、ＰＥＢ処理前に半導体基板の待機時間
を設けている。そして、ＰＥＢ処理前の待機時間とＰＥ
Ｂ処理の時間とを足した時間が、他の処理を施す装置内
に半導体基板が収容されている時間以上となるように、
上記待機時間を設定している。

【０００９】特公平１０−２８２９９０９号公報に開示
されている技術では、各処理毎に同一処理を行うユニッ
トが、ユニット１、ユニット２、ユニット３、・・・、
ユニットｎと複数設けられている。そして、ＰＥＢ処理
を含む各処理を終了した半導体基板を、次の処理を施す
ユニットに順次搬送して、レジストを現像している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した技術
には、それぞれ以下に示すような問題がある。従来技術
１では、ＰＥＢ処理後に、半導体基板をホットプレート
のピン上に待機させている。しかし、半導体基板をホッ
トプレートのピン上に待機させている間は、レジスト
（半導体基板）の温度はあまり低下しない。即ち、実質
的にＰＥＢ処理を続けているのと同じである。

【００１１】図５は、ＰＥＢ処理後の上記待機時間によ
って、現像されたレジストの寸法がどのように変化する
かを示している。図５に示すように、上記待機時間に依
存して現像されたレジストの寸法が変化し、最大で２０
％程度変化する。従って、従来技術１の技術で、ＰＥＢ
処理後の上記待機時間が、半導体基板毎に変化した場合
は、現像されたレジストの寸法を半導体基板毎に一定に
保つことができないという問題がある。結果として、製
造される半導体装置の歩留まりが低下したり、半導体装
置の動作信頼性が低下するという問題がある。

【００１２】特開平４−２３９７２１号公報に開示され
ている技術では、レジストにＰＥＢ処理を施した後、半
導体基板を収容するレシーバ兼バッファー部内の温度等
は、全く考慮されていない。ＰＥＢ処理を施されたレジ
ストは、所定の温度まで加熱されている。このため、Ｐ
ＥＢ処理後のレジストに何の処理も施さないと、余熱で
レジストの化学反応がさらに進行する場合がある。即
ち、現像されたレジストの寸法が半導体基板毎に大きく
変化してしまう場合がある。この場合も、結果として、
製造される半導体装置の歩留まりが低下するという問題
がある。

【００１３】特開平８−２５５７５０号公報に開示され
ている技術では、半導体基板がＰＥＢ処理装置内に収容
される時間を予め設定している。このため、実際に必要
な収容時間が予め設定された収容時間より短くても、途
中で設定を変えることができない。結果として、現像処
理のスループットが低下する場合がある。

【００１４】特公平１０−２８２９９０９号公報に開示
されている技術では、各処理毎に多数のユニットが設置
されているため、半導体基板を待機させることなく、順
次処理することができる。しかし、各処理の処理時間や
各ユニットでの半導体基板の収容時間等については全く
考慮されていないため、設置するユニットの数が、非常
に多くなってしまう虞がある。即ち、装置全体が大型化
したり、装置の設置面積が広くなったりしてしまうとい
う問題がある。

【００１５】従って、本発明は、製造される半導体装置
の高い歩留まりを実現可能な現像方法を提供することを
目的とする。また、本発明は、高い動作信頼性を有する
半導体装置を製造可能な現像装置を提供することを目的
とする。さらに、本発明は、レジストを高い精度で現像
可能な現像方法、及び、現像装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の観点にかかる現像方法は、基板上に
形成され、所定のパターンで露光されたレジストに施す
熱処理の開始時刻を、該熱処理後に行われる処理の終了
時刻に応じて設定する開始時刻設定工程と、前記開始時
刻に、露光された前記レジストへの熱処理を開始し、所
定時間、該レジストに熱処理を施す熱処理工程と、前記
熱処理工程後に行われ、熱処理を施された前記レジスト
を現像する現像工程と、を備えることを特徴とする。

【００１７】この発明によれば、熱処理後に行われる処
理の終了時刻に応じて、熱処理の開始時刻を設定するの
で、複数のレジストに熱処理を施す場合、熱処理後の基
板の待機時間等が最小限となるように熱処理の開始時刻
を設定することができる。このように熱処理の開始時刻
を設定することによって、現像されたレジストの寸法変
動等を最小限に抑えることができ、高い動作信頼性を有
する半導体装置を製造することができる。

【００１８】前記開始時刻設定工程は、熱処理を施され
た所定枚数の前記レジストが、前記熱処理工程後の処理
を順次施され、かつ、放置されるレジストが存在しない
ように、前記熱処理の開始時刻を設定する工程を備えて
もよい。前記熱処理工程と前記現像工程との間に、熱処
理を施された前記レジストをクーリングするクーリング
工程をさらに備えてもよい。

【００１９】本発明の第２の観点にかかる現像装置は、
基板上に形成され、所定のパターンで露光されたレジス
トに施す熱処理の開始時刻を、該熱処理後に行われる処
理の終了時刻に応じて設定する開始時刻設定手段と、前
記開始時刻に、露光された前記レジストへの熱処理を開
始し、所定時間、該レジストに熱処理を施す熱処理手段
と、前記熱処理後に、熱処理を施された前記レジストを
現像する現像手段と、を備えることを特徴とする。

【００２０】この発明によっても、熱処理後に行われる
処理の終了時刻に応じて、熱処理の開始時刻を設定する
ので、複数のレジストに熱処理を施す場合、熱処理後の
基板の待機時間等が最小限となるように熱処理の開始時
刻を設定することができる。このように熱処理の開始時
刻を設定することによって、現像されたレジストの寸法
変動等を最小限に抑えることができ、高い動作信頼性を
有する半導体装置を製造することができる。

【００２１】前記開始時刻設定手段は、前記熱処理の開
始時刻を、該熱処理後に行われる処理の終了時刻から算
出して設定してもよい。前記開始時刻設定手段は、熱処
理を施された所定枚数の前記レジストが、前記熱処理後
の処理を順次施され、かつ、放置されるレジストが存在
しないように、前記熱処理の開始時刻を設定してもよ
い。前記熱処理と前記現像処理との間に、熱処理を施さ
れた前記レジストをクーリングするクーリング手段をさ
らに備えてもよい。前記レジストは、化学増幅系レジス
トであってもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態にかか
る現像装置について図面を参照して説明する。なお、現
像対象であるレジストは、半導体基板上に形成され、所
定のパターンで露光された化学増幅系レジストである。
上記現像装置は、例えば図１に示すように、露光後待機
ユニット１０と、ＰＥＢ（露光後ベーク）ユニット２０
と、クーリングユニット３０と、現像ユニット４０と、
搬送ユニット５０と、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６
０と、から構成されている。

【００２３】露光後待機ユニット１０は、恒温槽等を備
え、表面のレジストを所定のパターンで露光された複数
の半導体基板を収容する。なお、露光後待機ユニット１
０は、露光されたレジストの化学反応が実質的に進まな
いように、恒温槽の温度を設定する。また、露光後待機
ユニット１０は、露光された半導体基板を収容している
場合、現像対象の半導体基板が待機中であることを示す
待機信号を搬送ユニット５０に出力する。

【００２４】ＰＥＢユニット２０は、半導体基板を保持
するピンを有するホットプレート等を備え、露光された
レジストをベーキングする。このベーキングによってレ
ジストの化学反応が促進される。レジストの化学反応が
起こった部分が、後の現像処理で可溶になったり、不溶
になったりする。なお、レジストの種類によって化学反
応が異なるため、ＰＥＢユニット２０には、例えば表１
に示すような、レジストの種類、ベーキング温度、及
び、ベーキング時間等をそれぞれ対応付けたベークデー
タが予めセットされている。ＰＥＢユニット２０は、こ
のベークデータに基づいてレジストをベーキングする。
また、ＰＥＢユニット２０は、ＰＥＢ処理を終了する
と、ＰＥＢ処理が終了したことを示すＰＥＢ終了信号を
搬送ユニット５０に出力する。

【００２５】

【表１】

【００２６】クーリングユニット３０は、ＰＥＢ処理を
施されたレジストの温度を下げて、レジストの化学反応
が進行するのを抑制する。なお、レジストの種類によっ
て上記ベーキング処理が異なるため、クーリングユニッ
ト３０には、レジストの種類と、クーリング時間とを対
応付けた、表１と同様のクーリングデータが予めセット
されている。クーリングユニット３０は、このクーリン
グデータに基づいてレジストをクーリングする。また、
クーリングユニット３０は、クーリング処理を終了する
と、クーリング処理を終了したことを示すクーリング終
了信号を搬送ユニット５０に出力する。

【００２７】現像ユニット４０は、レジストを現像する
ことによって、レジストをパターニングする。なお、レ
ジストの種類によって現像液の種類が異なる。即ち、レ
ジストの種類によって現像にかかる時間が異なる。この
ため、現像ユニット４０には、レジストの種類、現像液
の種類、及び、現像時間等をそれぞれ対応付けた、表１
と同様の現像データが予めセットされている。そして、
現像ユニット４０は、この現像データに基づいてレジス
トを現像する。また、現像ユニット４０は、現像処理が
終了すると、現像処理が終了したことを示す現像終了信
号を搬送ユニット５０に出力する。

【００２８】搬送ユニット５０は、半導体基板を搬送す
るためのアーム等を備えている。搬送ユニット５０は、
上記各ユニットからそれぞれ出力された信号（待機信
号、ＰＥＢ終了信号、クーリング終了信号、及び、現像
終了信号）に応答して、半導体基板を搬送する。なお、
搬送ユニット５０が半導体基板を搬送する順番は、露光
後待機ユニット１０、ＰＥＢユニット２０、クーリング
ユニット３０、現像ユニット４０の順であり、図１中で
は矢印で半導体基板の流れを示している。

【００２９】ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、コ
ンピュータ等から構成されており、後述するようにし
て、ＰＥＢユニット２０でＰＥＢ処理を開始する時刻
（ＰＥＢ開始時刻）を算出する。また、ＰＥＢ前待機時
間調整ユニット６０は、算出したＰＥＢ開始時刻をＰＥ
Ｂユニット２０に設定する。なお、ＰＥＢ開始時刻は、
現像装置内で定義された時刻であって、実際の時刻（時
間）と一致する必要はない。

【００３０】次に、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０
が上記ＰＥＢ開始時刻を求める際の、上記現像装置の動
作について説明する。始めに、現像装置の使用者が、こ
れから現像処理を施すレジストのデータ（レジストデー
タ）を、ネットワークを介して、又は、直接ＰＥＢ前待
機時間調整ユニット６０に入力する。なお、レジストデ
ータは、例えば、レジストの種類や処理枚数等を示すデ
ータである。ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、入
力されたレジストデータを露光後待機ユニット１０、Ｐ
ＥＢユニット２０、クーリングユニット３０、及び、現
像ユニット４０に出力する。

【００３１】露光後待機ユニット１０は、レジストデー
タの入力に応答して、恒温槽内を所定温度に設定する。
ＰＥＢユニット２０、クーリングユニット３０、及び、
現像ユニット４０は、レジストデータの入力に応答し
て、予めセットされたデータ（ベークデータ、クーリン
グデータ、及び、現像データ）から、各プロセスに要す
る時間（処理時間）を取り出す。そして、上記各ユニッ
トは、取り出した処理時間をＰＥＢ前待機時間調整ユニ
ット６０に出力する。

【００３２】ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、上
記各ユニットから入力された処理時間、及び、半導体基
板の搬送時間から、ＰＥＢ処理後に行われる各プロセス
の終了時刻（又は、開始時刻）を算出する。具体的に
は、例えば、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、Ｐ
ＥＢ処理後のプロセスを最も効率よく行うことができる
ように、上記終了時刻を算出する。即ち、ＰＥＢ前待機
時間調整ユニット６０は、ＰＥＢ処理後の各プロセス
で、処理されるのを待機している半導体基板が発生しな
いような終了時刻を算出する。なお、上記処理時間は、
半導体基板がユニット内の所定位置に配置されてから、
処理を施された半導体基板が搬送ユニット５０のアーム
等に装着されるまでの時間である。また、上記搬送時間
は、搬送ユニット５０のアーム等が、処理を施された半
導体基板をユニット内で装着してから、次のユニット内
の所定位置に半導体基板を配置するまでの時間である。
そして、この搬送時間は、現像装置の大きさ等から予め
決定されている。また、各終了時刻は、例えば１枚目の
レジストに対する一番最後の処理（現像処理）の終了時
を基準として算出される。

【００３３】続いて、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６
０は、ＰＥＢユニット２０から半導体基板を搬出する搬
出時刻を、上記終了時刻から算出する。そして、ＰＥＢ
前待機時間調整ユニット６０は、上記搬出時刻からＰＥ
Ｂ処理にかかる時間を減算して、ＰＥＢ処理の開始時刻
（ＰＥＢ開始時刻）を算出する。ＰＥＢ前待機時間調整
ユニット６０は、以上のようにして算出したＰＥＢ開始
時刻をＰＥＢユニット２０に出力して設定する。このよ
うに、ＰＥＢ処理前の待機時間ではなく、ＰＥＢ処理の
開始時刻を設定することによって、同一処理を施す場合
でも、ＰＥＢ処理後に行われるプロセスの状況に応じて
ＰＥＢ処理前の待機時間を自由に変更することができ
る。

【００３４】また、ＰＥＢ処理前に待機時間を設けるこ
とによって、ＰＥＢ処理後は直ちに半導体基板をクーリ
ングユニット２０に搬送することができる。以下に、具
体例によって、ＰＥＢ開始時刻を求める際の現像装置の
動作を示す。なお、ＰＥＢユニット２０、クーリングユ
ニット３０、及び、現像ユニット４０には、それぞれ表
２、表３、表４に示すデータが予めセットされていると
する。

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】

【表４】

【００３８】始めに、現像装置の使用者が、これから３
枚のレジストＢを現像するということを示すレジストデ
ータをＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０に入力する。
ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、入力されたレジ
ストデータを露光後待機ユニット１０、ＰＥＢユニット
２０、クーリングユニット３０、及び、現像ユニット４
０に出力する。ＰＥＢユニット２０、クーリングユニッ
ト３０、及び、現像ユニット４０は、レジストデータ
（レジストＢ、３枚）の入力に応答して、予めセットさ
れたデータ（表２、表３、表４）から、各プロセスに要
する時間（処理時間）を取り出す。具体的には、ＰＥＢ
ユニット２０は１０分、クーリングユニット３０は５
分、現像ユニット４０は１５分、をそれぞれ取り出す。
そして、各ユニットは、取り出した処理時間をＰＥＢ前
待機時間調整ユニット６０に出力する。

【００３９】ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、上
記処理時間、及び、半導体基板の搬送時間から、ＰＥＢ
処理後に行われる各プロセスの終了時刻を算出する。な
お、各ユニット間での半導体基板の搬送時間は、それぞ
れ１分であるとする。各プロセスの終了時刻を算出する
際、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、例えば最も
時間の長い処理を行うユニットで、常にレジストを処理
できるような時刻を算出する。この具体例では、現像処
理が最も長いので、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０
は、現像ユニット４０で常に現像処理が行われているよ
うな時刻を算出する。このようにすると、ＰＥＢ処理後
に不必要な半導体基板の待機時間をなくすことができ、
放置される半導体基板が存在しないようにすることがで
きる。

【００４０】上記したように、現像対象のレジストは３
枚であるので、各レジストに対する各処理が終了するタ
イミングは、図２に示すようになる。なお、図２中で
は、理解を容易にするために、３枚のレジストＢをレジ
ストＢ１、レジストＢ２、レジストＢ３と示している。
また、各処理は、レジストＢ１、レジストＢ２、レジス
トＢ３の順番で行われる。図２に示すように、レジスト
Ｂ１に対する現像終了時（ｆ）がレジストＢ２に対する
現像開始時（ｓ）となるように、レジストＢ１及びレジ
ストＢ２に対する現像処理の終了時刻を算出する。即
ち、現像ユニット４０では、搬出されるレジストＢ１と
入れ違いに、レジストＢ２が搬入されるような現像処理
の終了時刻を算出する。なお、各終了時刻は、レジスト
Ｂ１に対する現像終了時刻を基準として算出される。

【００４１】上記と同様にして、レジストＢ２に対する
現像終了時（ｆ）がレジストＢ３に対する現像開始時
（ｓ）となるように、レジストＢ３に対する現像処理の
終了時刻を算出する。上記したように、現像処理の処理
時間は１５分であるので、レジストＢ１に対する現像終
了時刻を基準（０分）とすると、レジストＢ２、レジス
トＢ３のそれぞれに対する現像終了時刻は、＋１５分、
＋３０分となる。以上のようにして現像終了時刻を算出
した後、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、上記現
像終了時刻から各処理時間及び搬送時間を減算して、ク
ーリング処理及びベーキング処理の終了時刻を算出す
る。

【００４２】上記現像終了時刻から現像処理の処理時間
及び搬送時間を減算すると、レジストＢ１，Ｂ２，Ｂ３
に対するクーリング終了時刻は、それぞれ−１６分、−
１分、＋１４分となる。また、クーリング処理の処理時
間は５分であるので、レジストＢ１，Ｂ２，Ｂ３に対す
るベーキング終了時刻は、それぞれ−２２分、−７分、
＋８分となる。以上のようにして、各処理の終了時刻を
算出した後、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、上
記ベーキング終了時刻（ＰＥＢユニット２０から半導体
基板を搬出する搬出時刻）から、ＰＥＢ処理の処理時間
を減算して、各レジストに対するＰＥＢ開始時刻を算出
する。

【００４３】上記したように、ベーキング処理の処理時
間は１０分であるので、レジストＢ１，Ｂ２，Ｂ３に対
するＰＥＢ開始時刻は、それぞれ−３２分、−１７分、
−２分となる。そして、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット
６０は、算出したＰＥＢ開始時刻をＰＥＢユニット２０
に出力して設定する。以上のようにして算出された時刻
を表５に示す。

【００４４】

【表５】

【００４５】以上のようにして各レジストに対するＰＥ
Ｂ開始時間を設定することによって、ＰＥＢ処理後に半
導体基板を放置することなく、複数のレジストに次々と
各処理を施すことができる。

【００４６】次に、以上のようにしてＰＥＢ開始時刻を
設定された後の、上記現像装置の動作について説明す
る。始めに、露光処理を施された半導体基板が順次、図
示せぬ搬送アーム等によって露光後待機ユニット１０に
搬入される。露光処理を施された半導体基板が搬入され
ると、露光後待機ユニット１０は、搬送ユニット５０に
待機信号を出力する。搬送ユニット５０は、入力された
待機信号に応答して、露光後待機ユニット１０内の半導
体基板をＰＥＢユニット２０に搬送する。そして、搬送
ユニット５０は、ＰＥＢユニット２０内のホットプレー
トに備えられたピン上に半導体基板を載置する。

【００４７】ＰＥＢユニット２０は、ＰＥＢ開始時刻に
なるまで半導体基板をホットプレートのピン上に待機さ
せ、ＰＥＢ開始時刻にＰＥＢ処理を開始する。なお、Ｐ
ＥＢ処理を施す前では、レジストは加熱されておらず、
半導体基板の温度上昇も小さいため、実効的な熱処理と
しては無視することができる。そして、ＰＥＢユニット
２０は、ＰＥＢ処理が終了すると、搬送ユニット５０に
ＰＥＢ終了信号を出力する。

【００４８】搬送ユニット５０は、ＰＥＢ終了信号の入
力に応答して、半導体基板をＰＥＢユニット２０からク
ーリングユニット３０に搬送する。なお、上記したよう
に、ＰＥＢ前待機時間調整ユニット６０は、ＰＥＢ処理
後のプロセスを最も効率よく行うことができるように、
ＰＥＢユニット２０からの半導体基板の搬出時刻を算出
している。このため、搬送ユニット５０は、ＰＥＢ処理
後、半導体基板を直ちにクーリングユニット３０に搬送
することができる。クーリングユニット３０は、半導体
基板が搬入された後、直ちにクーリング処理を開始す
る。そして、所定のクーリング処理が終了すると、クー
リングユニット３０は、搬送ユニット５０にクーリング
終了信号を出力する。

【００４９】搬送ユニット５０は、クーリング終了信号
の入力に応答して、半導体基板をクーリングユニット３
０から現像ユニット４０に搬送する。現像ユニット４０
は、半導体基板が搬入された後、直ちに現像処理を開始
する。そして、所定の現像処理が終了すると、現像ユニ
ット４０は、搬送ユニット５０に現像終了信号を出力す
る。搬送ユニット５０は、現像終了信号の入力に応答し
て、半導体基板を現像ユニット４０から現像装置外の所
定位置に搬出する。

【００５０】なお、以上の説明では、１枚の半導体基板
に注目して現像装置の動作を説明したが、上記動作は、
現像対象である半導体基板に対して、順次行われる。図
３は、実際にＰＥＢ処理前に半導体基板を待機させた場
合、この待機時間によって現像されたレジストの寸法が
どのように変動するかを示している。なお、図３に示す
結果は、例として以下のような条件で、レジストの形
成、露光、及び、現像を行った場合の結果である。現像
対象であるレジストは、ＫｒＦエキシマレーザ露光用レ
ジストであるＡＰＥＸ−Ｅ（シプレイ・ファーイースト
株式会社製）である。上記レジストを半導体基板上にス
ピン塗布した後、９０℃、６０秒のプリベークを行って
レジストを形成した。

【００５１】次に、ＫｒＦエキシマレーザ露光装置を用
いて、所定のパターンで露光した後、９０℃、９０秒の
ＰＥＢ処理を行った。その後、現像液としてＭＦ−３２
１（シプレイ・ファーイースト株式会社製）を用い、６
０秒間の現像処理を行い、１１０℃、２４０秒間の脱水
ベークを行った。また、上記ＰＥＢ処理から現像処理ま
でを、図１と同様の現像装置で行った。以上のようにし
てレジストの形成、露光、及び、現像を行った結果、図
３に示すように、ＰＥＢ前の待機時間によらず、安定し
てレジストをパターニングすることができた。

【００５２】従って、以上に示したように、ＰＥＢ処理
の前に待機時間を設け、ＰＥＢ処理後のプロセスを連続
的に行うことによって、レジストを高い精度でパターニ
ングすることができる。結果として、製造される半導体
装置の高い動作信頼性や、高い歩留まりを実現すること
ができる。また、上記したように、ＰＥＢの開始時間
を、ＰＥＢ後のプロセスに要する時間から求め、ＰＥＢ
前の待機時間を自由に変えることができるので、処理対
象の半導体基板を放置することなく、各プロセスを順次
施すことができ、スループットの低下を抑えることがで
きる。

【００５３】さらに、ＰＥＢの開始時間を、ＰＥＢ後の
プロセスに要する時間から求め、ＰＥＢ前の待機時間を
自由に変えることができるので、各ユニットや搬送アー
ム等は必要最低限だけ設ければよく、装置のコストや設
置面積を抑えることができる。なお、上記現像方法は、
化学増幅系レジストだけでなく、上記したように露光さ
れた後にベーキング処理を施されるレジストに適用可能
である。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によって、熱処理を施したレジストに、熱処理後に行わ
れる処理を次々と施すことができる。このため、熱処理
後に生じるレジストの寸法が変動するのを防止すること
ができる。従って、高い動作信頼性を有する半導体装置
を製造することができる。また、本発明によって、低コ
ストでレジストを現像可能な現像方法を提供し、簡単な
構成でレジストを現像可能な現像装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる現像装置の構成図
である。

【図２】３枚のレジストにそれぞれ施される各処理の終
了タイミングを示す図である。

【図３】本発明の現像方法を適用した場合の、ＰＥＢ
（露光後ベーク）前の待機時間と、レジストのパターニ
ング寸法との関係を示す図である。

【図４】従来の現像装置の構成例を示す図である。

【図５】従来の方法でレジストを現像した場合の、ＰＥ
Ｂ（露光後ベーク）前の待機時間と、レジストのパター
ニング寸法との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０露光後待機ユニット２０ＰＥＢユニット３０クーリングユニット４０現像ユニット５０搬送ユニット６０ＰＥＢ前待機時間調整ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６９ＦＦターム(参考） 2H025 AA00 AB16 AC08 AD01 AD03 BE00 BE10 BG00 CC20 FA03 FA12 FA15 FA29 2H096 AA25 BA20 EA05 FA01 FA10 GA02 GA29 GB01 GB07 HA01 JA03 5F046 CD01 CD05 LA14 LA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成され、所定のパターンで露光
されたレジストに施す熱処理の開始時刻を、該熱処理後
に行われる処理の終了時刻に応じて設定する開始時刻設
定工程と、前記開始時刻に、露光された前記レジストへの熱処理を
開始し、所定時間、該レジストに熱処理を施す熱処理工
程と、前記熱処理工程後に行われ、熱処理を施された前記レジ
ストを現像する現像工程と、を備えることを特徴とする現像方法。
【請求項２】前記開始時刻設定工程は、熱処理を施され
た所定枚数の前記レジストが、前記熱処理工程後の処理
を順次施され、かつ、放置されるレジストが存在しない
ように、前記熱処理の開始時刻を設定する工程を備え
る、ことを特徴とする請求項１に記載の現像方法。
【請求項３】前記熱処理工程と前記現像工程との間に、
熱処理を施された前記レジストをクーリングするクーリ
ング工程をさらに備える、ことを特徴とする請求項１又
は２に記載の現像方法。
【請求項４】基板上に形成され、所定のパターンで露光
されたレジストに施す熱処理の開始時刻を、該熱処理後
に行われる処理の終了時刻に応じて設定する開始時刻設
定手段と、前記開始時刻に、露光された前記レジストへの熱処理を
開始し、所定時間、該レジストに熱処理を施す熱処理手
段と、前記熱処理後に、熱処理を施された前記レジストを現像
する現像手段と、を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項５】前記開始時刻設定手段は、前記熱処理の開
始時刻を、該熱処理後に行われる処理の終了時刻から算
出して設定する、ことを特徴とする請求項４に記載の現
像装置。
【請求項６】前記開始時刻設定手段は、熱処理を施され
た所定枚数の前記レジストが、前記熱処理後の処理を順
次施され、かつ、放置されるレジストが存在しないよう
に、前記熱処理の開始時刻を設定する、ことを特徴とす
る請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】前記熱処理と前記現像処理との間に、熱処
理を施された前記レジストをクーリングするクーリング
手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項４乃至６
の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項８】前記レジストは、化学増幅系レジストであ
る、ことを特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記
載の現像装置。