JPH04367214A - レジスト現像装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造に有
用な、レジスト現像装置および方法に関する。近年、半
導体装置の微細化に伴なって、ウエハ面内での現像分布
のバラツキを小さくすることが求められ、それにはレジ
ストパターンに処理液が落下するときの衝撃を少なくす
ることが必要であり、なお現像液をウエハ上に同時に素
早く落下させることも有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来の現像方法は、パドル現像方式と呼
ばれる方法であって、図１０および１１に示すように、
モータ２の軸に固定された真空チャック１にウエハ４を
吸着して固定し、ウエハ４を静止または低速回転させて
、ウエハ４の中心部の上方約５０ｍｍにある垂直方向の
処理液パイプ５の吐出口から圧送圧力０．８〜１．０ｋ
ｇ／ｃｍ２　の処理液を流下させる。処理液は圧送圧力
と位置エネルギーの変化による衝撃をもってウエハ４に
流下し、中心部から周縁部に広がって、ウエハ４上で表
面張力によっていわゆるパドル９を形成する。所定時間
が経過してウエハ４上のレジスト膜が現像された後、ウ
エハ４を高速回転させて現像液を振り飛ばす。次に処理
液パイプ５からリンス液を注下させると、現像液はウエ
ハ表面から洗い流され、リンス液も周縁から振り飛ばさ
れる。

【０００３】このような操作において処理液には流下に
よる力が大きく加わってレジストパターンの形状が損わ
れる問題があり、なお周縁部まで広がるのに時間がかか
るので、現像時間に差を生じてパターンが不均質になる
こともあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、現像液の流
下によってレジスト膜に加わる力を軽減することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、「ウエハ４
の上方に処理液パイプ５を水平方向に配置し、このパイ
プ５がその吐出口をウエハ４のレジスト膜面に接近でき
るように設定されていることを特徴とする、レジスト現
像装置」および「ウエハ４の上方にウエハ４面に対して
傾斜するプレート８を配置し、このプレート８が、その
表面の上端に開口する処理液パイプ５を有し、その下端
をウエハ４のレジスト膜面に接近できるように設定され
ていることを特徴とする、レジスト現像装置」および「
ウエハ４のレジスト膜面に接近して水平または傾斜する
方向に、処理液を流下させることを特徴とするレジスト
現像方法」ならびに、

【０００６】「ウエハ４に接近してその上方に処理液タ
ンク１０を配置し、このタンク１０がその底面において
ウエハ４と実質的に等しい領域に多数個の処理液吐出孔
１１を有し、この吐出孔１１を蔽うようにタンク１０の
底面と頂面との間に風船１２を配置し、この風船１２に
送風または排気する通風パイプ１３を設け、風船１２を
膨張または収縮させることによって吐出孔１１を閉止ま
たは開放できるように設定されていることを特徴とする
、レジスト現像装置」および「ウエハ４と実質的に等し
い領域に配置された多数個の吐出孔１１から、ウエハ４
に接近してレジスト膜の全面に処理液を流下させること
を特徴とするレジスト現像方法」および「ウエハ４と実
質的に等しい領域に配置された多数個の吐出孔１１に、
処理液のメニスカスを形成し、次に、吐出孔１１とウエ
ハ４とを接近させて、メニスカス状の処理液をレジスト
膜面に移行させることを特徴とする、レジストの現像方
法」によって解決することができる。

【０００７】

【作用】本発明の第１のレジスト現像装置は、水平な処
理液パイプ５をレジスト膜面に１〜３ｍｍまで接近させ
て処理液を水平方向に吐出することができる。これによ
って処理液の流下による衝撃がウエハ４上のレジスト膜
に加わる圧力を軽減する。

【０００８】また本発明の第２のレジスト現像装置は、
傾斜したプレート８の下端をレジスト膜面に１〜３ｍｍ
まで接近させて、プレート８の表面の上端から処理液を
流下させるので、処理液はプレート８の下端の縁から水
平方向の線状になって流下する。これによって処理液の
流下による衝撃がウエハ４上のレジスト膜に加わる圧力
を軽減する。

【０００９】さらに、本発明の第３のレジスト現像装置
は、処理液タンク１０の底面に、ウエハ４の全面を蔽う
領域に多数個の直径０．２〜０．５ｍｍの吐出孔１１を
あけてあり、頂面と底面との間に風船１２を配置し、底
面をウエハ４に２〜３ｍｍまで接近させ、風船１２を膨
張させて底面の吐出孔１１を閉止した後タンク１０に処
理液を供給し、風船１２を収縮させて吐出孔１１を開放
し、ウエハ４上のレジスト膜面に処理液を一度に流下さ
せる。これによって処理液の落下による衝撃を軽減する
とともに、現像時間の差を解消することができる。

【００１０】この第３のレジスト現像装置を使用して、
吐出孔１１に処理液のメニスカスを形成した後、処理液
タンク１０の底面とウエハ４とを０．２〜０．５ｍｍま
で接近させて、メニスカス状の液をレジスト膜面に一度
に移行させ、これによって現像時間の差を解消するとと
もに液の流下による衝撃を実質的に解消することができ
る。

【００１１】

【実施例】

例１ 図１および２は、本発明の第１のレジスト現像装置の縦
断面図および平面図である。チャック１、モータ２およ
びカップ３は、従来技術と同様であるので、以下これに
ついての説明を省略する。

【００１２】チャック１にウエハ４を吸着して保持させ
、静止させるか、または低速回転させながら、アーム６
を駆動部７により作動させて、水平な処理液パイプ５を
ウエハ４に２ｍｍまで接近させて、ウエハ４の中心部に
おいて、直径２ｍｍの吐出口から加圧することなく現像
液を流下させた。現像液は、位置エネルギーの変化によ
る０．０１〜０．０８ｋｇ／ｃｍ２　の圧力のみで流下
した。現像液はウエハ４の周縁部まで拡がってパドル９
を形成し、所定時間を経過した後、ウエハ４を高速回転
させて現像液を振り飛ばし、次に、同様にリンス液で処
理して現像を停止させ、さらにクリーニングを行い、そ
の後ウエハ４を高速回転させて乾燥した。こうしてレジ
ストパターンを変形させることなく形成することができ
た。

【００１３】例２ 図３および４は、本発明の第２のレジスト現像装置の縦
断面図および平面図である。４５°に傾斜したプレート
８はアーム６で支持され、表面の上端に処理液パイプ５
を有し、下端をウエハ４の中心部に２ｍｍまで接近させ
て、現像液をウエハ４上のレジスト膜面に流下させた。 その後の操作は例１と同様に行って、変形のないレジス
トパターンを得ることができた。

【００１４】例３

【００１５】本発明の第３のレジスト現像装置は、図５
および６に装置全体の縦断面図および処理液タンク１０
の底面図を示す。処理液タンク１０は、ウエハ４と等し
い領域の底面に多数個の直径０．５ｍｍの処理液吐出孔
１１をあけてあり、この領域の底面と頂面との間に風船
１２を入れ、この風船１２は空気を導入または排出する
通風パイプ１３を有する。空気を導入して風船１２を膨
張させ、吐出孔１１を閉止して、タンク１０に現像液を
入れた。図７に示すように、駆動部７を作動させて、タ
ンク１０を降下させ、その底面をウエハ４上のレジスト
膜面に２ｍｍまで接近させた後、空気を排出して風船１
２を収縮させ、処理液を流下させて、一瞬のうちにパド
ル９を形成した。その後の操作は、例１と同様に操作し
て、レジストパターンを形成した。

【００１６】この方法によって、処理液は流下による衝
撃を軽減するのみでなく、レジスト膜の現像時間の差を
解消することができ、良好なレジストパターンを形成す
ることができた。

【００１７】例４ 図８および９は、例３と同一の装置を使用する他のレジ
スト現像方法を示す、現像装置の縦断面図である。図８
に示すように、風船１０を僅かに収縮させて、処理液タ
ンク１０の底面の吐出孔１１にメニスカス状の液を形成
した後、底面をウエハ４に０．５ｍｍまで接近させて、
メニスカス状の液をウエハ４上のレジスト膜面に移行さ
せたこの他は、例３と同様に操作して、レジストパター
ンを形成した。

【００１８】

【発明の効果】本発明によって、処理液は流下による衝
撃を実質的に解消することができ、かつレジスト膜の現
像時間の差も解消するので、極めて良好なレジストパタ
ーンを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１のレジスト現像装置の縦断面図で
ある。

【図２】図１の装置の平面図である。

【図３】本発明の第２のレジスト現像装置の縦断面図で
ある。

【図４】図３の装置の平面図である。

【図５】本発明の第３のレジスト現像装置の縦断面図で
ある。

【図６】図５の装置の処理液タンクの底面図である。

【図７】図５の装置でウエハ上に処理液を流下させた状
態を示す縦断面図である。

【図８】図５の装置で、処理液タンクの底面の吐出孔に
メニスカスを形成した状態を示す縦断面図である。

【図９】図５の装置で、メニスカスをウエハ上に移行さ
せた状態を示す縦断面図である。

【図１０】従来のレジスト現像装置の縦断面図である。

【図１１】図１０の装置の平面図である。

【符号の説明】

１…チャック ２…モータ ３…カップ ４…ウエハ ５…処理液パイプ ６…アーム ７…駆動部 ８…傾斜プレート ９…パドル １０…処理液タンク １１…吐出孔 １２…風船 １３…通風パイプ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ウエハ（４）の上方に処理液パイプ（
   ５）を水平方向に配置し、このパイプ（５）がその吐出
   口をウエハ（４）のレジスト膜面に接近できるように設
   定されていることを特徴とするレジスト現像装置。
2. 【請求項２】　　ウエハ（４）の上方にウエハ（４）面
   に対して傾斜するプレート（８）を配置し、このプレー
   ト（８）が、その表面の上端に開口する処理液パイプ（
   ５）を有し、その下端をウエハ（４）のレジスト膜面に
   接近できるように設定されていることを特徴とするレジ
   スト現像装置。
3. 【請求項３】　　ウエハ（４）のレジスト膜面に接近し
   て水平または傾斜する方向に、処理液を流下させること
   を特徴とするレジスト現像方法。
4. 【請求項４】　　ウエハ（４）に接近してその上方に処
   理液タンク（１０）を配置し、このタンク（１０）がそ
   の底面においてウエハと実質的に等しい領域に多数個の
   処理液吐出孔（１１）を有し、この吐出孔（１１）を蔽
   うようにタンク（１０）の底面と頂面との間に風船（１
   ２）を配置し、この風船（１２）に送風または排気する
   通風パイプ（１３）を設け、風船（１２）を膨張または
   収縮させることによって吐出孔（１１）を閉止または開
   放できるように設定されていることを特徴とするレジス
   ト現像装置。
5. 【請求項５】　　ウエハ（４）と実質的に等しい領域に
   配置された多数個の吐出孔（１１）から、ウエハ（４）
   に接近してレジスト膜の全面に処理液を一度に流下させ
   ることを特徴とするレジスト現像方法。
6. 【請求項６】　　ウエハ（４）と実質的に等しい領域に
   配置された多数個の吐出孔（１１）に、処理液のメニス
   カスを形成し、次に、吐出孔（１１）とウエハ（４）と
   を接近させて、メニスカス状の処理液をレジスト膜面に
   一度に移行させることを特徴とするレジストの現像方法
   。