JPH11238676A - レジストの現像方法 - Google Patents
レジストの現像方法Info
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- JPH11238676A JPH11238676A JP4061298A JP4061298A JPH11238676A JP H11238676 A JPH11238676 A JP H11238676A JP 4061298 A JP4061298 A JP 4061298A JP 4061298 A JP4061298 A JP 4061298A JP H11238676 A JPH11238676 A JP H11238676A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 寸法の均一性が高いレジストパターンを形成
するレジストの現像方法を提供する。 【解決手段】 スピンチャック５によって回転されてい
る半導体ウェハ１の表面に形成されたレジスト２の上
へ、現像液吐出ノズル３から現像液４を吐出して該半導
体ウェハ１の周縁方向へ広げる。次に、回転を停止して
レジスト２の上へ現像液４を保持する。次に、半導体ウ
ェハ１を回転数ωで回転時間ｔ１だけ回転する。回転時
間ｔ１を、半導体ウェハ１の中央部が露出するまでの時
間より小さくなるように設定する。次に、半導体ウェハ
１において回転を停止させ、かつ該停止を停止時間ｔ２
だけ継続して現像液４の分布を平衡状態にする。停止時
間ｔ２を、停止から現像液４が平衡状態の分布に戻るま
での時間より大きくなるように設定する。以下、回転と
停止とからなる周期を所定の回数だけ繰り返す。
するレジストの現像方法を提供する。 【解決手段】 スピンチャック５によって回転されてい
る半導体ウェハ１の表面に形成されたレジスト２の上
へ、現像液吐出ノズル３から現像液４を吐出して該半導
体ウェハ１の周縁方向へ広げる。次に、回転を停止して
レジスト２の上へ現像液４を保持する。次に、半導体ウ
ェハ１を回転数ωで回転時間ｔ１だけ回転する。回転時
間ｔ１を、半導体ウェハ１の中央部が露出するまでの時
間より小さくなるように設定する。次に、半導体ウェハ
１において回転を停止させ、かつ該停止を停止時間ｔ２
だけ継続して現像液４の分布を平衡状態にする。停止時
間ｔ２を、停止から現像液４が平衡状態の分布に戻るま
での時間より大きくなるように設定する。以下、回転と
停止とからなる周期を所定の回数だけ繰り返す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
等において使用されるレジストの現像方法に関するもの
である。
等において使用されるレジストの現像方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のレジストの現像方法を、図面を参
照して説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、従来の現像方
法のうち最も標準的に用いられる静止現像法を示す工程
フロー図である。まず、図５（ａ）に示すように、半導
体ウェハ１等からなる被処理体の表面において膜状に形
成されたレジスト２の上へ、現像液吐出ノズル３から現
像液４を吐出する。この場合において、半導体ウェハ１
はスピンチャック５によって吸着され、かつ回転されて
いる。このことによって、半導体ウェハ１において、レ
ジスト２の上へ供給された現像液４は周縁方向へ広げら
れる。次に、図５（ｂ）に示すように、回転を停止して
表面張力によりレジスト２の上へ現像液４を保持し、か
つ、この状態のまま６０秒間静止する。このことによっ
て、現像液４によるレジスト２の現像反応を進行させ
る。次に、図５（ｃ）に示すように、スピンチャック５
によって半導体ウェハ１を回転させながら、純水吐出ノ
ズル６によって純水７を吐出する。該吐出された純水７
が現像液４を洗い流すことによって、半導体ウェハ１を
洗浄する。最後に、図５（ｄ）に示すように、半導体ウ
ェハ１を回転させて純水７を振り切ることによって、該
半導体ウェハ１の表面に形成されたレジスト２を乾燥さ
せる。
照して説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、従来の現像方
法のうち最も標準的に用いられる静止現像法を示す工程
フロー図である。まず、図５（ａ）に示すように、半導
体ウェハ１等からなる被処理体の表面において膜状に形
成されたレジスト２の上へ、現像液吐出ノズル３から現
像液４を吐出する。この場合において、半導体ウェハ１
はスピンチャック５によって吸着され、かつ回転されて
いる。このことによって、半導体ウェハ１において、レ
ジスト２の上へ供給された現像液４は周縁方向へ広げら
れる。次に、図５（ｂ）に示すように、回転を停止して
表面張力によりレジスト２の上へ現像液４を保持し、か
つ、この状態のまま６０秒間静止する。このことによっ
て、現像液４によるレジスト２の現像反応を進行させ
る。次に、図５（ｃ）に示すように、スピンチャック５
によって半導体ウェハ１を回転させながら、純水吐出ノ
ズル６によって純水７を吐出する。該吐出された純水７
が現像液４を洗い流すことによって、半導体ウェハ１を
洗浄する。最後に、図５（ｄ）に示すように、半導体ウ
ェハ１を回転させて純水７を振り切ることによって、該
半導体ウェハ１の表面に形成されたレジスト２を乾燥さ
せる。
【０００３】図６（ａ）〜（ｃ）は、従来の現像方法の
うちの回転現像法を示す工程フロー図である。図５と同
一の構成要素には同一の符号を付す。まず、図６
（ａ），（ｂ）に示すように、図５（ａ），（ｂ）と同
様、半導体ウェハ１を回転させながらレジスト２の上へ
現像液４を供給して周縁方向へ広げ、その後に該現像液
４によるレジスト２の現像反応を進行させる。次に、図
６（ｃ）に示すように、半導体ウェハ１を、現像液４が
飛散しない程度の低い回転数、例えば２０ｒｐｍで回転
させながら６０秒間にわたって現像反応を進行させる。
以下、図５（ｃ），（ｄ）と同様に、純水による洗浄と
回転による乾燥とを順次実行する。
うちの回転現像法を示す工程フロー図である。図５と同
一の構成要素には同一の符号を付す。まず、図６
（ａ），（ｂ）に示すように、図５（ａ），（ｂ）と同
様、半導体ウェハ１を回転させながらレジスト２の上へ
現像液４を供給して周縁方向へ広げ、その後に該現像液
４によるレジスト２の現像反応を進行させる。次に、図
６（ｃ）に示すように、半導体ウェハ１を、現像液４が
飛散しない程度の低い回転数、例えば２０ｒｐｍで回転
させながら６０秒間にわたって現像反応を進行させる。
以下、図５（ｃ），（ｄ）と同様に、純水による洗浄と
回転による乾燥とを順次実行する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像方法によれば、現像によって形成されたレジス
トパターンにおいて、パターン寸法の均一性が悪化する
という問題があった。図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ
従来の静止現像法と回転現像法とによって形成されたレ
ジストパターンのパターン幅と半導体ウェハの直径に沿
った相対位置との関係を示す図である。図７（ａ）は現
像時間６０秒で従来の静止現像法を、（ｂ）は回転数２
０ｒｐｍで６０秒間の連続回転によって従来の回転現像
法を、それぞれ行った場合に形成されたパターン幅を示
す。このときのパターン幅のばらつきは、それぞれ３σ
で０.０４７μｍ，０.０４２μｍであった。
来の現像方法によれば、現像によって形成されたレジス
トパターンにおいて、パターン寸法の均一性が悪化する
という問題があった。図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ
従来の静止現像法と回転現像法とによって形成されたレ
ジストパターンのパターン幅と半導体ウェハの直径に沿
った相対位置との関係を示す図である。図７（ａ）は現
像時間６０秒で従来の静止現像法を、（ｂ）は回転数２
０ｒｐｍで６０秒間の連続回転によって従来の回転現像
法を、それぞれ行った場合に形成されたパターン幅を示
す。このときのパターン幅のばらつきは、それぞれ３σ
で０.０４７μｍ，０.０４２μｍであった。
【０００５】図５に示された従来の静止現像法によれ
ば、半導体ウェハ１を静止させて現像反応を進行させ
る。したがって、該半導体ウェハ１上における現像液４
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を受けやすくなって、図７（ａ）に示すように半導
体ウェハ１の周縁部においてパターン幅が細くなるとい
う問題があった。図６に示された従来の回転現像法によ
れば、現像液４が十分に流動されるのは主に回転の開始
時と停止時とだけであり、単なる回転を行いながら現像
する場合には現像液４を十分に撹拌できない。したがっ
て、半導体ウェハ１上における現像液４の温度分布や濃
度分布、反応生成物の濃度分布等による影響を軽減でき
ないので、パターン幅を均一にする効果は得られない。
また、現像液４が飛散しないように比較的低い回転数で
半導体ウェハ１を回転させるので、現像液４において回
転方向に沿った渦が発生する。この渦によって、図７
（ｂ）に示すように半導体ウェハ１の中央部におけるパ
ターン幅が細くなって、逆にパターン寸法の均一性を悪
化させるという問題があった。
ば、半導体ウェハ１を静止させて現像反応を進行させ
る。したがって、該半導体ウェハ１上における現像液４
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を受けやすくなって、図７（ａ）に示すように半導
体ウェハ１の周縁部においてパターン幅が細くなるとい
う問題があった。図６に示された従来の回転現像法によ
れば、現像液４が十分に流動されるのは主に回転の開始
時と停止時とだけであり、単なる回転を行いながら現像
する場合には現像液４を十分に撹拌できない。したがっ
て、半導体ウェハ１上における現像液４の温度分布や濃
度分布、反応生成物の濃度分布等による影響を軽減でき
ないので、パターン幅を均一にする効果は得られない。
また、現像液４が飛散しないように比較的低い回転数で
半導体ウェハ１を回転させるので、現像液４において回
転方向に沿った渦が発生する。この渦によって、図７
（ｂ）に示すように半導体ウェハ１の中央部におけるパ
ターン幅が細くなって、逆にパターン寸法の均一性を悪
化させるという問題があった。
【０００６】本発明は、上記従来の問題に鑑み、優れた
パターン寸法の均一性を有するレジストパターンを形成
するレジストの現像方法を提供することを目的とする。
パターン寸法の均一性を有するレジストパターンを形成
するレジストの現像方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、被処理体の表面へ現像液を供給する第
１の工程と、現像反応を進行させる第２の工程と、該表
面の現像液を洗い流す第３の工程と、該表面を乾燥させ
る第４の工程とを備えたレジストの現像方法を、現像反
応が進行している間に現像液を攪拌する構成としたもの
である。
めに、本発明は、被処理体の表面へ現像液を供給する第
１の工程と、現像反応を進行させる第２の工程と、該表
面の現像液を洗い流す第３の工程と、該表面を乾燥させ
る第４の工程とを備えたレジストの現像方法を、現像反
応が進行している間に現像液を攪拌する構成としたもの
である。
【０００８】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第２の工程は回転と停止と
からなる周期的回転を被処理体に加える工程を備えた構
成としたものである。
は、レジストの現像方法を、第２の工程は回転と停止と
からなる周期的回転を被処理体に加える工程を備えた構
成としたものである。
【０００９】この構成によれば、現像反応が進行してい
る間に、回転と停止とによって現像液を流動させる。し
たがって、現像液を十分に攪拌できる。
る間に、回転と停止とによって現像液を流動させる。し
たがって、現像液を十分に攪拌できる。
【００１０】具体的に請求項２の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第２の工程は、周期的回転
の１周期を所定の回転数で回転時間ｔ１だけ実行される
回転とその後に停止時間ｔ２だけ実行される停止とから
構成し、かつ、該周期的回転を繰り返す工程を備えた構
成としたものである。
は、レジストの現像方法を、第２の工程は、周期的回転
の１周期を所定の回転数で回転時間ｔ１だけ実行される
回転とその後に停止時間ｔ２だけ実行される停止とから
構成し、かつ、該周期的回転を繰り返す工程を備えた構
成としたものである。
【００１１】この構成によれば、現像反応が進行してい
る間に、回転と停止との繰り返しによって、現像液を被
処理体の中央部と周縁部とを往復するように繰り返し流
動させる。したがって、現像液を十分に攪拌できる。
る間に、回転と停止との繰り返しによって、現像液を被
処理体の中央部と周縁部とを往復するように繰り返し流
動させる。したがって、現像液を十分に攪拌できる。
【００１２】具体的に請求項３の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第２の工程は、被処理体の
表面における現像液に対するぬれ性の変化に応じて、周
期的回転の各周期における回転数、回転時間ｔ１、又は
停止時間ｔ２のうちの少なくとも１つを変化させる工程
を備えた構成としたものである。
は、レジストの現像方法を、第２の工程は、被処理体の
表面における現像液に対するぬれ性の変化に応じて、周
期的回転の各周期における回転数、回転時間ｔ１、又は
停止時間ｔ２のうちの少なくとも１つを変化させる工程
を備えた構成としたものである。
【００１３】この構成によれば、被処理体の表面におけ
る現像液に対するぬれ性の変化に応じて最適な条件を選
択できる。
る現像液に対するぬれ性の変化に応じて最適な条件を選
択できる。
【００１４】具体的に請求項４の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第２の工程は、回転開始か
ら遠心力によって被処理体の中央部において表面が露出
するまでの回転継続時間ｔ０に対して、回転時間ｔ１を
ｔ１＜ｔ０となるように設定する工程を備えた構成とし
たものである。
は、レジストの現像方法を、第２の工程は、回転開始か
ら遠心力によって被処理体の中央部において表面が露出
するまでの回転継続時間ｔ０に対して、回転時間ｔ１を
ｔ１＜ｔ０となるように設定する工程を備えた構成とし
たものである。
【００１５】この構成によれば、連続回転を行った場合
には現像液が飛散するような大きな回転数を、被処理体
の表面が露出するに至らない回転時間ｔ１の間において
使用できる。したがって、現像液を攪拌する効果を高め
ることができる。
には現像液が飛散するような大きな回転数を、被処理体
の表面が露出するに至らない回転時間ｔ１の間において
使用できる。したがって、現像液を攪拌する効果を高め
ることができる。
【００１６】具体的に請求項５の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第２の工程は、回転停止か
ら被処理体の表面における現像液の分布が平衡状態に戻
るまでの安定化時間ｔ３に対して、停止時間ｔ２をｔ２
＞ｔ３となるように設定する工程を備えた構成としたも
のである。
は、レジストの現像方法を、第２の工程は、回転停止か
ら被処理体の表面における現像液の分布が平衡状態に戻
るまでの安定化時間ｔ３に対して、停止時間ｔ２をｔ２
＞ｔ３となるように設定する工程を備えた構成としたも
のである。
【００１７】この構成によれば、安定した現像液の分布
のもとでレジストを現像できる。
のもとでレジストを現像できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態に係るレ
ジストの現像方法を、図面を参照しながら説明する。図
１（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係るレジストの
現像方法を示す工程フロー図である。まず、図１（ａ）
に示すように、半導体ウェハ１等からなる被処理体の表
面において膜状に形成されたレジスト２の上へ、現像液
吐出ノズル３から現像液４を吐出する。この場合におい
て、半導体ウェハ１はスピンチャック５によって吸着さ
れ、かつ回転されている。このことによって、半導体ウ
ェハ１において、レジスト２の上へ供給された現像液４
は周縁方向へ広げられる。次に、図１（ｂ）に示すよう
に、回転を停止して表面張力によりレジスト２の上へ現
像液４を保持する。
ジストの現像方法を、図面を参照しながら説明する。図
１（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係るレジストの
現像方法を示す工程フロー図である。まず、図１（ａ）
に示すように、半導体ウェハ１等からなる被処理体の表
面において膜状に形成されたレジスト２の上へ、現像液
吐出ノズル３から現像液４を吐出する。この場合におい
て、半導体ウェハ１はスピンチャック５によって吸着さ
れ、かつ回転されている。このことによって、半導体ウ
ェハ１において、レジスト２の上へ供給された現像液４
は周縁方向へ広げられる。次に、図１（ｂ）に示すよう
に、回転を停止して表面張力によりレジスト２の上へ現
像液４を保持する。
【００１９】次に、図１（ｃ）に示すように、スピンチ
ャック５によって半導体ウェハ１を回転数ω（ｒｐｍ）
で回転させる。本実施形態においては、ωを５０ｒｐｍ
とした。遠心力によって、現像液４は半導体ウェハ１の
周縁部へ移動し始める。このまま回転を継続すると、現
像液４が飛散したり、半導体ウェハ１の中央部において
現像液４がなくなって該半導体ウェハ１の表面が露出し
たりする。この場合において、半導体ウェハ１の回転を
開始してから中央部で表面の露出が発生するまでの回転
持続時間ｔ０に対して、該半導体ウェハ１を回転させる
回転時間ｔ１（秒）を、ｔ１＜ｔ０の条件を満たすよう
に設定する必要がある。本実施形態においては、ｔ０が
１．２秒であったため、ｔ１を０．５秒に設定した。
ャック５によって半導体ウェハ１を回転数ω（ｒｐｍ）
で回転させる。本実施形態においては、ωを５０ｒｐｍ
とした。遠心力によって、現像液４は半導体ウェハ１の
周縁部へ移動し始める。このまま回転を継続すると、現
像液４が飛散したり、半導体ウェハ１の中央部において
現像液４がなくなって該半導体ウェハ１の表面が露出し
たりする。この場合において、半導体ウェハ１の回転を
開始してから中央部で表面の露出が発生するまでの回転
持続時間ｔ０に対して、該半導体ウェハ１を回転させる
回転時間ｔ１（秒）を、ｔ１＜ｔ０の条件を満たすよう
に設定する必要がある。本実施形態においては、ｔ０が
１．２秒であったため、ｔ１を０．５秒に設定した。
【００２０】次に、図１（ｄ）に示すように、スピンチ
ャック５の回転を停止して半導体ウェハ１を停止させ、
かつ、その状態を停止時間ｔ２（秒）だけ継続する。回
転を停止させたことによって、半導体ウェハ１におい
て、周縁部へ移動した現像液４が再び中央部へと移動し
て、現像液４は平衡状態における分布に戻る。この場合
において、回転停止から現像液４が平衡状態における分
布に戻るまでの時間、すなわち安定化時間ｔ３（秒）よ
りも、停止時間ｔ２を長く設定した方が、現像の再現性
及び安定性が良くなることがわかった。本実施形態にお
いては、ｔ３が２．０秒であったため、ｔ２を３．５秒
に設定した。
ャック５の回転を停止して半導体ウェハ１を停止させ、
かつ、その状態を停止時間ｔ２（秒）だけ継続する。回
転を停止させたことによって、半導体ウェハ１におい
て、周縁部へ移動した現像液４が再び中央部へと移動し
て、現像液４は平衡状態における分布に戻る。この場合
において、回転停止から現像液４が平衡状態における分
布に戻るまでの時間、すなわち安定化時間ｔ３（秒）よ
りも、停止時間ｔ２を長く設定した方が、現像の再現性
及び安定性が良くなることがわかった。本実施形態にお
いては、ｔ３が２．０秒であったため、ｔ２を３．５秒
に設定した。
【００２１】次に、それぞれ図１（ｃ），（ｄ）に示さ
れた回転時間ｔ１の回転と停止時間ｔ２の停止とを合わ
せて１周期として、現像時間中にこの周期を繰り返し行
う。このことによって、現像液４によるレジスト２の現
像反応を進行させる。本実施形態においては、現像時間
を６０秒とし、ｔ１＝０．５秒、ｔ２＝３．５秒を合わ
せて１周期（＝４秒）として、周期を１５回繰り返し
た。以下、図５（ｃ），（ｄ）と同様に、純水による洗
浄と回転による乾燥とを順次実行する。
れた回転時間ｔ１の回転と停止時間ｔ２の停止とを合わ
せて１周期として、現像時間中にこの周期を繰り返し行
う。このことによって、現像液４によるレジスト２の現
像反応を進行させる。本実施形態においては、現像時間
を６０秒とし、ｔ１＝０．５秒、ｔ２＝３．５秒を合わ
せて１周期（＝４秒）として、周期を１５回繰り返し
た。以下、図５（ｃ），（ｄ）と同様に、純水による洗
浄と回転による乾燥とを順次実行する。
【００２２】図２は、本実施形態の工程フローにおける
時間と回転数との関係を示す現像シーケンス図である。
図２において、回転を伴う現像液吐出と、回転数ωで回
転時間ｔ１の回転と停止時間ｔ２の停止とからなる周期
の繰り返しである現像反応と、回転を伴う純水吐出と、
回転を伴う乾燥とのそれぞれの工程を順次実行する。
時間と回転数との関係を示す現像シーケンス図である。
図２において、回転を伴う現像液吐出と、回転数ωで回
転時間ｔ１の回転と停止時間ｔ２の停止とからなる周期
の繰り返しである現像反応と、回転を伴う純水吐出と、
回転を伴う乾燥とのそれぞれの工程を順次実行する。
【００２３】半導体ウェハ１の周縁部と中央部との間に
おける現像液４の流動は、回転と停止とによる、つまり
回転数の変化による遠心力の変化に起因するので、攪拌
による最大限の効果を得るためには、遠心力を効果的に
変化させる必要がある。また、半導体ウェハ１におい
て、レジストの種類やレジスト上の反射防止膜の有無等
の表面状態によって、最適な撹拌の条件は変わる。該表
面状態がどのような場合においても、現像における回転
数ω，回転時間ｔ１，停止時間ｔ２を制御して遠心力を
効果的に変化させることによって、最適な撹拌状態を実
現できる。
おける現像液４の流動は、回転と停止とによる、つまり
回転数の変化による遠心力の変化に起因するので、攪拌
による最大限の効果を得るためには、遠心力を効果的に
変化させる必要がある。また、半導体ウェハ１におい
て、レジストの種類やレジスト上の反射防止膜の有無等
の表面状態によって、最適な撹拌の条件は変わる。該表
面状態がどのような場合においても、現像における回転
数ω，回転時間ｔ１，停止時間ｔ２を制御して遠心力を
効果的に変化させることによって、最適な撹拌状態を実
現できる。
【００２４】以下、本実施形態に係るレジストの現像方
法を用いた結果を説明する。半導体ウェハとして、Ｓｉ
ウェハを使用した。該Ｓｉウェハの表面にｉ線フォトレ
ジストを塗布し、ｉ線露光装置を用いて０.４μｍ幅の
パターンを露光し、本実施形態に係る現像方法によって
現像した。測長ＳＥＭを用いて、ウェハの直径に沿った
２０個所において、形成されたレジストパターンのパタ
ーン幅を測定した。図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ本
実施形態に係る現像方法によって形成されたレジストパ
ターンのパターン幅と半導体ウェハにおける相対位置と
の関係を示す図である。このときのパターン幅のばらつ
きは、３σで０.０１２μｍであった。各々図７
（ａ），（ｂ）に示された従来の静止現像法と回転現像
法とによるパターン幅のばらつきが、それぞれ３σで
０.０４７μｍ，０.０４２μｍであったことと比較すれ
ば、半導体ウェハにおけるパターン幅の均一性が著しく
向上したことがわかる。
法を用いた結果を説明する。半導体ウェハとして、Ｓｉ
ウェハを使用した。該Ｓｉウェハの表面にｉ線フォトレ
ジストを塗布し、ｉ線露光装置を用いて０.４μｍ幅の
パターンを露光し、本実施形態に係る現像方法によって
現像した。測長ＳＥＭを用いて、ウェハの直径に沿った
２０個所において、形成されたレジストパターンのパタ
ーン幅を測定した。図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ本
実施形態に係る現像方法によって形成されたレジストパ
ターンのパターン幅と半導体ウェハにおける相対位置と
の関係を示す図である。このときのパターン幅のばらつ
きは、３σで０.０１２μｍであった。各々図７
（ａ），（ｂ）に示された従来の静止現像法と回転現像
法とによるパターン幅のばらつきが、それぞれ３σで
０.０４７μｍ，０.０４２μｍであったことと比較すれ
ば、半導体ウェハにおけるパターン幅の均一性が著しく
向上したことがわかる。
【００２５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、所定の周期の回数だけ、現像液４を半導体ウェハ１
の中央部と周縁部とを往復するように流動させる。この
ことによって現像液４を十分に攪拌するので、現像液４
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を軽減できる。したがって、半導体ウェハ１の表面
において膜状に形成されたレジスト２を、均一に現像す
ることが可能となる。
ば、所定の周期の回数だけ、現像液４を半導体ウェハ１
の中央部と周縁部とを往復するように流動させる。この
ことによって現像液４を十分に攪拌するので、現像液４
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を軽減できる。したがって、半導体ウェハ１の表面
において膜状に形成されたレジスト２を、均一に現像す
ることが可能となる。
【００２６】なお、以上の説明においては、それぞれ１
種類の回転数ωと回転時間ｔ１と停止時間ｔ２とを使用
して、周期的回転の１周期を構成した。これに限らず、
回転数、回転時間、又は停止時間のそれぞれにおいて異
なる条件を組み合わせて１周期を構成してもよい。ま
た、周期的回転を複数回の周期だけ半導体ウェハへ加え
たが、１回だけ加えてもよいことはいうまでもない。
種類の回転数ωと回転時間ｔ１と停止時間ｔ２とを使用
して、周期的回転の１周期を構成した。これに限らず、
回転数、回転時間、又は停止時間のそれぞれにおいて異
なる条件を組み合わせて１周期を構成してもよい。ま
た、周期的回転を複数回の周期だけ半導体ウェハへ加え
たが、１回だけ加えてもよいことはいうまでもない。
【００２７】本発明の第２の実施形態に係るレジストの
現像方法を、図面を参照しながら説明する。本実施形態
は、第１の実施形態に係るレジストの現像方法におい
て、回転と停止とによって現像液４によるレジスト２の
現像反応を進行させる工程、すなわち図１（ｃ）におい
て、各周期ごとに異なる条件によって現像する構成とし
たものである。
現像方法を、図面を参照しながら説明する。本実施形態
は、第１の実施形態に係るレジストの現像方法におい
て、回転と停止とによって現像液４によるレジスト２の
現像反応を進行させる工程、すなわち図１（ｃ）におい
て、各周期ごとに異なる条件によって現像する構成とし
たものである。
【００２８】図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形
態における時間と回転数との関係の例を示す現像シーケ
ンス図である。図４（ａ）に示された現像反応におい
て、回転時間ｔ１の回転と停止時間ｔ２の停止とからな
る周期で、かつ、回転数をω１，ω２，ω３，ω４，
…，ωｎ−１，ωｎと順次増加させる。現像反応の進行
に伴って、レジストの表面が疎水性から親水性へと変化
して現像液に対するぬれ性が向上するので、最適な回転
数は時間が経つにつれて大きくなる。図４（ａ）に示す
ように、各周期において、回転数をレジストの表面状態
に対して最適な値に設定することにより、さらなる均一
性の向上を図ることができる。
態における時間と回転数との関係の例を示す現像シーケ
ンス図である。図４（ａ）に示された現像反応におい
て、回転時間ｔ１の回転と停止時間ｔ２の停止とからな
る周期で、かつ、回転数をω１，ω２，ω３，ω４，
…，ωｎ−１，ωｎと順次増加させる。現像反応の進行
に伴って、レジストの表面が疎水性から親水性へと変化
して現像液に対するぬれ性が向上するので、最適な回転
数は時間が経つにつれて大きくなる。図４（ａ）に示す
ように、各周期において、回転数をレジストの表面状態
に対して最適な値に設定することにより、さらなる均一
性の向上を図ることができる。
【００２９】本実施形態においては、回転数を３段階に
変化させた。現像反応が進行している間において、まず
５０ｒｐｍで５回、次に７０ｒｐｍで５回、次に９０ｒ
ｐｍで５回回転させて、計１５回の回転を行った。周期
は４秒で一定とし、回転時間ｔ１を０．５秒、停止時間
ｔ２を３．５秒に設定した。このときのパターン幅のば
らつきは、３σで０.０１０μｍであった。したがっ
て、本実施形態によれば、第１の実施形態による値以上
のパターン幅の均一性を得ることができた。
変化させた。現像反応が進行している間において、まず
５０ｒｐｍで５回、次に７０ｒｐｍで５回、次に９０ｒ
ｐｍで５回回転させて、計１５回の回転を行った。周期
は４秒で一定とし、回転時間ｔ１を０．５秒、停止時間
ｔ２を３．５秒に設定した。このときのパターン幅のば
らつきは、３σで０.０１０μｍであった。したがっ
て、本実施形態によれば、第１の実施形態による値以上
のパターン幅の均一性を得ることができた。
【００３０】また、図４（ｂ）に示すように、現像反応
において、回転数ωを一定として回転時間と停止時間と
をそれぞれ変化させてもよい。この場合においても、レ
ジストの表面における現像液に対するぬれ性の変化に対
応して、各周期において最適な条件のもとで現像反応を
進行させることができる。
において、回転数ωを一定として回転時間と停止時間と
をそれぞれ変化させてもよい。この場合においても、レ
ジストの表面における現像液に対するぬれ性の変化に対
応して、各周期において最適な条件のもとで現像反応を
進行させることができる。
【００３１】なお、本実施形態の説明においては、レジ
ストの表面における現像液に対するぬれ性の変化に対応
して、各周期において、回転数を変化させ、又は回転時
間と停止時間とを変化させた。これに限らず、回転数と
回転時間と停止時間とのうちの１つ、又はこれらの適当
な組合せを変化させてもよい。
ストの表面における現像液に対するぬれ性の変化に対応
して、各周期において、回転数を変化させ、又は回転時
間と停止時間とを変化させた。これに限らず、回転数と
回転時間と停止時間とのうちの１つ、又はこれらの適当
な組合せを変化させてもよい。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、現像反応が進行してい
る間において、現像液を十分に攪拌するので、該現像液
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を軽減できる。したがって、半導体ウェハの表面に
おいて膜状に形成されたレジストを均一に現像できるの
で、優れたパターン寸法の均一性を有するレジストパタ
ーンを形成するレジストの現像方法を提供できる。
る間において、現像液を十分に攪拌するので、該現像液
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を軽減できる。したがって、半導体ウェハの表面に
おいて膜状に形成されたレジストを均一に現像できるの
で、優れたパターン寸法の均一性を有するレジストパタ
ーンを形成するレジストの現像方法を提供できる。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に
係るレジストの現像方法を示す工程フロー図である。
係るレジストの現像方法を示す工程フロー図である。
【図２】図１の現像方法の時間と回転数との関係を示す
現像シーケンス図である。
現像シーケンス図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、それぞれ図１の現像方法に
よって形成されたパターン幅と半導体ウェハにおける相
対位置との関係を示す図である。
よって形成されたパターン幅と半導体ウェハにおける相
対位置との関係を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の第２の実
施形態に係るレジストの現像方法の時間と回転数との関
係の例を示す現像シーケンス図である。
施形態に係るレジストの現像方法の時間と回転数との関
係の例を示す現像シーケンス図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、従来の静止現像法を示す工
程フロー図である。
程フロー図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、従来の回転現像法を示す工
程フロー図である。
程フロー図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来の静止現像法
と回転現像法とによって形成されたパターン幅と半導体
ウェハの相対位置との関係を示す図である。
と回転現像法とによって形成されたパターン幅と半導体
ウェハの相対位置との関係を示す図である。
１ 半導体ウェハ（被処理体） ２ レジスト ３ 現像液吐出ノズル ４ 現像液 ５ スピンチャック ６ 純水吐出ノズル ７ 純水
Claims (5)
- 【請求項１】 被処理体を回転させながら該被処理体の
表面へ現像液を供給する第１の工程と、該現像液の供給
を停止して該被処理体の表面において前記現像液による
レジストの現像反応を進行させる第２の工程と、純水を
使用して該現像液を洗い流す第３の工程と、前記被処理
体を回転させて該被処理体の表面を乾燥させる第４の工
程とを順次行うレジストの現像方法であって、 前記第２の工程は、回転と停止とからなる周期的回転を
前記被処理体に加える工程を備えたことを特徴とするレ
ジストの現像方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレジストの現像方法であ
って、 前記第２の工程は、前記周期的回転の１周期を所定の回
転数で回転時間ｔ１だけ実行される回転とその後に停止
時間ｔ２だけ実行される停止とから構成し、かつ前記周
期を繰り返す工程を備えたことを特徴とするレジストの
現像方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のレジストの現像方法であ
って、 前記第２の工程は、前記被処理体の表面における前記現
像液に対するぬれ性の変化に応じて、前記周期的回転の
各周期における回転数、回転時間ｔ１、又は停止時間ｔ
２のうちの少なくとも１つを変化させる工程を備えたこ
とを特徴とするレジストの現像方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のレジストの現像方法であ
って、 前記第２の工程は、前記回転数で前記被処理体の回転を
開始してから遠心力によって該被処理体の中央部におい
て表面が露出するまでの回転継続時間ｔ０に対して、前
記回転時間ｔ１をｔ１＜ｔ０となるように設定する工程
を備えたことを特徴とするレジストの現像方法。 - 【請求項５】 請求項２記載のレジストの現像方法であ
って、 前記第２の工程は、前記回転数で前記被処理体を前記回
転時間ｔ１だけ回転させた後に停止してから該被処理体
の表面における前記現像液の分布が平衡状態に戻るまで
の安定化時間ｔ３に対して、前記停止時間ｔ２をｔ２＞
ｔ３となるように設定する工程を備えたことを特徴とす
るレジストの現像方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4061298A JPH11238676A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | レジストの現像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4061298A JPH11238676A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | レジストの現像方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11238676A true JPH11238676A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12585362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4061298A Pending JPH11238676A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | レジストの現像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11238676A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020068130A (ko) * | 2001-02-20 | 2002-08-27 | 동부전자 주식회사 | 반도체 제조 공정에서의 감광막 현상 방법 |
| KR100441708B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2004-07-27 | 동부전자 주식회사 | 포토리소그래피 공정에서의 현상방법 |
| JP2009075182A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | ポジ型感光性樹脂組成物の硬化膜の形成方法 |
-
1998
- 1998-02-23 JP JP4061298A patent/JPH11238676A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020068130A (ko) * | 2001-02-20 | 2002-08-27 | 동부전자 주식회사 | 반도체 제조 공정에서의 감광막 현상 방법 |
| KR100441708B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2004-07-27 | 동부전자 주식회사 | 포토리소그래피 공정에서의 현상방법 |
| JP2009075182A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | ポジ型感光性樹脂組成物の硬化膜の形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030513 |