JPH10172944A - 半導体装置のフォトリソグラフィー工程におけるウエーハ裏面洗浄方法 - Google Patents

半導体装置のフォトリソグラフィー工程におけるウエーハ裏面洗浄方法

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JPH10172944A
JPH10172944A JP32990496A JP32990496A JPH10172944A JP H10172944 A JPH10172944 A JP H10172944A JP 32990496 A JP32990496 A JP 32990496A JP 32990496 A JP32990496 A JP 32990496A JP H10172944 A JPH10172944 A JP H10172944A
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wafer
cleaning
back surface
nozzle
pure water
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JP32990496A
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Masuyuki Taki
益志 滝
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UMC Japan Co Ltd
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Nippon Steel Semiconductor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエーハチャックとウエーハの間に薬液、純
水が浸透することを防ぎ、しかもウエーハ裏面に未洗浄
箇所が残らない半導体装置のフォトリソグラフィー工程
におけるウエーハ裏面洗浄方法を提供する。 【解決手段】 コータ、またはデベロッパー装置のウエ
ーハチャック2に、ウエーハ1裏面に向けて誘起溶剤、
または純水を吐出するノズル4を円周方向に等間隔に4
カ所設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のフォ
トリソグラフィー工程に用いられるレジスト塗布処理、
もしくは現像処理時に行われるウエーハ裏面洗浄に用い
られる半導体装置のフォトリソグラフィー工程における
ウエーハ裏面洗浄方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来方法に於いては、フォトリソグラフ
ィー行程におけるレジストコート処理、もしくは現像処
理時の裏面洗浄においては、ユニットに固定して設けら
れた洗浄ノズルを用い、ウエーハチャック上に真空吸着
にて保持されたウエーハを回転させながら前記洗浄ノズ
ルから薬液、もしくは純水吐出を行う事で行われれる。
【0003】前記洗浄ノズルは、使用するウエーハサイ
ズ、吐出ノズル径、吐出圧、ノズル先端部とウエーハと
の間隔等の諸条件により異なるが、一般的には単一ノズ
ル、もしくは内周部と外周部の2ヶ所に設けた構造が採
られる。
【0004】図5では、前記内周部と外周部に洗浄ノズ
ル104の設けられた断面構造を、図6では前記構造の
上面から見た構造図を示す。
【0005】図5では、ウエーハチャック102上にセ
ンタリングの施されたウエーハ101が配置され、本ウ
エーハ101は真空吸着にて保持される。
【0006】次に、本ウエーハ101は任意回転数にて
回転がなされ、レジストコートの場合であればレジスト
吐出を、現像処理の場合であれば現像液吐出を行う事で
ウエーハ表面処理が施される。続いて、所定レジスト膜
厚形成、ないしは現像処理終了後、裏面洗浄ノズル10
4からレジストコート時の場合には有機溶剤吐出を、現
像処理の場合には純水吐出を行う事でウエーハ裏面洗浄
を行う。
【0007】前記裏面洗浄時の回転数としては、一般的
には1000rpm/min以下に設定された回転数の
基で処理が行われる。
【0008】次に、前記ウエーハ裏面洗浄後、ウエーハ
裏面に残存する有機溶剤、もしくは純水の除去を目的と
し、2000rpm/min以上からなる回転処理を施
す事で遠心力を応用して除去処理を施す。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】近年の半導体装置にお
いては、半導体素子の寸法縮小は年々微細化の一途を辿
り、サブミクロンは基よりハーフミクロンを切る領域で
の素子形成が一般的となって来ている。
【0010】又、前記素子形成寸法の微細化と併せ、特
にDRAM等のメモリ製品においてはメモリ容量の拡大
に伴いチップサイズの拡大が余儀なくされている。
【0011】従って、単一ウエーハからの有効チップ取
得率を上げる事を目的とし、ウエーハサイズ(口径)に
関しても大口径化が図られ、現在は6インチから8イン
チへと主流は移行しつつある。
【0012】この様な状況下において、素子形成のパタ
ーン形成を行う際に欠かせないフォトリソグラフィー工
程の一つとしてレジスト膜塗布処理、現像処理等の処理
が施される。これら処理方法としては、スピンモーター
に接続されたウエーハチャック上にウエーハ基板を真空
吸着にて保持を行い、ウエーハ基板を回転させながらウ
エーハ基板上にレジスト吐出、もしくは現像液吐出を行
う事で処理が行われる。
【0013】又、前記処理に併せ、ウエーハ裏面側の洗
浄に関してはコーター装置、もしくはデベロッパー装置
に設けられた単一、もしくは複数本の配置されたノズル
から有機溶剤、もしくは純水を吐出し、ウエーハ裏面の
洗浄を行う事でウエーハ裏面側に付着したレジスト、現
像液、もしくは付着異物等の洗浄処理を行っていた。
【0014】しかし、前記従来方法においては、低速回
転中のウエーハ基板裏面に吐出を行った際、吐出した薬
液、もしくは純水は遠心力によりウエーハ外周に向かっ
て洗浄処理が施されるが、前記した低速回転時には図7
中の破線矢印に示す如くノズル吐出箇所からウエーハ中
心部に向かって内側にも回り込みが生じる現象が見られ
ていた。本回り込みが生じた場合、ウエーハを真空吸着
にて保持しているウエーハチャックとウエーハ間に前記
薬液、もしくは純水が浸透する事によりウエーハ基板裏
面の一部、ならびにウエーハチャックがウエット状態と
なり、異物再付着を誘発する問題を抱えていた。
【0015】依って、従来方法においてはノズル設定箇
所をウエーハチャックより大きく隔離して設ける必要性
が生じる為にウエーハチャックと吐出ノズル間に未洗浄
箇所が生じる問題を抱えていた。
【0016】前記した問題は、ウエーハ径が大口径化さ
れるに従って高速回転が不可能となり、低速回転が多用
される為に今後のウエーハ大口径化においては大きな問
題となっている。
【0017】従って、本発明においてはウエーハサイズ
の大小に係わらず低速回転時においてもノズル内側への
回り込みを抑制したウエーハ裏面洗浄方法を提供する事
によりウエーハ裏面洗浄効果を最大限に発揮させる事で
異物洗浄、再付着抑制を図る半導体装置のフォトリソグ
ラアフィー工程におけるウエーハ裏面洗浄方法を提供す
るものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明においては上記課
題解決を図る手段として、半導体装置の製造方法の一環
として、フォトリソグラフィー技術における基板上にス
ピンコート法によりレジスト塗布を行うレジストコート
処理、もしくは現像液を用いた現像処理を行う際に行わ
れるウエーハ裏面洗浄工程において、本発明の請求項1
に記載した半導体装置のフォトリソグラフィー工程にお
けるウエーハ裏面洗浄方法は、スピンモーター部に接続
されたウエーハチャック上に真空吸着にてウエーハ保持
を行い、薬液、もしくは純水を用いてウエーハ裏面洗浄
を行う洗浄ノズルをウエーハ回転と同時に回転する回転
機構部に、等間隔にて少なくとも4箇所以上からなる複
数本の洗浄ノズルを配置した構造とし、ウエーハ回転時
に前記洗浄ノズルから薬液、もしくは純水を吐出する事
でウエーハ裏面洗浄を行う方法とする。
【0019】本発明においては、従来方法の回転中のウ
エーハ裏面に薬液、もしくは純水の吐出を行う方法に対
し、真空吸着にて保持されるウエーハチャック、もしく
はウエーハと同時回転する回転部に薬液、もしくは純水
吐出を行うノズルを設けた構造とする。
【0020】このような方法により、ウエーハ回転数の
増減、薬液、もしくは純水の吐出圧の変動、吐出流量の
変動に左右される事無く常にウエーハ裏面に一定条件に
よる安定性ある吐出が可能となり、前記変動が生じ際に
も吐出ノズルより内側のウエーハチャックとウエーハへ
薬液、もしくは純水の浸透を回避する事が可能となる。
これは、回転機構部にノズルを設置した事により各ノズ
ルからのウエーハへの吐出位置は定位置となり、実験結
果から得られたノズル1本あたりの洗浄可能領域は回転
数に関係無く最低限度90度を有する事から洗浄ノズル
を4本以上設置する事で可能と成る。
【0021】本発明の請求項2に記載した半導体装置の
フォトリソグラフィー工程におけるウエーハ裏面洗浄方
法は、スピンモーター部に接続されたウエーハチャック
上に真空吸着にてウエーハ保持を行い、薬液、もしくは
純水を用いてウエーハ裏面洗浄を行う洗浄ノズルをウエ
ーハ回転と同時に回転する回転機構部に、等間隔にて少
なくとも4箇所以上からなる複数本の洗浄ノズルを配置
し、且つ前記回転機構部に設けられた洗浄ノズルよりウ
エーハ外周方向に単一、もしくは2本以上からなる固定
された洗浄ノズルを設けた構造とし、ウエーハ回転時に
前記回転機構に設けられた洗浄ノズルから薬液、もしく
は純水を吐出した後、続いて固定された洗浄ノズルから
前記洗浄剤を吐出するか、もしくは同時吐出する事でウ
エーハ裏面洗浄を行う方法とする。
【0022】このような方法により、ウエーハ径が大径
化された際のウエーハ最外周部の洗浄は、ウエーハチャ
ックより遠ざけたウエーハ外周側に固定された洗浄ノズ
ルを設ける事でウエーハ外周部の洗浄能力の補填する事
により前記課題解決を図る事が可能となる。
【0023】本発明は、上記した何れかの手法を用いる
事により前記課題解決を図る洗浄方法を提供するもので
ある。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明による第1実施の形態の機
構部断面構造図を図1に、図2には上面から見た場合の
構造図を示し、以下に説明する。
【0025】図1では、ウエーハ1はウエーハチャック
2上に真空吸着により保持され、ウエーハ裏面洗浄ノズ
ル4は、回転機構部、本実施の形態においてはウエーハ
チャック2から複数本からなる洗浄ノズル4を配置した
構造とする。
【0026】前記裏面洗浄ノズル4は、極力ウエーハチ
ャック2に近接した構造とし、未洗浄領域を減少させた
構造を採る。
【0027】又、回転機構に設ける裏面洗浄ノズル4
は、回転機構部から等間隔にて少なくとも4箇所以上か
らなる複数本の洗浄ノズルが配置された構造とする。
【0028】前記構造において、レジストコート処理、
もしくは現像処理終了後に前記裏面洗浄ノズル4より有
機溶剤、もしくは純水吐出を行う事で裏面洗浄処理を施
す。
【0029】図3、ならびに図4では、第2の実施の形
態における断面構造、ならびに上面からの平面構造を示
す。
【0030】本実施の形態においては、回転機構部に設
ける裏面洗浄ノズル4は前記第1の実施の形態同様に裏
面洗浄ノズル4は、極力ウエーハチャック2に近接した
構造とし、且つ回転機構部から等間隔にて少なくとも4
箇所以上からなる複数本の洗浄ノズル4が配置された構
造とする。
【0031】又、第2の実施の形態においては前記回転
機構部の裏面洗浄ノズル4に加え、回転機構を持たない
基台5に固定された裏面洗浄ノズル4Bを併設する。本
裏面洗浄ノズル4Bは、薬液、もしくは純水の吐出圧、
吐出流量の変動により生じる吐出箇所からウエーハ1中
心部側への回り込みが生じた場合にもウエーハチャック
2に到達しない様に極力ウエーハチャック2から遠ざけ
た配置とする。
【0032】又、本裏面洗浄ノズル4は単一、もしくは
2本以上からなる複数本の何れかで構成を行う。
【0033】本実施の形態の上記方法により、レジスト
コート処理、もしくは現像処理終了後のウエーハ裏面洗
浄においては、回転機構部に設けられた裏面洗浄ノズル
4より有機溶剤、もしくは純水吐出を行う事で裏面洗浄
処理を施し、続いて基台5に固定された洗浄ノズル4B
から同じく前記洗浄剤を吐出して洗浄を行うか、もしく
は同時に吐出を行う事で洗浄を行うかの何れかの方法を
用いて洗浄を行う事により安定性ある裏面洗浄処理を可
能とする。
【0034】
【発明の効果】本発明の第1および第2の半導体装置の
フォトリソグラフィー工程におけるウエーハ裏面洗浄方
法は、ウエーハ裏面洗浄ノズルを極力ウエーハチャック
側に近く設置してもウエーハチャックとウエーハへの薬
液、もしくは純水の浸透を回避する事が可能となり、未
洗浄領域の低減を図ると同時に従来方法で生じていたウ
エット状態を回避する事により異物再付着防止を図る効
果が得られる。
【0035】依って、前記異物による露光装置による露
光処理時のディフォーカスを回避する事が可能となり、
不良発生を低減する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施の形態のウエーハチャック
断面構造を示す図である。
【図2】 図1の平面図である。
【図3】 本発明の第2実施の形態のウエーハチャック
断面構造図を示すである。
【図4】 図3の平面図である。
【図5】 従来方法によるウエーハチャックを説明する
断面構造図である。
【図6】 図6の平面図である。
【図7】 従来方法による課題を説明する断面構造図で
ある。
【符号の説明】
1…ウエーハ(シリコン基板)、 2…ウエーハチャック、 3…スピンモーター、 4…回転機構部に設けられた裏面洗浄ノズル、 4B…基台に固定された裏面洗浄ノズル、 5…基台、 101…ウエーハ(シリコン基板)、 102…ウエーハチャック、 103…スピンモーター、 104…基台に固定された裏面洗浄ノズル、 105…基台。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置の製造方法の一環として、フ
    ォトリソグラフィー技術における基板上にスピンコート
    法によりレジスト塗布を行うレジストコート処理、もし
    くは現像液を用いた現像処理を行った後に行われるウエ
    ーハ裏面洗浄工程に於いて、 スピンモーター部に接続されたウエーハチャック上に真
    空吸着にてウエーハ保持を行い、薬液、もしくは純水を
    用いてウエーハ裏面洗浄を行う洗浄ノズルをウエーハチ
    ャック、もしくはウエーハと同時回転の行われる回転機
    構部の何れかに、等間隔にて少なくとも4箇所以上から
    なる複数本の洗浄ノズルを配置した構造とし、ウエーハ
    回転時に前記洗浄ノズルから薬液、もしくは純水を吐出
    する事でウエーハ裏面洗浄を行う事を特徴とする半導体
    装置のフォトリソグラフィー工程におけるウエーハ裏面
    洗浄方法。
  2. 【請求項2】 半導体装置の製造方法の一環として、フ
    ォトリソグラフィー技術における基板上にスピンコート
    法によりレジスト塗布を行うレジストコート処理、もし
    くは現像液を用いた現像処理を行った後に行われるウエ
    ーハ裏面洗浄工程に於いて、 スピンモーター部に接続されたウエーハチャック上に真
    空吸着にてウエーハ保持を行い、薬液、もしくは純水を
    用いてウエーハ裏面洗浄を行う洗浄ノズルをウエーハチ
    ャック、もしくはウエーハと同時回転の行われる回転機
    構部の何れかに、等間隔にて少なくとも4箇所以上から
    なる複数本の洗浄ノズルを配置し、且つ前記回転機構部
    に設けられた洗浄ノズルよりウエーハ外周方向に単一、
    もしくは2本以上からなる固定された洗浄ノズルを設け
    た構造とし、ウエーハ回転時に前記回転機構に設けられ
    た洗浄ノズルから薬液、もしくは純水を吐出した後、続
    いて固定された洗浄ノズルから前記洗浄剤を吐出する
    か、もしくは同時吐出する事でウエーハ裏面洗浄を行う
    事を特徴とする半導体装置のフォトリソグラフィー工程
    におけるウエーハ裏面洗浄方法。
JP32990496A 1996-12-10 1996-12-10 半導体装置のフォトリソグラフィー工程におけるウエーハ裏面洗浄方法 Pending JPH10172944A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001000336A1 (fr) * 1999-06-24 2001-01-04 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Procede et dispositif de lavage par pulverisation d'un fluide
US9570327B2 (en) 2012-12-13 2017-02-14 Tokyo Electron Limited Substrate liquid treatment apparatus and substrate liquid treatment method

Cited By (3)

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WO2001000336A1 (fr) * 1999-06-24 2001-01-04 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Procede et dispositif de lavage par pulverisation d'un fluide
US6726777B1 (en) 1999-06-24 2004-04-27 Sumitomo Heavy Industries Ltd. Cleaning method and apparatus using fluid spraying
US9570327B2 (en) 2012-12-13 2017-02-14 Tokyo Electron Limited Substrate liquid treatment apparatus and substrate liquid treatment method

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