JP3169666B2 - 現像装置及び現像方法 - Google Patents

現像装置及び現像方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(目次) ・産業上の利用分野 ・従来の技術(図5〜図7) ・発明が解決しようとする課題 ・課題を解決するための手段 ・作用 ・実施例 (1)第1の実施例(図1,図2) (2)第2の実施例(図3,図4) ・発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、現像装置及び現像方法
に関し、更に詳しく言えば、ウエハ上に形成された露光
済のレジスト膜の現像及び現像後の現像液等の乾燥を行
う現像装置及び現像方法に関する。
【0003】
【従来の技術】図5(a)は、ウエハ上に形成された露
光済のレジスト膜の現像及び現像後の洗浄液の乾燥を行
う従来例の現像装置の構成図、図5(b)は、ウエハ載
置部の詳細を示す側面構成図である。
【0004】図5(a),(b)において、1は現像液
等を受けて、排出口2により現像液等を排出するカッ
プ、3は円板状のウエハ載置部で、載置面にウエハを真
空チャックするための不図示の排気口が形成されてい
る。4はウエハ載置部1を回転するスピンモータ、5は
スピンモータ4の回転軸と共通になっているウエハ載置
部1の回転軸で、回転軸5の中心の回りの回転とともに
回転軸5自身の上下移動も行えるようになっている。6
はシリンダ、7は現像液ノズル13及び洗浄液ノズル1
6が取り付けられたアーム、8はアーム7を回動してウ
エハ載置部3の上方に現像液ノズル13及び洗浄液ノズ
ル16を移動させる回動軸、9は吐出口14により現像
液を吐出する現像液ノズル13への現像液の導入口、1
0は現像後にウエハ上の現像液を置換・洗浄する洗浄液
を吐出口17により吐出する洗浄液ノズル16への洗浄
液の導入口である。
【0005】次に、上記の現像装置を用いて従来例の現
像方法について図6(a),(b)、図7(c),
(d)を参照しながら説明する。まず、回転軸5を上に
移動し、露光済のレジスト膜12の形成されたウエハ1
1をレジスト膜12側を上にしてウエハ載置部3に載置
した後、ウエハ載置部3がカップ1の内側に収まるよう
に回転軸5を下に移動する(図6(a))。
【0006】次いで、現像液ノズル13をウエハ載置部
3の上方に移動し、吐出口14から現像液15をウエハ
11上に吐出し、自然流動させてレジスト膜12を被覆
する。
【0007】次に、所定の時間この状態を保持した後、
スピンモータ4を回転してウエハ11上の現像液15を
流動・飛散させる(図6(b))。次いで、ウエハ11
を回転させたまま洗浄液ノズル16の吐出口17から洗
浄液18を吐出し続けることにより、現像を停止すると
ともに、ウエハ11表面上の現像液を洗浄液18で置換
し、洗浄する(図7(c))。
【0008】次いで、洗浄液18の吐出を停止するとと
もに、スピンモータ4の回転数を上げ、回転による遠心
力によりウエハ11上に残存する洗浄液18を流動・飛
散させることによりウエハ11表面から洗浄液18を除
去し、乾燥すると、現像が完了する(図7(d))。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図7(d)
に示すように、回転による遠心力を用いて洗浄液18を
除去する際、ウエハ11の周辺部と中央部とで遠心力の
大きさが異なっている。このため、遠心力の小さいウエ
ハ11の中央部では洗浄液18の流動が遅く、洗浄液1
8が完全に除去されないで残存する場合が多い。
【0010】従って、微少のレジスト材を含む洗浄液1
8が残存し、乾燥後にシミとなって残る場合がある。こ
のため、後の工程で、エッチングが正常に行えなかった
り、ウエハが汚染されたりするという問題がある。
【0011】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
て創作されたものであり、現像後の洗浄の際、被現像体
上に洗浄液等が残存しないように除去することができる
現像装置及び現像方法の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は現像装置に係り、ウェハ載置部と、現像液
の吐出口を有する現像液ノズルと、洗浄液の吐出口を有
する洗浄液ノズルと、前記洗浄液ノズル及び洗浄ノズル
のうち、少なくともいずれか一方の吐出口と前記ウェハ
載置部とが対向するように、前記現像液及び洗浄液ノズ
ルのうち少なくともいずれか一方を移動させる第1の移
動手段と、前記ウェハ載置部の対向面に垂直な軸の回り
に前記ウェハ載置部を回転させる第1の回転手段とを少
なくとも有する現像装置であって、ガス導入口及び噴出
口を有するガスノズルと、前記ガスノズルの噴出口と前
記ウェハ載置部とが対向するように前記ガスノズルを移
動させる第2の移動手段と、前記ウェハ載置部と前記ガ
スノズルの噴出口を対向させた状態で、前記ガスノズル
を前記対向面に垂直な軸の回りに回転させる第2の回転
手段とを有することを特徴する。また、本発明は現像方
法に係り、露光の終わったウェハ上の感光性膜を現像液
で被覆することにより現像する工程と、前記ウェハを回
転するとともに前記ウェハ表面に洗浄液を吐出すること
により、現像を停止するとともに、前記現像液を飛散・
流動し、かつ前記洗浄液で置換して前記ウェハ表面に残
存する現像液を洗浄する工程と、前記ウェハ上に残存す
る洗浄液を除去する工程とを有する現像方法において、
前記洗浄液を除去する工程が、前記ウェハの対向面に噴
出口を有するガスノズルを前記ウェハ面に垂直な軸の回
りに回転させながらガスを前記ウェハに噴出して、前記
洗浄液を飛散または流動させることにより前記ウェハ上
に残存する洗浄液を除去することを特徴とする。
【0013】
【作 用】本発明の現像装置によれば、ガスの噴出口を
有するガスノズルと、ウエハ載置部と対向するようにガ
スノズルを移動させる第2の移動手段とを有しているの
で、本発明の現像方法のように、現像液を置換した洗浄
液の残存するウエハ表面にガスを噴出することにより、
従来の回転による遠心力を用いる場合と異なり、中心部
と周辺部との間での飛散又は流動させる洗浄液の受ける
除去力をより均一化することができる。また、ウエハ載
置部とガスノズルの噴出口とを対向させた状態でガスノ
ズルを対向面に垂直な軸の回りに回転させる第2の回転
手段を有しているので、ガスを噴出する際ガスノズルを
回転させることにより個々のガスの噴出口のガスの噴出
力にバラツキがある場合でも、ウエハ上の洗浄液の受け
るガスの噴出力に基づく除去力を一層均一化することが
できる。
【0014】これにより、被現像体上に洗浄液等が残存
しないように除去することができる。
【0015】
【実施例】
(1)第1の実施例 図1(a)は、ウエハ上に形成された露光済のレジスト
膜の現像から洗浄液の除去までを行う、本発明の第1の
実施例の現像装置の構成図、図1(b)は、ウエハ載置
部の詳細を示す側面構成図、図2(c)は現像液ノズル
及び洗浄液ノズルの詳細を示す側面構成図、図2(d)
はガスノズルの詳細を示す側面構成図である。
【0016】図1(a),(b)において、21は現像
済の現像液等を受けて、排出口22により現像液等を排
出するカップ、23は円板状のウエハ載置部で、載置面
にウエハを真空チャックするための不図示の吸気口が形
成されている。24はウエハ載置部21を回転するスピ
ンモータ、25はスピンモータ24の回転軸と共通にな
っているウエハ載置部23の回転軸で、回転軸25の中
心の回りの回転とともに回転軸25自身の上下移動も行
えるようになっている。なお、スピンモータ24と回転
軸25とが第1の回転手段を構成する。26はシリンダ
である。
【0017】図1(a),図2(c)において、27は
現像液ノズル36及び洗浄液ノズル38が取り付けられ
たアーム、28はアーム27を回動してウエハ載置部2
3の上方に現像液ノズル36及び洗浄液ノズル38を移
動させる回動軸である。なお、アーム27,回動軸28
及び回動軸28を回動させる不図示のモータ等が第1の
移動手段を構成する。36は現像液を導入する導入口2
9と導入された現像液を吐出する吐出口37とを有する
現像液ノズルで、38は現像後にウエハ上の現像液を洗
浄する洗浄液を導入する導入口30と洗浄液をウエハ上
に吐出する吐出口39とを有する洗浄液ノズルである。
【0018】図1(a),図2(d)において、31は
ガスを噴出するガスノズル33が取り付けられたアー
ム、32はアーム31を回動してウエハ載置部23の上
方にガスノズル33を移動させる回動軸で、アーム3
1,回動軸32及び回動軸32を回動させる不図示のモ
ータ等が第2の移動手段を構成する。33は円板状の基
体のウエハ載置部23との対向面に例えば放射状に形成
された、ガスを噴出する複数の噴出口40を有するガス
ノズルである。34はガスノズル33を回転するスピン
モータ、45はスピンモータ34と接続し、ガスノズル
33と一体的に形成されているガスノズル33の回転軸
で、スピンモータ34及び回転軸45が第2の回転手段
を構成する。35はスピンモータ34及び回転軸45内
部を貫通してガスノズル33と連通しているガスノズル
33へのガス導入口である。
【0019】以上のように、本発明の第1の実施例の現
像装置によれば、ガスの噴出口40を有するガスノズル
33と、ウエハ載置部23と対向するようにガスノズル
33を移動させるアーム31及び回動軸32を有してい
るので、現像液を洗浄液で置換した後に洗浄液の残存す
るウエハ表面にガスを噴出することにより、従来の回転
による遠心力を用いる場合と異なり、中心部と周辺部と
の間での洗浄液を飛散又は流動させる洗浄液の受ける除
去力をより均一化することができる。また、ウエハ載置
部23と対向しているガスノズル33を対向面に垂直な
軸の回りに回転させるスピンモータ34を有しているの
で、個々のガスの噴出口40のガスの噴出力にバラツキ
がある場合でも、ウエハ上の洗浄液の受けるガスの噴出
力に基づく除去力を一層均一化することができる。
【0020】これにより、ウエハ上に洗浄液等が残存し
ないように乾燥することができる。なお、第1の実施例
では、ガスノズル33として円板状の基体のウエハ載置
部23との対向面に複数の噴出口40が放射状に形成さ
れているものを用いているが、他の並びでもよいし,一
本の管状の基体に横並びに形成されたものを用いてもよ
い。
【0021】(2)第2の実施例 次に、上記の現像装置を用いてウエハ上のレジスト膜
(感光性膜)を現像する方法について説明する。図3
(a),(b),図4(c),(d)は本発明の第2の
実施例の現像方法について説明する側面図である。
【0022】まず、回転軸23を上に移動し、露光済の
レジスト膜42の形成されたウェハ41をレジスト膜4
2側を上にしてウェハ載置部23に載置した後、ウェハ
載置部23がカップ21の内側に納まるように回転軸2
5を下に移動する(図3(a))。
【0023】次いで、現像液ノズル36をウエハ載置部
23上に移動し、噴出口37から現像液43をウエハ4
1上に吐出し、自然流動させてレジスト膜42を被覆す
る。次に、所定の時間この状態を保持してレジスト膜4
2を現像した後、スピンモータ24を回転してウエハ4
1上の現像液43を流動・飛散させる(図3(b))。
【0024】次いで、スピンモータ24を回転しつつ、
洗浄液ノズル38の噴出口39から洗浄液44を噴出し
続けて現像液を洗浄液44で置換し、洗浄する。これに
より、現像は停止する(図4(c))。
【0025】次いで、洗浄液44の噴出を停止するとと
もに、スピンモータ24の回転を停止した後、回転軸2
8を回動して、ウェハ41上部から現像液ノズル36/
洗浄液ノズル38を取り除く。続いて、回動軸32を回
動し、ガスノズル33をウェハ41の上方に移動した
後、スピンモータ34を回転してガスノズル33を回転
させるとともに、ガスの導入口34から高圧の窒素ガス
を導入して噴出口40から噴出する(図4(d))。こ
れにより、ウェハ41上に残存する洗浄液44を流動・
飛散させて、ウェハ41表面を除去し、乾燥すると、現
像/乾燥が完了する。
【0026】以上のように、本発明の第2の実施例の現
像方法によれば、現像液43を置換した洗浄液44の残
存するウェハ41表面に窒素ガスを噴出することによ
り、従来の回転による遠心力を用いる場合と異なり、中
心部と周辺部との間での洗浄液44を飛散又は流動させ
る洗浄液44の受ける除去力をより均一化することがで
きる。また、スピンモータ34によりウェハ載置部23
と対向しているガスノズル33を対向面に垂直な軸の回
りに回転しているので、個々のガスの噴出口40のガス
の噴出力にバラツキがある場合でも、ウェハ41上の洗
浄液44の受けるガスの噴出力に基づく除去力を一層均
一化することができる。
【0027】これにより、ウエハ41上に洗浄液44等
が残存しないように乾燥することができる。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明の現像装置によれ
ば、ガスの噴出孔を有するガスノズルと、ウエハ載置部
と対向するようにガスノズルを移動させる第2の移動手
段とを有しているので、本発明の現像方法のように、現
像液の洗浄液の残存するウエハ表面にガスを噴出するこ
とにより、中心部と周辺部との間での洗浄液を飛散又は
流動させる洗浄液の除去力をより均一化することができ
る。
【0029】また、ウエハ載置部と対向しているガスノ
ズルを対向面に垂直な軸の回りに回転させる第2の回転
手段を有しているので、ガスを噴出する際ガスノズルを
回転させることにより、ガスの噴出力のバラツキを均一
化し、ウエハ上の洗浄液の受けるガスの噴出力に基づく
除去力を一層均一化することができる。
【0030】これにより、被現像体上に洗浄液等が残存
しないように乾燥することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の現像装置の構成図(そ
の1)である。
【図2】本発明の第1の実施例の現像装置の構成図(そ
の2)である。
【図3】本発明の第2の実施例の現像方法について説明
する側面図(その1)である。
【図4】本発明の第2の実施例の現像方法について説明
する側面図(その2)である。
【図5】従来例の現像装置の構成図である。
【図6】従来例の現像方法について説明する側面図(そ
の1)である。
【図7】従来例の現像方法について説明する側面図(そ
の2)である。
【符号の説明】
21 カップ、 22 排出口、 23 ウエハ載置部、 24 スピンモータ(第1の回転手段)、 25 回転軸(第1の回転手段)、 26 シリンダ、 27 アーム(第1の移動手段)、 28 回動軸(第1の移動手段)、 29,30,35 導入口、 31 アーム(第2の移動手段)、 32 回動軸(第2の移動手段)、 33 ガスノズル、 34 スピンモータ(第2の回転手段)、 36 現像液ノズル、 37,39 吐出口、 38 洗浄液ノズル、 40 噴出口、 41 ウエハ、 42 レジスト膜(感光性膜)、 43 現像液、 44 洗浄液、 45 回転軸(第2の回転手段)。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−231046(JP,A) 特開 平6−45244(JP,A) 特開 平4−74413(JP,A) 実開 昭60−71139(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハ載置部と、 現像液の吐出口を有する現像液ノズルと、 洗浄液の吐出口を有する洗浄液ノズルと、 前記洗浄液ノズル及び洗浄ノズルのうち、少なくともい
    ずれか一方の吐出口と前記ウェハ載置部とが対向するよ
    うに、前記現像液及び洗浄液ノズルのうち少なくともい
    ずれか一方を移動させる第1の移動手段と、 前記ウェハ載置部の対向面に垂直な軸の回りに前記ウェ
    ハ載置部を回転させる第1の回転手段とを少なくとも有
    する現像装置であって、 ガス導入口及び噴出口を有するガスノズルと、 前記ガスノズルの噴出口と前記ウェハ載置部とが対向す
    るように前記ガスノズルを移動させる第2の移動手段
    と、 前記ウェハ載置部と前記ガスノズルの噴出口を対向させ
    た状態で、前記ガスノズルを前記対向面に垂直な軸の回
    りに回転させる第2の回転手段とを有することを特徴す
    る現像装置。
  2. 【請求項2】 露光の終わったウェハ上の感光性膜を現
    像液で被覆することにより現像する工程と、 前記ウェハを回転するとともに前記ウェハ表面に洗浄液
    を吐出することにより、現像を停止するとともに、前記
    現像液を飛散・流動し、かつ前記洗浄液で置換して前記
    ウェハ表面に残存する現像液を洗浄する工程と、 前記ウェハ上に残存する洗浄液を除去する工程とを有す
    る現像方法において、 前記洗浄液を除去する工程が、 前記ウェハの対向面に噴出口を有するガスノズルを、前
    記ウェハ面に垂直な軸の回りに回転させながらガスを前
    記ウェハに噴出して、前記洗浄液を飛散または流動させ
    ることにより前記ウェハ上に残存する洗浄液を除去する
    ことを特徴とする現像方法。
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