JPH07230173A - 現像方法及びその装置 - Google Patents
現像方法及びその装置Info
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- JPH07230173A JPH07230173A JP6045075A JP4507594A JPH07230173A JP H07230173 A JPH07230173 A JP H07230173A JP 6045075 A JP6045075 A JP 6045075A JP 4507594 A JP4507594 A JP 4507594A JP H07230173 A JPH07230173 A JP H07230173A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/3021—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 現像ムラを防止することができる現像方法及
びその装置を提供する。 【構成】 露光後、現像液の供給に先立って、プリウェ
ット液供給ノズル１００内に付設された振動板によって
プリウェット液に超音波振動が印加され、これが基板Ｗ
の表面に供給される。この超音波を印加することによっ
て、プリウェット液が基板表面に供給された際に発生し
た数μｍ程度の大きさの微小気泡を振動させ、プリウェ
ット液の表面に浮上させて消滅させる。よって基板表面
は、親水性に改質され、かつ、微小気泡が存在しない状
態となっている。その後に現像液供給ノズル２０D1から
供給される現像液は、微小気泡に妨げられることなく基
板の表面を全面にわたって均一に覆い、結果、現像ムラ
を防止できる。
びその装置を提供する。 【構成】 露光後、現像液の供給に先立って、プリウェ
ット液供給ノズル１００内に付設された振動板によって
プリウェット液に超音波振動が印加され、これが基板Ｗ
の表面に供給される。この超音波を印加することによっ
て、プリウェット液が基板表面に供給された際に発生し
た数μｍ程度の大きさの微小気泡を振動させ、プリウェ
ット液の表面に浮上させて消滅させる。よって基板表面
は、親水性に改質され、かつ、微小気泡が存在しない状
態となっている。その後に現像液供給ノズル２０D1から
供給される現像液は、微小気泡に妨げられることなく基
板の表面を全面にわたって均一に覆い、結果、現像ムラ
を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハ、フォト
マスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、
光ディスク用の基板などの表面に形成されたフォトリソ
グラフィー工程に使用されるフォトレジストや、層間絶
縁膜形成用の感光性ポリイミド樹脂などの各種感光性樹
脂膜への所望パターンの露光後、そのパターンを得るた
めに行なう現像方法に係り、特に現像処理に先立って行
なわれるプリウェット処理を含む現像方法及びその装置
に関する。
マスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、
光ディスク用の基板などの表面に形成されたフォトリソ
グラフィー工程に使用されるフォトレジストや、層間絶
縁膜形成用の感光性ポリイミド樹脂などの各種感光性樹
脂膜への所望パターンの露光後、そのパターンを得るた
めに行なう現像方法に係り、特に現像処理に先立って行
なわれるプリウェット処理を含む現像方法及びその装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の現像方法として、例え
ば、現像液の供給に先立ってプリウェット液を供給する
現像方法（例えば、特開昭５７−１３６６４６号公報）
がある。この現像方法は、フォトレジストの薄膜が形成
された基板表面に所望のパターンを露光した後、使用す
る現像液よりも現像能力が低い水溶液などのプリウェッ
ト液を基板表面に塗布し、現像液、リンス液を順次に供
給することによって基板表面にそのパターンを得る現像
方法である。この基板表面へのプリウェット液の供給
は、疎水性のフォトレジスト液の薄膜表面に供給される
現像液が薄膜の全面にわたって均一にいきわたるように
するために、フォトレジスト液の薄膜表面の性質を親水
性に改質するために行なわれている。
ば、現像液の供給に先立ってプリウェット液を供給する
現像方法（例えば、特開昭５７−１３６６４６号公報）
がある。この現像方法は、フォトレジストの薄膜が形成
された基板表面に所望のパターンを露光した後、使用す
る現像液よりも現像能力が低い水溶液などのプリウェッ
ト液を基板表面に塗布し、現像液、リンス液を順次に供
給することによって基板表面にそのパターンを得る現像
方法である。この基板表面へのプリウェット液の供給
は、疎水性のフォトレジスト液の薄膜表面に供給される
現像液が薄膜の全面にわたって均一にいきわたるように
するために、フォトレジスト液の薄膜表面の性質を親水
性に改質するために行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来方法の場合には、次のような問題
がある。すなわち、基板表面にプリウェット液を供給し
た際に、プリウェット液内に数μｍ〜数十μｍの大きさ
の微小気泡が生じてフォトレジスト液の薄膜表面に付着
する。そして、この状態で現像液が供給されると、前記
微小気泡付近のフォトレジストの薄膜には現像液が供給
されないので、この部分に現像不良が発生するという問
題点がある。
うな構成を有する従来方法の場合には、次のような問題
がある。すなわち、基板表面にプリウェット液を供給し
た際に、プリウェット液内に数μｍ〜数十μｍの大きさ
の微小気泡が生じてフォトレジスト液の薄膜表面に付着
する。そして、この状態で現像液が供給されると、前記
微小気泡付近のフォトレジストの薄膜には現像液が供給
されないので、この部分に現像不良が発生するという問
題点がある。
【０００４】そこで、現像液の供給時に超音波を印加す
ることにより、前記フォトレジスト液の薄膜上に付着し
た微小気泡を振動させて除去する現像方法が考えられ
る。しかし、超音波を印加すると必然的に現像液の温度
は上昇する。周知のとおり、現像液の温度は、現像後に
形成されるパターンの精度と厳密な関係があり、このた
め一般的に現像液は所定温度±０．１℃といった厳密な
温度管理を行なっている。したがって現像液に超音波を
印加して、前記微小気泡を除去する現像方法は好ましく
ない。
ることにより、前記フォトレジスト液の薄膜上に付着し
た微小気泡を振動させて除去する現像方法が考えられ
る。しかし、超音波を印加すると必然的に現像液の温度
は上昇する。周知のとおり、現像液の温度は、現像後に
形成されるパターンの精度と厳密な関係があり、このた
め一般的に現像液は所定温度±０．１℃といった厳密な
温度管理を行なっている。したがって現像液に超音波を
印加して、前記微小気泡を除去する現像方法は好ましく
ない。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、現像ムラを防止することができる現像
方法及びその装置を提供することを目的とする。
たものであって、現像ムラを防止することができる現像
方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、感光性樹脂膜が形成され
た基板表面に対して所望パターンを露光した後、プリウ
ェット液や現像液などを順次に供給することによって基
板表面にそのパターンを作成する現像方法において、現
像液の供給に先立って超音波を印加したプリウェット液
を基板表面に供給し、前記プリウェット液の供給後に現
像液などを順次に基板表面に供給することを特徴とする
ものである。
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、感光性樹脂膜が形成され
た基板表面に対して所望パターンを露光した後、プリウ
ェット液や現像液などを順次に供給することによって基
板表面にそのパターンを作成する現像方法において、現
像液の供給に先立って超音波を印加したプリウェット液
を基板表面に供給し、前記プリウェット液の供給後に現
像液などを順次に基板表面に供給することを特徴とする
ものである。
【０００７】また、請求項２に記載の発明は、感光性樹
脂膜が形成された基板表面に対して所望パターンを露光
した後、プリウェット液や現像液などを順次に供給する
ことによって基板表面にそのパターンを作成する現像処
理装置において、現像液の供給前にプリウェット液を基
板表面に吐出するノズルと、前記プリウェット液に超音
波振動を加える超音波印加手段と、からなるプリウェッ
ト液供給手段を備えたことを特徴とするものである。
脂膜が形成された基板表面に対して所望パターンを露光
した後、プリウェット液や現像液などを順次に供給する
ことによって基板表面にそのパターンを作成する現像処
理装置において、現像液の供給前にプリウェット液を基
板表面に吐出するノズルと、前記プリウェット液に超音
波振動を加える超音波印加手段と、からなるプリウェッ
ト液供給手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明の作用は次のとおりである。すなわち、
請求項１に記載の発明によれば、感光性樹脂膜を形成さ
れた基板表面に対して所望パターンの露光が行なわれた
後、現像液が供給される前に超音波を印加したプリウェ
ット液がその表面に供給される。このプリウェット液へ
の超音波の印加により、プリウェット液が基板表面に供
給された際に発生して基板表面に付着している微小気泡
が容易にプリウェット液の表面に浮上するので、感光性
樹脂膜を形成された基板表面上には微小気泡が存在しな
くなる。したがって、その後に基板表面に供給される現
像液は、微小気泡に妨げられることなく感光性樹脂膜の
全面にわたって均一に接触する。
請求項１に記載の発明によれば、感光性樹脂膜を形成さ
れた基板表面に対して所望パターンの露光が行なわれた
後、現像液が供給される前に超音波を印加したプリウェ
ット液がその表面に供給される。このプリウェット液へ
の超音波の印加により、プリウェット液が基板表面に供
給された際に発生して基板表面に付着している微小気泡
が容易にプリウェット液の表面に浮上するので、感光性
樹脂膜を形成された基板表面上には微小気泡が存在しな
くなる。したがって、その後に基板表面に供給される現
像液は、微小気泡に妨げられることなく感光性樹脂膜の
全面にわたって均一に接触する。
【０００９】また、請求項２に記載の発明によれば、プ
リウエット液供給手段のノズルから基板表面に供給され
るプリウェット液には、超音波印加手段によって超音波
が印加されるので、プリウェット液が基板表面に供給さ
れた際に生じた微小気泡は、容易にプリウェット液の表
面に浮上するので、感光性樹脂膜を形成された基板表面
上には微小気泡が存在しなくなる。したがって、その後
に基板表面に供給される現像液は、微小気泡に妨げられ
ることなく感光性樹脂膜の全面にわたって均一に接触す
る。
リウエット液供給手段のノズルから基板表面に供給され
るプリウェット液には、超音波印加手段によって超音波
が印加されるので、プリウェット液が基板表面に供給さ
れた際に生じた微小気泡は、容易にプリウェット液の表
面に浮上するので、感光性樹脂膜を形成された基板表面
上には微小気泡が存在しなくなる。したがって、その後
に基板表面に供給される現像液は、微小気泡に妨げられ
ることなく感光性樹脂膜の全面にわたって均一に接触す
る。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明に係る回転式基板現像装置の平
面図、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視縦断面図、図３は、
処理液供給ノズルの要部拡大図、図４は、プリウェット
液供給ノズルの一部断面図である。
明する。図１は、本発明に係る回転式基板現像装置の平
面図、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視縦断面図、図３は、
処理液供給ノズルの要部拡大図、図４は、プリウェット
液供給ノズルの一部断面図である。
【００１１】この回転式基板現像装置は、基板Ｗを略水
平に位置決め支持する吸引式スピンチャック１とこれを
回転駆動するモータ２とからなる回転処理部３と、吸引
式スピンチャック１の周囲に配設され、処理液飛沫の飛
散を防止するカップ１０と、吸引式スピンチャック１に
支持された基板Ｗの上方で水平方向に掃引駆動され、基
板Ｗにプリウェット液や現像液を供給する処理液供給ノ
ズル２０とから構成されている。
平に位置決め支持する吸引式スピンチャック１とこれを
回転駆動するモータ２とからなる回転処理部３と、吸引
式スピンチャック１の周囲に配設され、処理液飛沫の飛
散を防止するカップ１０と、吸引式スピンチャック１に
支持された基板Ｗの上方で水平方向に掃引駆動され、基
板Ｗにプリウェット液や現像液を供給する処理液供給ノ
ズル２０とから構成されている。
【００１２】回転処理部３の吸引式スピンチャック１
は、中空回転軸１1 を介してモータ２に接続されてい
る。このモータ２は、支持枠２1 に取り付けられてい
る。この支持枠２1 に固着された案内部材２3 は、上下
方向に配設されているガイドレール２4 に摺動自在に嵌
め付けられている。支持枠２1 は、上下方向に伸縮する
エアシリンダ２5 のロッドに連結されている。このエア
シリンダ２5 が駆動されることにより、スピンチャック
１は、基板Ｗが図示しない移載手段とスピンチャック１
との間で受け渡しされる移載位置と、スピンチャック１
に支持された基板Ｗに対して処理液が供給される処理位
置との間を往復駆動される。
は、中空回転軸１1 を介してモータ２に接続されてい
る。このモータ２は、支持枠２1 に取り付けられてい
る。この支持枠２1 に固着された案内部材２3 は、上下
方向に配設されているガイドレール２4 に摺動自在に嵌
め付けられている。支持枠２1 は、上下方向に伸縮する
エアシリンダ２5 のロッドに連結されている。このエア
シリンダ２5 が駆動されることにより、スピンチャック
１は、基板Ｗが図示しない移載手段とスピンチャック１
との間で受け渡しされる移載位置と、スピンチャック１
に支持された基板Ｗに対して処理液が供給される処理位
置との間を往復駆動される。
【００１３】処理液飛沫の飛散を防止するためのカップ
１０は、処理液を回収するための受皿９ａを一体形成し
た矩形状の外側カップ９内に設けられ、上下に分割可能
な上カップ１０1 と下カップ１０2 とから構成されてい
る。さらに受皿９ａの底面には、処理液から揮発した溶
剤などを排気するための排気ダクト９ｂが配設され、こ
の排気ダクト９ｂは、吸引源によって吸引されている。
１０は、処理液を回収するための受皿９ａを一体形成し
た矩形状の外側カップ９内に設けられ、上下に分割可能
な上カップ１０1 と下カップ１０2 とから構成されてい
る。さらに受皿９ａの底面には、処理液から揮発した溶
剤などを排気するための排気ダクト９ｂが配設され、こ
の排気ダクト９ｂは、吸引源によって吸引されている。
【００１４】上カップ１０1 と下カップ１０2 とは、そ
れぞれ別々の昇降手段であるエアシリンダ１１1 ，１１
2 によって別々に昇降可能に支持されている。この上カ
ップ１０1 は、基板Ｗに現像液やプリウェット液を供給
する場合に下カップ１０2 と分離した状態で支持され、
図２に示した分離した状態では、上カップ１０1 は所定
の高さに位置する。また、下カップ１０2 は、その上端
が吸引式スピンチャック１の基板支持面よりも下方に位
置するように構成されている。
れぞれ別々の昇降手段であるエアシリンダ１１1 ，１１
2 によって別々に昇降可能に支持されている。この上カ
ップ１０1 は、基板Ｗに現像液やプリウェット液を供給
する場合に下カップ１０2 と分離した状態で支持され、
図２に示した分離した状態では、上カップ１０1 は所定
の高さに位置する。また、下カップ１０2 は、その上端
が吸引式スピンチャック１の基板支持面よりも下方に位
置するように構成されている。
【００１５】上カップ１０1 は、その上端部を逆Ｌ字状
の支持部材１１3 の支持腕に取り付けられている。支持
部材１１3 の支柱は、ガイドレール１１7 に摺動自在に
嵌め付けられている昇降ガイド部材１１5 を介してエア
シンダ１１1 のロッドに接続されている。なお、下カッ
プ１０2 は、上カップ１０1 と同様に、支持部材１
１4 ，昇降ガイド部材１１6 ，ガイドレール１１8 によ
って昇降可能に支持されている。
の支持部材１１3 の支持腕に取り付けられている。支持
部材１１3 の支柱は、ガイドレール１１7 に摺動自在に
嵌め付けられている昇降ガイド部材１１5 を介してエア
シンダ１１1 のロッドに接続されている。なお、下カッ
プ１０2 は、上カップ１０1 と同様に、支持部材１
１4 ，昇降ガイド部材１１6 ，ガイドレール１１8 によ
って昇降可能に支持されている。
【００１６】プリウェット液や現像液を供給する後に詳
述する処理液供給ノズル２０は、上カップ１０1 と下カ
ップ１０2 との間に位置するように配設されている。処
理液供給ノズル２０を一端側に備えるアーム２１の他端
側は、支柱２２の上部の支軸２３を介して水平揺動可能
に取り付けられている。支柱２２の下端には、アーム２
１を水平方向に揺動駆動して、処理液供給ノズル２０を
基板Ｗに対して掃引するための駆動モータ２４が配設さ
れている。また、処理液供給ノズル２０は、アーム２１
が水平揺動されたときに吸引式スピンチャック１に支持
されている基板Ｗのほぼ回転中心に位置するようにアー
ム２１の先端部に取り付けられている（図１参照）。
述する処理液供給ノズル２０は、上カップ１０1 と下カ
ップ１０2 との間に位置するように配設されている。処
理液供給ノズル２０を一端側に備えるアーム２１の他端
側は、支柱２２の上部の支軸２３を介して水平揺動可能
に取り付けられている。支柱２２の下端には、アーム２
１を水平方向に揺動駆動して、処理液供給ノズル２０を
基板Ｗに対して掃引するための駆動モータ２４が配設さ
れている。また、処理液供給ノズル２０は、アーム２１
が水平揺動されたときに吸引式スピンチャック１に支持
されている基板Ｗのほぼ回転中心に位置するようにアー
ム２１の先端部に取り付けられている（図１参照）。
【００１７】なお、図１における符号４０は、基板Ｗに
対してリンス液を供給するリンス液供給ノズルであり、
符号４１は、基板Ｗ上の塵埃を飛散除去するためのＮ2
ガス噴射ノズルである。
対してリンス液を供給するリンス液供給ノズルであり、
符号４１は、基板Ｗ上の塵埃を飛散除去するためのＮ2
ガス噴射ノズルである。
【００１８】図３の処理液供給ノズル２０の要部拡大図
を参照する。特に図３（ａ）は、その平面図を示し、図
３（ｂ）は、その側面図を示す。
を参照する。特に図３（ａ）は、その平面図を示し、図
３（ｂ）は、その側面図を示す。
【００１９】この処理液供給ノズル２０は、現像液を基
板Ｗの表面に供給する現像液供給ノズル２０D1とプリウ
ェット液供給手段に相当するプリウェット液供給ノズル
１００とから構成されている。現像液供給ノズル２０D1
には、純水を供給するパイプ２０D2と現像液を供給する
パイプ２０D3が接続されており、いずれか一方が選択さ
れて現像液供給ノズル２０D1から供給される。この現像
液供給ノズル２０D1は、斜め下方に向かって処理液を供
給できるように、処理液供給ノズル２０の支持部材２０
1 の一端部を鋭角に折り曲げ形成した部分に取り付けら
れ、その先端を上方に傾斜させて取り付けられている。
また、このノズル２０D1から供給される処理液は、平面
視状態で扇形に広がって基板Ｗに供給される。
板Ｗの表面に供給する現像液供給ノズル２０D1とプリウ
ェット液供給手段に相当するプリウェット液供給ノズル
１００とから構成されている。現像液供給ノズル２０D1
には、純水を供給するパイプ２０D2と現像液を供給する
パイプ２０D3が接続されており、いずれか一方が選択さ
れて現像液供給ノズル２０D1から供給される。この現像
液供給ノズル２０D1は、斜め下方に向かって処理液を供
給できるように、処理液供給ノズル２０の支持部材２０
1 の一端部を鋭角に折り曲げ形成した部分に取り付けら
れ、その先端を上方に傾斜させて取り付けられている。
また、このノズル２０D1から供給される処理液は、平面
視状態で扇形に広がって基板Ｗに供給される。
【００２０】図４のプリウェット液供給ノズル１００の
要部拡大図を参照する。
要部拡大図を参照する。
【００２１】プリウェット液供給ノズル１００は、円筒
状に形成されたノズル胴部１０２とその下部開口部にね
じ込み固定されているノズル先端部１０４とからなるノ
ズル１０６と、このノズル１０６に付設される振動板１
０８及びこれに接続されたケーブル１１０とからなる超
音波印加手段１１２と、前記ノズル胴部１０２の側面か
らその内部にプリウェット液を供給するプリウェット液
供給パイプ１０２1 とにより構成されている。
状に形成されたノズル胴部１０２とその下部開口部にね
じ込み固定されているノズル先端部１０４とからなるノ
ズル１０６と、このノズル１０６に付設される振動板１
０８及びこれに接続されたケーブル１１０とからなる超
音波印加手段１１２と、前記ノズル胴部１０２の側面か
らその内部にプリウェット液を供給するプリウェット液
供給パイプ１０２1 とにより構成されている。
【００２２】ノズル１０６のノズル胴部１０２は、プリ
ウェット液に腐食されることのないステンレス鋼板など
の金属材料で形成され、そのノズル先端部１０４は、ポ
リプロピレンなどの高分子系の樹脂で形成されている。
また、ノズル先端部１０４の先細りの先端開口部は、そ
の流路横断面が円形に形成されている。
ウェット液に腐食されることのないステンレス鋼板など
の金属材料で形成され、そのノズル先端部１０４は、ポ
リプロピレンなどの高分子系の樹脂で形成されている。
また、ノズル先端部１０４の先細りの先端開口部は、そ
の流路横断面が円形に形成されている。
【００２３】ノズル胴部１０２の中空部に配設されてい
る振動板１０８は、圧電効果や電気ひずみ効果を有する
材料を、所望の機械共振周波数（例えば１．５ＭＨｚ程
度の超音波と呼ばれる周波数）を得られるような形状に
成形したものであり、例えば、圧電効果の大きな結晶や
電気ひずみ効果の大きなチタン酸ジルコン酸鉛磁器など
のセラミックなどを使用することができる。本実施例で
は、セラミックを用い、さらに寿命を延ばすためにプリ
ウェット液に触れる片面にタンタルを塗布した振動板１
０８を使用している。このタンタルコーティングを施し
たセラミック製の振動板１０８は、パッキン１１５を介
してノズル胴部１０２の内面に取り付けられている。こ
の振動板１０８には、ケーブル１１０が接続され、振動
板１０８の機械共振周波数にほぼ等しい１．５ＭＨｚ程
度の周波数の高周波電圧が印加される。これにより励振
された振動板１０８には、印加した高周波電圧の周波数
に等しい振動が発生し、プリウェット液供給パイプ１０
２1 から供給されたプリウェット液に超音波振動を印加
する。
る振動板１０８は、圧電効果や電気ひずみ効果を有する
材料を、所望の機械共振周波数（例えば１．５ＭＨｚ程
度の超音波と呼ばれる周波数）を得られるような形状に
成形したものであり、例えば、圧電効果の大きな結晶や
電気ひずみ効果の大きなチタン酸ジルコン酸鉛磁器など
のセラミックなどを使用することができる。本実施例で
は、セラミックを用い、さらに寿命を延ばすためにプリ
ウェット液に触れる片面にタンタルを塗布した振動板１
０８を使用している。このタンタルコーティングを施し
たセラミック製の振動板１０８は、パッキン１１５を介
してノズル胴部１０２の内面に取り付けられている。こ
の振動板１０８には、ケーブル１１０が接続され、振動
板１０８の機械共振周波数にほぼ等しい１．５ＭＨｚ程
度の周波数の高周波電圧が印加される。これにより励振
された振動板１０８には、印加した高周波電圧の周波数
に等しい振動が発生し、プリウェット液供給パイプ１０
２1 から供給されたプリウェット液に超音波振動を印加
する。
【００２４】なお、基板Ｗの表面に形成された薄膜の膜
厚やフォトレジスト液の種類によっては、超音波を印加
したプリウェット液がその薄膜面に損傷を与える恐れも
あるので、その膜厚やフォトレジスト液の種類に応じた
適宜の振幅の高周波電圧を振動板１０８に印加すること
が好ましい。
厚やフォトレジスト液の種類によっては、超音波を印加
したプリウェット液がその薄膜面に損傷を与える恐れも
あるので、その膜厚やフォトレジスト液の種類に応じた
適宜の振幅の高周波電圧を振動板１０８に印加すること
が好ましい。
【００２５】プリウェット液供給ノズル１００は、処理
液供給ノズル２０の支持部材２０1の貫通穴からそのノ
ズル先端部１０４が基板Ｗに向かって突出した状態で、
かつ、ノズル胴部１０２がほぼ直立するような状態で固
定部材１００1 により固定されている。
液供給ノズル２０の支持部材２０1の貫通穴からそのノ
ズル先端部１０４が基板Ｗに向かって突出した状態で、
かつ、ノズル胴部１０２がほぼ直立するような状態で固
定部材１００1 により固定されている。
【００２６】次に、上記のように構成された回転式基板
現像装置による現像処理の動作について説明する。な
お、処理を行なう基板は、既にその表面にフォトレジス
トの薄膜が形成され、所定温度で硬化処理（いわゆるソ
フトベーク）が行なわれ、その後、所望パターンの露光
処理が行なわれている。
現像装置による現像処理の動作について説明する。な
お、処理を行なう基板は、既にその表面にフォトレジス
トの薄膜が形成され、所定温度で硬化処理（いわゆるソ
フトベーク）が行なわれ、その後、所望パターンの露光
処理が行なわれている。
【００２７】＜基板の搬入＞処理を行なう基板Ｗを回転
処理部３に受け入れるためにエアシリンダ２5 が伸長駆
動され、吸引式スピンチャック１が基板Ｗを受け取る移
載位置にまで上昇駆動される。そして、吸引式スピンチ
ャック１は、図示しない移載手段から基板Ｗを受け取っ
た後、エアシリンダ２5 が収縮駆動され、処理位置に下
降される（図５（ａ）参照）。
処理部３に受け入れるためにエアシリンダ２5 が伸長駆
動され、吸引式スピンチャック１が基板Ｗを受け取る移
載位置にまで上昇駆動される。そして、吸引式スピンチ
ャック１は、図示しない移載手段から基板Ｗを受け取っ
た後、エアシリンダ２5 が収縮駆動され、処理位置に下
降される（図５（ａ）参照）。
【００２８】＜プリウェット処理＞エアシリンダ１１1
が伸長駆動されることにより、上カップ１０1 が下カッ
プ１０2 と分離され、上カップ１０1 が所定の高さへ上
昇移動される（図２参照）。そして、両カップ１０1 ，
１０2 の間から、Ｎ2 ガス噴射ノズル４１によって基板
Ｗの表面にＮ2 ガスが吹きつけられてその表面の塵埃な
どが除去される。次に、駆動モータ２４が正転駆動され
てアーム２１が揺動駆動され、図１の２点鎖線に示すよ
うに基板Ｗの回転中心の上方にプリウェット液供給ノズ
ル１００が移動された時点で揺動駆動が停止される。
が伸長駆動されることにより、上カップ１０1 が下カッ
プ１０2 と分離され、上カップ１０1 が所定の高さへ上
昇移動される（図２参照）。そして、両カップ１０1 ，
１０2 の間から、Ｎ2 ガス噴射ノズル４１によって基板
Ｗの表面にＮ2 ガスが吹きつけられてその表面の塵埃な
どが除去される。次に、駆動モータ２４が正転駆動され
てアーム２１が揺動駆動され、図１の２点鎖線に示すよ
うに基板Ｗの回転中心の上方にプリウェット液供給ノズ
ル１００が移動された時点で揺動駆動が停止される。
【００２９】基板Ｗは、モータ２が３００〜１０００ｒ
ｐｍ程度、好ましくは３００ｒｍｐ程度の回転数で正転
駆動されることにより回転されるとともに、プリウェッ
ト液供給パイプ１０２1 にプリウェット液としての純水
が流量０．６〜１．０リットル／ｍｉｎ程度で供給され
る。この時、プリウェット液供給ノズル１００の振動板
１０８には、１．５ＭＨｚ程度の高周波電圧が印加され
ているので、基板Ｗには、ノズル先端部１０４から超音
波振動が印加されたプリウェット液が供給される。した
がって、プリウェット液が基板Ｗの表面に衝突した時に
発生する微小気泡は、基板表面に付着することなく基板
表面のプリウェット液から浮上するので、感光性樹脂膜
を形成された基板表面上には微小気泡が存在しなくな
る。このプリウェット処理は、５〜１０秒間程度、好ま
しくは５秒程度行なわれて、プリウェット液の供給が停
止される（図５（ｂ）参照）。
ｐｍ程度、好ましくは３００ｒｍｐ程度の回転数で正転
駆動されることにより回転されるとともに、プリウェッ
ト液供給パイプ１０２1 にプリウェット液としての純水
が流量０．６〜１．０リットル／ｍｉｎ程度で供給され
る。この時、プリウェット液供給ノズル１００の振動板
１０８には、１．５ＭＨｚ程度の高周波電圧が印加され
ているので、基板Ｗには、ノズル先端部１０４から超音
波振動が印加されたプリウェット液が供給される。した
がって、プリウェット液が基板Ｗの表面に衝突した時に
発生する微小気泡は、基板表面に付着することなく基板
表面のプリウェット液から浮上するので、感光性樹脂膜
を形成された基板表面上には微小気泡が存在しなくな
る。このプリウェット処理は、５〜１０秒間程度、好ま
しくは５秒程度行なわれて、プリウェット液の供給が停
止される（図５（ｂ）参照）。
【００３０】なお、プリウェット液の供給時には、基板
Ｗを回転させずに停止させた状態で行なうようにしても
よい。また、処理液供給ノズル２０を駆動モータ２４に
よって水平揺動させながらプリウェット液の供給を行な
うようにしてもよい。
Ｗを回転させずに停止させた状態で行なうようにしても
よい。また、処理液供給ノズル２０を駆動モータ２４に
よって水平揺動させながらプリウェット液の供給を行な
うようにしてもよい。
【００３１】＜現像処理＞モータ２が３０ｒｐｍ程度の
回転数で基板Ｗを回転させるとともに、フォトレジスト
液に応じた現像液が現像液パイプ２０D3に０．６〜０．
８リットル／ｍｉｎ程度の流量で供給され、現像液供給
ノズル２０D1から基板Ｗの表面に現像液が供給される。
このときアーム２１は、駆動モータ２４によって水平方
向に揺動され、現像液は、基板表面の全面にわたって供
給される（図５（ｃ）参照）。このとき、上記のプリウ
ェット処理によって、基板Ｗの表面は、疎水性から親水
性に改質され、かつ、微小気泡を除去されているので、
現像液は基板表面の全面にわたって速やかに行き渡る。
結果、微小気泡が存在する場合に比較して少ない現像液
で基板全面を覆うことができる。
回転数で基板Ｗを回転させるとともに、フォトレジスト
液に応じた現像液が現像液パイプ２０D3に０．６〜０．
８リットル／ｍｉｎ程度の流量で供給され、現像液供給
ノズル２０D1から基板Ｗの表面に現像液が供給される。
このときアーム２１は、駆動モータ２４によって水平方
向に揺動され、現像液は、基板表面の全面にわたって供
給される（図５（ｃ）参照）。このとき、上記のプリウ
ェット処理によって、基板Ｗの表面は、疎水性から親水
性に改質され、かつ、微小気泡を除去されているので、
現像液は基板表面の全面にわたって速やかに行き渡る。
結果、微小気泡が存在する場合に比較して少ない現像液
で基板全面を覆うことができる。
【００３２】現像液は２〜３秒間の供給の後に停止され
る。そして、基板Ｗの表面に供給された現像液による現
像作用を保持するために、所要の現像時間（例えば５０
秒間）のうち、１回につき２秒〜３秒間の基板Ｗの回転
駆動を上記の回転数で２回〜３回行う。また、この現像
作用を保持するために回転駆動を停止した状態にしても
よい。この現像作用においては、基板表面に現像液が触
れることを妨げる微小気泡が存在しないので、基板表面
の全面にわたって現像液が供給され、現像ムラが発生す
ることがない。
る。そして、基板Ｗの表面に供給された現像液による現
像作用を保持するために、所要の現像時間（例えば５０
秒間）のうち、１回につき２秒〜３秒間の基板Ｗの回転
駆動を上記の回転数で２回〜３回行う。また、この現像
作用を保持するために回転駆動を停止した状態にしても
よい。この現像作用においては、基板表面に現像液が触
れることを妨げる微小気泡が存在しないので、基板表面
の全面にわたって現像液が供給され、現像ムラが発生す
ることがない。
【００３３】なお、現像液の供給は、プリウェット液の
供給が終了する直前に開始し、現像処理とプリウェット
処理とが一部重複するようにしてもよい。これにより、
プリウェット液と現像液との置換をスムーズに行なうこ
とができる。例えば、プリウェット液の供給終了より
０．１秒程度前から現像液の供給を開始するようにして
もよい。
供給が終了する直前に開始し、現像処理とプリウェット
処理とが一部重複するようにしてもよい。これにより、
プリウェット液と現像液との置換をスムーズに行なうこ
とができる。例えば、プリウェット液の供給終了より
０．１秒程度前から現像液の供給を開始するようにして
もよい。
【００３４】＜リンス処理＞上記の現像作用を停止させ
る。アーム２１は、駆動モータ２４によってカップ１０
の外側へ移動される。そして、エアシリンダ１１2 が伸
長駆動されることにより、下カップ１０2 がその上方に
位置している上カップ１０3 と合体される。図５（ｄ）
に示すように、この状態では、吸引式スピンチャック１
の基板保持面の高さに下カップ１０2 の内側の傾斜面が
位置する。
る。アーム２１は、駆動モータ２４によってカップ１０
の外側へ移動される。そして、エアシリンダ１１2 が伸
長駆動されることにより、下カップ１０2 がその上方に
位置している上カップ１０3 と合体される。図５（ｄ）
に示すように、この状態では、吸引式スピンチャック１
の基板保持面の高さに下カップ１０2 の内側の傾斜面が
位置する。
【００３５】モータ２が基板Ｗを１０００ｒｐｍ程度で
回転駆動させるとともに、リンス液供給ノズル４０から
基板表面に向かってリンス液を０．６〜０．８リットル
／ｍｉｎの流量で供給する。この処理を例えば１０秒〜
１５秒間行う。
回転駆動させるとともに、リンス液供給ノズル４０から
基板表面に向かってリンス液を０．６〜０．８リットル
／ｍｉｎの流量で供給する。この処理を例えば１０秒〜
１５秒間行う。
【００３６】なお、上記のリンス液の供給前にアーム２
１の純水パイプ２０D2に純水を供給し、現像液供給ノズ
ル２０D1から基板Ｗの表面に供給させて、おおまかに基
板表面の現像液を洗い流し、同時に現像液供給ノズル２
０D1内の現像液を洗い流すようにしてもよい。
１の純水パイプ２０D2に純水を供給し、現像液供給ノズ
ル２０D1から基板Ｗの表面に供給させて、おおまかに基
板表面の現像液を洗い流し、同時に現像液供給ノズル２
０D1内の現像液を洗い流すようにしてもよい。
【００３７】＜乾燥処理＞上記の一連の処理が行なわれ
た基板Ｗの表面を乾燥させる。モータ２が基板Ｗを４０
００〜５０００ｒｐｍ程度で高速に１０秒〜１５秒間回
転駆動することにより、基板Ｗの表面に付着しているリ
ンス液を飛散させて液切りする。結果、基板Ｗの表面は
乾燥する。
た基板Ｗの表面を乾燥させる。モータ２が基板Ｗを４０
００〜５０００ｒｐｍ程度で高速に１０秒〜１５秒間回
転駆動することにより、基板Ｗの表面に付着しているリ
ンス液を飛散させて液切りする。結果、基板Ｗの表面は
乾燥する。
【００３８】エアシリンダ１１1 ，１１2 が収縮駆動さ
れることにより上カップ１０1 と下カップ１０2 とは、
それらが合体した状態で処理終了位置に下降する（図５
（ｅ）参照）。上記の一連の処理を繰り返すことによ
り、連続して基板を処理することができる。
れることにより上カップ１０1 と下カップ１０2 とは、
それらが合体した状態で処理終了位置に下降する（図５
（ｅ）参照）。上記の一連の処理を繰り返すことによ
り、連続して基板を処理することができる。
【００３９】なお、プリウェット液としては、上記に示
した純水の他に、使用する現像液を純水などで希釈して
現像能力を低下させたもの、例えば、ポジ形フォトレジ
スト液の場合は弱アルカリ性の水溶液や、界面活性剤な
どが使用可能である。
した純水の他に、使用する現像液を純水などで希釈して
現像能力を低下させたもの、例えば、ポジ形フォトレジ
スト液の場合は弱アルカリ性の水溶液や、界面活性剤な
どが使用可能である。
【００４０】次に、図６を参照して従来の現像方法と本
発明による現像方法との比較を行なう。
発明による現像方法との比較を行なう。
【００４１】図６（ａ）は、現像後に所望のパターンが
形成されたフォトレジストの薄膜を基板表面に密着さ
せ、後工程で行なうエッチング処理での安定性を増すた
めの熱処理（いわゆるポストベーク）を行なった後に、
欠陥検査装置を用いて微小気泡による０．２μｍ以上の
大きさをもつ欠陥を計数したグラフである。なお、試料
の基板は、６インチサイズであり、フォトレジストの薄
膜の膜厚は、１．２μｍ程度、ソフトベークは、９０℃
で５０秒間、ポストベークは、１２０℃で５０秒間の処
理を行なった。
形成されたフォトレジストの薄膜を基板表面に密着さ
せ、後工程で行なうエッチング処理での安定性を増すた
めの熱処理（いわゆるポストベーク）を行なった後に、
欠陥検査装置を用いて微小気泡による０．２μｍ以上の
大きさをもつ欠陥を計数したグラフである。なお、試料
の基板は、６インチサイズであり、フォトレジストの薄
膜の膜厚は、１．２μｍ程度、ソフトベークは、９０℃
で５０秒間、ポストベークは、１２０℃で５０秒間の処
理を行なった。
【００４２】図６（ａ）に示されるように本発明による
超音波によるプリウェット処理を行なった現像方法で
は、全く欠陥が発生していないが、従来のプリウェット
処理を行なった現像方法では、最大６個の欠陥が発生し
ていることがわかる。現在の微細化された半導体プロセ
スにおいては、１μｍ以下のいわゆるサブミクロンオー
ダでパターンが設計されていることも多いので、０．２
μｍの大きさの欠陥は、半導体素子の歩留りを大きく低
下させる原因となりうるが、本発明に係る現像方法によ
れば、現像ムラを防止し、結果、半導体素子の歩留りを
向上させることができる。
超音波によるプリウェット処理を行なった現像方法で
は、全く欠陥が発生していないが、従来のプリウェット
処理を行なった現像方法では、最大６個の欠陥が発生し
ていることがわかる。現在の微細化された半導体プロセ
スにおいては、１μｍ以下のいわゆるサブミクロンオー
ダでパターンが設計されていることも多いので、０．２
μｍの大きさの欠陥は、半導体素子の歩留りを大きく低
下させる原因となりうるが、本発明に係る現像方法によ
れば、現像ムラを防止し、結果、半導体素子の歩留りを
向上させることができる。
【００４３】次に図６（ｂ）は、フォトレジスト液の薄
膜が形成された基板表面に現像液を供給し、その時に、
現像液が溌水することなく基板全面を覆うことができた
時の現像液量、すなわち、現像に要する最小の液量を示
すグラフである。
膜が形成された基板表面に現像液を供給し、その時に、
現像液が溌水することなく基板全面を覆うことができた
時の現像液量、すなわち、現像に要する最小の液量を示
すグラフである。
【００４４】図６（ｂ）に示されるように従来のプリウ
ェット処理を行なった現像方法では、３０ｃｃ程度の現
像液量を要するが、本発明に係る超音波によるプリウェ
ット処理を行なった現像方法によれば、２０ｃｃ程度で
あり、３０％程度の現像液量を節約することができる。
これは、超音波の印加によって基板表面から微小気泡が
除去されているので、感光性樹脂膜が形成された基板表
面の現像液に対する濡れ性が向上するために基板表面へ
の現像液の広がりが妨げられることがないためである。
したがって、現像処理に要する現像液量を節約すること
ができ、現像処理装置のランニングコストを低減するこ
とができる。
ェット処理を行なった現像方法では、３０ｃｃ程度の現
像液量を要するが、本発明に係る超音波によるプリウェ
ット処理を行なった現像方法によれば、２０ｃｃ程度で
あり、３０％程度の現像液量を節約することができる。
これは、超音波の印加によって基板表面から微小気泡が
除去されているので、感光性樹脂膜が形成された基板表
面の現像液に対する濡れ性が向上するために基板表面へ
の現像液の広がりが妨げられることがないためである。
したがって、現像処理に要する現像液量を節約すること
ができ、現像処理装置のランニングコストを低減するこ
とができる。
【００４５】なお、本発明は、回転式の基板現像装置に
限定されるものではなく、感光性樹脂膜が形成された基
板表面に現像液を供給して行なう現像方法であれば、種
々の現像方法（例えば、基板を処理液中に浸漬するディ
ップ式の現像方法）に適用することができる。
限定されるものではなく、感光性樹脂膜が形成された基
板表面に現像液を供給して行なう現像方法であれば、種
々の現像方法（例えば、基板を処理液中に浸漬するディ
ップ式の現像方法）に適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、現像処理の前に超音波を印加
したプリウェット液を基板表面に供給し、微小気泡を残
留させることなくその表面を親水性に改質しているの
で、現像液が基板表面の全面にわたって均一に供給さ
れ、結果、現像ムラを防止することができる。
１に記載の発明によれば、現像処理の前に超音波を印加
したプリウェット液を基板表面に供給し、微小気泡を残
留させることなくその表面を親水性に改質しているの
で、現像液が基板表面の全面にわたって均一に供給さ
れ、結果、現像ムラを防止することができる。
【００４７】また、請求項２に記載の発明によれば、プ
リウェット液供給手段のノズルから超音波印加手段によ
って超音波が印加されたプリウェット液が基板表面に供
給されるので、プリウェット液と基板表面の界面で発生
した微小気泡は、除去され、現像液が基板表面にわたっ
て均一に供給される。結果、現像ムラを防止することが
できる。
リウェット液供給手段のノズルから超音波印加手段によ
って超音波が印加されたプリウェット液が基板表面に供
給されるので、プリウェット液と基板表面の界面で発生
した微小気泡は、除去され、現像液が基板表面にわたっ
て均一に供給される。結果、現像ムラを防止することが
できる。
【図１】実施例に係る回転式基板現像装置の平面図であ
る。
る。
【図２】図１に示す回転式基板現像装置のＡ−Ａ線矢視
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】処理液供給ノズルの要部拡大図である。
【図４】プリウェット液供給ノズルの一部断面図であ
る。
る。
【図５】現像処理の動作説明に供する図である。
【図６】従来の現像方法と本発明の現像方法との比較結
果を示す図である。
果を示す図である。
Ｗ … 基板 １ … 吸引式スピンチャック １０ … カップ １０1 … 上カップ １０2 … 下カップ ２０ … 処理液供給ノズル １００ … プリウェット液供給ノズル １０２ … ノズル胴部 １０６ … ノズル １０８ … 振動板 １１０ … ケーブル １１２ … 超音波印加手段
Claims (2)
- 【請求項１】 感光性樹脂膜が形成された基板表面に対
して所望パターンを露光した後、プリウェット液や現像
液などを順次に供給することによって基板表面にそのパ
ターンを作成する現像方法において、 現像液の供給に先立って超音波を印加したプリウェット
液を基板表面に供給し、 前記プリウェット液の供給後に現像液などを順次に基板
表面に供給することを特徴とする現像方法。 - 【請求項２】 感光性樹脂膜が形成された基板表面に対
して所望パターンを露光した後、プリウェット液や現像
液などを順次に供給することによって基板表面にそのパ
ターンを作成する現像処理装置において、 現像液の供給前にプリウェット液を基板表面に吐出する
ノズルと、 前記プリウェット液に超音波振動を加える超音波印加手
段と、 からなるプリウェット液供給手段を備えたことを特徴と
する現像処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6045075A JPH07230173A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 現像方法及びその装置 |
| US08/379,811 US5555234A (en) | 1994-02-17 | 1995-01-27 | Developing method and apparatus |
| KR1019950001839A KR0150596B1 (ko) | 1994-02-17 | 1995-02-02 | 현상방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6045075A JPH07230173A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 現像方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230173A true JPH07230173A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12709223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6045075A Pending JPH07230173A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 現像方法及びその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5555234A (ja) |
| JP (1) | JPH07230173A (ja) |
| KR (1) | KR0150596B1 (ja) |
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| US6472127B1 (en) | 1999-07-12 | 2002-10-29 | Nec Corporation | Method of forming a photoresist pattern |
| JP2007081176A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置 |
| JP2012104602A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理装置 |
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