JPH10289857A - 現像方法及び現像装置 - Google Patents

現像方法及び現像装置

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JPH10289857A
JPH10289857A JP9776297A JP9776297A JPH10289857A JP H10289857 A JPH10289857 A JP H10289857A JP 9776297 A JP9776297 A JP 9776297A JP 9776297 A JP9776297 A JP 9776297A JP H10289857 A JPH10289857 A JP H10289857A
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JP
Japan
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wafer
developing
developer
development
developing solution
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9776297A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Takizawa
▲琢▼也 滝澤
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体製造プロセスにおける現像方法、特に現
像後のパターンの寸法均一性の向上、現像液使用量の低
減を目的とする。 【解決手段】ウェハー保持アーム25及びウェハー保持
部26により保持されたウェハーをスピンモーター21
によって、回転させながら、温調35・超音波発生機構
36付き現像処理槽30に浸漬し、所望の温度及び超音
波をかけながら処理を行うものとする。また比抵抗計3
1を設けることにより、排液の比抵抗をモニターし、現
像後のウェハーへの現像液の残留を防止する。 【効果】本発明の構成により、ウェハー全面に現像液が
同時に当たることにより現像後の寸法均一性が向上し、
また現像中にウェハーを回転させながら超音波を当てる
ことで現像後の寸法均一性が向上し現像時間が短縮でき
る。また下向きにしたウェハーを確実に保持できること
の効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体プロセスの現
像方法及び現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の現像装置はウェハーを上向きにし
て、そこに現像液を表面張力を用いてパドルを形成する
方法が用いられていた。図1に従来の現像装置を示す。
【0003】1はウェハーを回転させるためのスピンモ
ーターで、2はウェハーを現像処理する処理槽である。
ウェハー5は3のウェハーチャックに吸着され、8の配
管を通った現像液が現像液ノズル7によりウェハー上に
吹き付けられる。ウェハー5を30〜50rpmで回転
させながら現像液を吹き付ける事によりウェハーの回転
を停止したときにウェハー上に表面張力による現像液の
膜6が出来る。この状態で一定時間静止した後、ウェハ
ー上の現像液をウェハーを回転させる事で除去し、その
あとに10の配管を通ったリンス液(ポジ現像の場合は
純水)をリンス液ノズル9によりウェハーにかけてウェ
ハー上に残った現像液を完全に除去する。ここで、4は
ウェハーの裏面に現像液が回り込むのを防止する機構で
ある。
【0004】上記方法ではウェハーへの現像液による衝
撃により現像後のパターンの寸法均一性を低下させてい
た。図2はウェハーへの衝撃を低減した現像方法の一例
である。
【0005】11はウェハーを回転させるためのスピン
モーターで、12はウェハーを現像処理する処理槽であ
る。ウェハー15は13のウェハーチャックに吸着さ
れ、17の配管を通った現像液が現像液ノズル16によ
りウェハーにかけられる。ここで現像液ノズルはウェハ
ーから1mm程度の距離にあり一直線上に多数の0.3
〜0.5mm程度の穴を持つ構造で、図1のような現像
液ノズルの高さによるウェハーへの現像液による衝撃を
低減させている。ここで、18はリンス液ノズル、19
はリンス液配管、14はウェハーの裏面に現像液が回り
込むのを防止する機構である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の上向きにしたウ
ェハーにウェハーの上方から現像液をかけてパドルを形
成する方法では、ウェハーに現像液が当たる時の衝撃が
ウェハー内で一定でないことに起因してウェハー内寸法
ばらつきが発生していた。
【0007】またパドルを形成するためにウェハーに現
像液をかける際に必要以上の現像液を無駄に吐出してい
る事が課題となっていた。
【0008】ウェハーへの現像液の吹き付けの衝撃を抑
えた方法ではウェハー全面に現像液が行き渡るまでの時
間差により、また装置の水平度によりウェハー内の寸法
ばらつきが発生していたことが課題となっていた。また
この方法でも必要以上の現像液を無駄に吐出している事
が課題となっていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の現像方法は、現
像処理槽に現像液を注入する工程、ウェハーの表面を下
向きにして、前記表面を前記現像液に触れさせる工程、
前記ウェハーを回転させかつ超音波を加えて現像を実施
する工程、を有することを特徴とする。
【0010】本発明の別の現像方法は、(a)ウェハー
保持機構によりウェハーの表面が下向きとなるように前
記ウェハーを保持する工程、(b)現像処理槽に現像液
を注入する工程、(c)前記ウェハー保持機構により保
持された前記ウェハーの表面が、前記現像液に触れるよ
うに前記ウェハーを搬送する工程、(d)前記現像液に
触れた前記ウェハーを回転させ、かつ、超音波を加える
工程、(e)前記現像液を前記現像処理槽より排液した
後、前記現像処理槽にリンス液を注入し前記ウェハー表
面を洗浄する工程、を有することを特徴とする。
【0011】そして、前記(e)工程の前記排液する工
程は、前記現像液が、前記現像処理槽の排出口とつなが
りかつ排液の比抵抗をモニターする比抵抗計が設置され
た排液配管を通ることにより実施され、前記現像液の排
液の比抵抗をモニターすることにより、前記現像処理槽
内の前記現像液の残留をモニターする工程を含むことを
特徴とする。
【0012】さらに、前記ウェハー保持機構は、円弧状
に配置された複数のウェハー保持アームを有し、前記ウ
ェハー保持アームが中心方向に移動して、ウェハ側面を
支持することにより前記ウェハーを保持することを特徴
とする。
【0013】本発明の現像装置は、現像処理槽と、前記
現像処理槽内に現像液が注入されたとき前記現像液にウ
ェハーの表面が触れるように前記ウェハーを保持するウ
ェハー保持機構と、前記ウェハーを回転させる回転機構
と、前記現像液に超音波を発生させるための超音波発生
機構と、と有することを特徴とする。
【0014】そして、この現像装置が、前記現像液を排
液するための排液配管を有し、前記排液配管には排液の
比抵抗をモニターするための比抵抗計が設置されている
ことを特徴とする。
【0015】また、前記ウェハー保持機構は、円弧状に
配置された複数のウェハー保持アームを有し、前記ウェ
ハー保持アームが中心方向に移動することによって、ウ
ェハー側面を支持するものであることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
(実施例1)本発明の現像方法および現像装置を図3を
用いて説明する。21はスピンモーター、22はモータ
ーシャフト、23はウェハー保持アームのねじれ防止機
構でこれによりウェハー保持アームのねじれを防止した
上にアームの駆動によるこすれを防止する。24はウェ
ハー保持アームの駆動機構、25はウェハー保持アーム
である。ウェハー保持の方法は図4及び図5にて説明す
る。
【0017】下向きにして搬送されたウェハー27は円
弧上に配列された複数のウェハー保持部26により下向
きに保持される。ここで、装置側にウェハーのオリエン
テーションフラットを揃える機構が付属している場合は
ウェハー保持部の本数は少なくて良いがそうでない場合
は少なくとも6本以上は必要と思われる。30は現像処
理槽で現像液温度を一定に保つ温調機構35と超音波発
生機構36を持つ。また、リンス液を上向きに噴射する
0.2〜0.3mm程度の穴を底面全面に持ち、それと
は別に底面外周部には排液口を持つ。排液が流れやすい
ように底面は中心部が一番高く外周にいく程低くなる構
造にする。排液口には現像中に現像液が漏れないように
シャッター34が取り付けられている。現像処理槽の深
さは、現像液を無駄に使用しないためになるべく浅くす
る。例えば、6インチのウェハーのときには、深さを
2.8〜3.2mm程度とする。現像処理槽30の外周
部に取り付けられた現像液シャッタ28が開き、現像液
が現像液配管29を通って現像処理槽30に注入され
る。この動作は装置の処理能力を低下させないためにウ
ェハーが搬送・下向き保持される間に行われる。次に、
ウェハー保持部26に保持されたウェハーを10〜30
rpmで回転させながら現像液を注入した現像処理槽3
0に降下させる。ここでウェハーを回転させるのはウェ
ハー全面に確実に同時に現像液を触れさせるためであ
る。現像液中につけられたウェハーは一定時間の間その
位置に置かれる。その間、超音波を超音波発生機構36
より発生させ、またウェハーは一定回転数で回転させ
る。このウェハーの回転は一定方向にする方法と一定時
間毎に反転させる方法とがある。この超音波処理とウェ
ハーの回転により、ウェハーと現像液間に発生する気泡
が防止され、ウェハー上のパターンの寸法均一性が向上
し、パターン内のレジスト残査がウェハーから離れやす
くなりその結果現像時間の短縮につながる。
【0018】現像が終了したら、現像処理槽30の中の
現像液を排液口より排出した後に現像処理槽30の底面
全面のリンス液吐出口よりリンス液を上向きに吐出して
ウェハー表面を洗浄する。使用後の現像液及び洗浄に用
いたリンス液は排出口より排出され、排液配管32を通
りポンプ33を用いて装置外に排出する。この時、洗浄
されているウェハーへの現像液の残留を防止するため排
液の比抵抗を比抵抗計31でモニターし、比抵抗が一定
値まで上昇したところで洗浄を終了するかまたは一定時
間で終了するように現像シーケンスを設定する。
【0019】リンス液による洗浄が終了する直前に現像
処理槽をリンス液で満たしてウェハーを回転させながら
ウェハー裏面の洗浄を行い、現像処理槽リンス液を排出
してから高回転でウェハーに残留している水分を振り切
ってウェハーを除去する。
【0020】(実施例2)図4、図5を用いてウェハー
の保持の方法を説明する。
【0021】図4は真空を用いてウェハー保持アームで
ウェハーを保持する方法である。41はモーター軸に直
結された回転軸で、軸の回転中心には真空を導入する穴
46があけられている。42は複数のウェハー保持アー
ム43を中心方向に移動させるためのエアーポッドで、
真空で引かれたときウェハー保持アーム43は中心方向
に移動してウェハー45を保持する。44はウェハー保
持部で、ウェハー45に接する部分は上下方向に円柱状
になっておりウェハー45には点で接する。
【0022】図5は電磁石を用いてウェハー保持アーム
でウェハーを保持する方法である。51はモーター軸に
直結された回転軸で、軸には電磁石を機能させるための
電極56が取り付けられている。52は複数のウェハー
保持アーム53を中心方向に移動させるための電磁石
で、電磁石に通電したときウェハー保持アーム53は中
心方向に移動してウェハー55を保持する。54はウェ
ハー保持部で、ウェハー55に接する部分は上下方向に
円柱状になっておりウェハー55には点で接する。
【0023】
【発明の効果】請求項1あるいは請求項2に記載の現像
方法、請求項5に記載の現像装置により、ウェハー全面
に現像液が同時に当たる事で現像後の寸法均一性が向上
する。さらに、現像中にウェハーを回転させながら超音
波を当てる事で現像後の寸法均一性が向上し現像時間が
短縮できる。
【0024】請求項3に記載の現像方法、請求項6に記
載の現像装置により、排液の比抵抗をモニターする事で
現像後のウェハーへの現像液の残留を防止できる。
【0025】請求項4に記載の現像方法、請求項7に記
載の現像装置により、下向きにしたウェハーを確実に保
持できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の現像装置・現像方法を示す図。
【図2】ウェハーへの衝撃を抑えた現像装置・現像方法
を示す図。
【図3】本発明のウェハーを下向きにした現像装置・現
像方法を示す図。
【図4】本発明の真空を用いたウェハーの下向き保持方
法を示す図。
【図5】本発明の電磁石を用いたウェハーの下向き保持
方法を示す図。
【符号の説明】
1・・・スピンモーター 2・・・現像処理槽 3・・・ウェハーチャック 4・・・裏面回り込み防止機構 5・・・ウェハー 6・・・ウェハー上に盛られた現像液 7・・・現像液ノズル 8・・・現像液配管 9・・・リンス液ノズル 10・・リンス液配管 11・・スピンモーター 12・・現像処理槽 13・・ウェハーチャック 14・・裏面回り込み防止 15・・ウェハー 16・・現像液ノズル 17・・現像液配管 18・・リンス液ノズル 19・・リンス液配管 21・・スピンモーター 22・・回転軸 23・・ウェハー保持アームのねじれ防止機構 24・・ウェハー保持アームの駆動機構 25・・ウェハー保持アーム 26・・ウェハー保持部 27・・ウェハー 28・・現像液シャッタ 29・・現像液配管 30・・現像処理槽 31・・比抵抗計 32・・排液配管 33・・排液ポンプ 34・・排液口シャッタ 35・・温調機構 36・・超音波発生機構 41・・回転軸 42・・エアーポッド 43・・ウェハー保持アーム 44・・ウェハー保持部 45・・ウェハー 46・・真空取り込み用開口 51・・回転軸 52・・電磁石 53・・ウェハー保持アーム 54・・ウェハー保持部 55・・ウェハー 56・・電磁石を動作させるための電極

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】現像処理槽に現像液を注入する工程、ウェ
    ハーの表面を下向きにして、前記表面を前記現像液に触
    れさせる工程、前記ウェハーを回転させかつ超音波を加
    えて現像を実施する工程、を有することを特徴とする現
    像方法。
  2. 【請求項2】(a)ウェハー保持機構によりウェハーの
    表面が下向きとなるように前記ウェハーを保持する工
    程、(b)現像処理槽に現像液を注入する工程、(c)
    前記ウェハー保持機構により保持された前記ウェハーの
    表面が、前記現像液に触れるように前記ウェハーを搬送
    する工程、(d)前記現像液に触れた前記ウェハーを回
    転させ、かつ、超音波を加える工程、(e)前記現像液
    を前記現像処理槽より排液した後、前記現像処理槽にリ
    ンス液を注入し前記ウェハー表面を洗浄する工程、を有
    することを特徴とする現像方法。
  3. 【請求項3】前記(e)工程の前記排液する工程は、前
    記現像液が、前記現像処理槽の排出口とつながりかつ排
    液の比抵抗をモニターする比抵抗計が設置された排液配
    管を通ることにより実施され、前記現像液の排液の比抵
    抗をモニターすることにより、前記現像処理槽内の前記
    現像液の残留をモニターする工程を含むことを特徴とす
    る請求項2記載の現像方法。
  4. 【請求項4】前記ウェハー保持機構は、円弧状に配置さ
    れた複数のウェハー保持アームを有し、前記ウェハー保
    持アームが中心方向に移動して、ウェハ側面を支持する
    ことにより前記ウェハーを保持することを特徴とする請
    求項2記載の現像方法。
  5. 【請求項5】現像処理槽と、前記現像処理槽内に現像液
    が注入されたとき前記現像液にウェハーの表面が触れる
    ように前記ウェハーを保持するウェハー保持機構と、前
    記ウェハーを回転させる回転機構と、前記現像液に超音
    波を発生させるための超音波発生機構と、と有すること
    を特徴とする現像装置。
  6. 【請求項6】請求項5に記載の現像装置が、前記現像液
    を排液するための排液配管を有し、前記排液配管には排
    液の比抵抗をモニターするための比抵抗計が設置されて
    いることを特徴とする請求項5記載の現像装置。
  7. 【請求項7】前記ウェハー保持機構は、円弧状に配置さ
    れた複数のウェハー保持アームを有し、前記ウェハー保
    持アームが中心方向に移動することによって、ウェハー
    側面を支持するものであることを特徴とする請求項5記
    載の現像装置。
JP9776297A 1997-04-15 1997-04-15 現像方法及び現像装置 Withdrawn JPH10289857A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6372389B1 (en) 1999-11-19 2002-04-16 Oki Electric Industry Co, Ltd. Method and apparatus for forming resist pattern
JP2002184685A (ja) * 2000-12-19 2002-06-28 Risotetsuku Japan Kk 現像方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6372389B1 (en) 1999-11-19 2002-04-16 Oki Electric Industry Co, Ltd. Method and apparatus for forming resist pattern
US6692164B2 (en) 1999-11-19 2004-02-17 Oki Electric Industry Co, Ltd. Apparatus for cleaning a substrate on which a resist pattern is formed
US6806005B2 (en) 1999-11-19 2004-10-19 Oki Electric Industry Co, Ltd. Method and apparatus for forming resist pattern
JP2002184685A (ja) * 2000-12-19 2002-06-28 Risotetsuku Japan Kk 現像方法

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