JPH1187215A - レジスト塗布装置，レジスト塗布方法，レジスト現像装置及びレジスト現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大径のウェハに対しても微細なレジストパター
ンを形成するためのレジスト塗布装置及びその方法とレ
ジスト現像装置及びその方法とを提供する。 【解決手段】 半導体ウェハ１１はウェハ保持台１２に
保持され、ウェハ移動機構１３によって移動する。レジ
スト塗布用容器１４には、レジスト供給容器１６からレ
ジスト供給パイプ１７を介してレジスト１５が供給され
る。半導体ウェハ１１はレジスト塗布用容器１４の先端
から凸状に押し上げられているレジスト１５に接触しな
がら移動し、半導体ウェハ１１の表面上にレジスト膜１
５ａが塗布される。レジスト膜１５ａが塗布された後の
半導体ウェハ１１の回転が無いことから遠心力のウェハ
面内不均一が無いため、膜厚均一性の優れたレジスト塗
布が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大径化されたウェ
ハを用いた超ＬＳＩの製造に適したレジスト塗布装置お
よびレジスト現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、超ＬＳＩの製造においては、トラ
ンジスタ等の要素の微細化と、１ウェハ当りの取れ数増
大のためのウェハの大径化との進展が著しい。例えば、
エキシマレーザを光源とした露光装置で、最小要素の寸
法が０．２５μｍ〜０．２μｍであるレジストパターン
が形成されたり、８インチ径のＳｉウェハを用いて超Ｌ
ＳＩが作られている。そして、このレジストパターンの
形成のためには、以下のようなレジスト塗布装置および
レジスト現像装置が用いられている。

【０００３】特開昭５６−１０４４４０号公報に開示さ
れている方法では、まず、レジスト液を塗布する工程で
は、回転式レジスト塗布装置と呼ばれる装置を用い、回
転機構を有するウェハ保持台の上にウェハを保持し、レ
ジスト液をウェハに滴下した後ウェハを回転させること
により、ウェハ全面にレジスト液をできるだけ均一な厚
みになるように塗布する。

【０００４】また、特開昭５７−１３３６４１号公報に
開示されている方法では、大径のウェハに塗布する装置
としてローラーにレジストを滴下し、ローラーをウェハ
表面で回転させることで塗布する装置が提案されてい
る。

【０００５】一方、レジスト液を現像するための装置と
しては、特開平７−３２６５５９号公報に開示されるよ
うに、ウェハを回転させながら感光後のレジストに現像
液を噴霧状に吹き付けたりシャワー状に吹き付けるレジ
スト現像装置がある。また、現像液をレジスト表面に滴
下した後、ウェハを回転させて乾燥まで行う回転式のレ
ジスト現像装置がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレジスト塗布装置やレジスト現像装置においては、
それぞれ以下のような問題があった、まず、特開昭５６
−１０４４４０号公報に開示されているような回転式の
レジスト塗布装置においては、ウェハサイズの増大、例
えばウェハ径が６インチ，８インチから１２インチと増
大するに伴ってウェハの回転中心とウェハの周辺部にお
ける遠心力が大きく異なるために、ウェハ周辺に広がっ
たレジストが吹き飛ばされ易くなる。つまり、ウェハ面
内でのレジスト膜厚の均一性が著しく低下するという欠
点がある。その点について発明者が行った解析結果を説
明する。

【０００７】ウェハにレジストを滴下し、回転するとレ
ジストには Ｆ＝ｍ×ｒ×ω² の遠心力Ｆがかかる。ここで、 ｍ：ある点におけるレジストの重さ ｒ：回転中心からの距離 ω：回転の角速度 である。

【０００８】したがって、ウェハ径が６インチ、８イン
チから１２インチに変化している現在では、１２インチ
ウェハ周辺のレジストの遠心力は６インチウェハの２
倍、８インチウェハの１．５倍がかかる。そこで、本発
明者が回転数とレジスト膜厚及びウェハ面内のレジスト
厚の均一性を調べた結果、図５に示す結果が得られた。
同図において、ラインＬ６，Ｌ８，Ｌ１２は、それぞれ
６インチウェハ，８インチウェハ及び１２インチウェハ
におけるレジスト膜の膜厚と回転数の関係を示す。ま
た、ラインＲ６，Ｒ８，Ｒ１２は、それぞれ６インチウ
ェハ，８インチウェハ及び１２インチウェハにおけるレ
ジスト膜の膜厚の均一性ばらつきを示す。

【０００９】同図に示すように、レジスト膜厚は回転数
の増加に伴って単調に減少するので、所望する膜厚を回
転数で制御できる。一方、ウェハ面内のレジスト膜厚の
均一性ばらつきは、回転数が非常に低いときにはレジス
ト液の粘度の影響によりウェハ面内をレジスト液が流動
しにくいことから増加する。また、ウェハの回転数をあ
る程度以上高くすると、上述した遠心力の影響を受けて
ウェハ面内のレジスト膜厚の均一性ばらつきが増加す
る。そして、ウェハ径が増大すると、この遠心力に起因
するレジスト膜厚の均一性ばらつきの増加がウェハ回転
数の低い状態から発生する。特に、１２インチウェハ
（ラインＲ１２）では、レジスト膜厚のウェハ面内の均
一性ばらつきが大きいため、微細なレジストパターンを
ウェハ内で均一に形成することが困難になる。

【００１０】また、特開昭５７−１３３６４１号公報に
開示されているローラー式レジスト塗布装置は、上記回
転式レジスト塗布装置に比べ、レジストを一旦ローラー
に滴下してからウェハに塗布するため、ローラー部でレ
ジストの変質やパーティクルの付着が発生し微細なレジ
ストパターン作成には適さない。

【００１１】一方、特開平７−３２６５５９号公報に開
示されるスプレー式レジスト現像装置では、現像液の消
費が大きいことと、吹き付けておこなうため現像するレ
ジスト膜と現像液の接触の制御が難しいことから、微細
なレジストパターンの現像には不向きである。

【００１２】さらに、従来の回転式のレジスト現像装置
の場合、レジストパターンの微細化とウェハサイズの増
大によって、例えば６インチウェハでＳＯＲ（シンクロ
トロンオービタルリゾナンス）露光装置で０．１μｍ幅
（レジスト厚は約２μｍ）のパターンを露光，現像する
際、微細レジストパターンが倒れＬＳＩの製造に使えな
いという欠点がある。これはウェハ中心部に比べ、ウェ
ハ周辺部での回転速度が早いため、ウェハから飛散する
現像液の飛散時の液圧力やウェハの回転による風圧を受
けるためである。

【００１３】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、レジストの塗布又はレジスト
の現像に際し、ウェハ径が増大したときにも微細なレジ
ストパターンを形成しうるレジスト塗布装置又はその方
法と、レジスト現像装置又はその方法とを提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、請求項１，２に記載されているレジス
ト塗布装置に関する手段と、請求項１〜３に記載されて
いるレジスト現像装置に関する手段と、請求項６，７に
記載されているレジスト塗布方法に関する手段と、請求
項８〜１０に記載されているレジスト現像方法に関する
手段とを講じている。

【００１５】請求項１に係るレジスト塗布装置は、レジ
ストを供給するためのレジスト供給口と、上記供給口か
ら上記レジストを凸状に押し出させるためのレジスト押
し出し機構と、上記レジストとウェハとを接触させなが
ら上記ウェハと上記レジスト供給口とを相対的に移動さ
せるための移動機構とを備えている。

【００１６】これにより、レジストとウェハとを接触さ
せながら相対的に移動させてウェハ面上にレジストを均
一に塗布することが可能になる。したがって、ウェハの
回転による遠心力が起こすウェハ面内における膜厚の均
一性の低下が生じることがなく、大径のウェハにおいて
微細なレジストパターンを形成するためのレジスト塗布
装置が得られる。

【００１７】請求項２に係るレジスト塗布装置は、レジ
ストをウェハに塗布するための塗布機構と、上記ウェハ
上に塗布されたレジストに大気圧以上の気圧を加えるこ
とによりレジストをウェハ上に広げるための加圧機構と
を備えている。

【００１８】これにより、ウェハを回転する機構を有し
ていなくてもレジストを加圧によってウェハ面上に均一
に塗布することが可能になるので、ウェハの回転による
遠心力が起こすウェハ面内における膜厚の均一性の低下
が生じることがなく、大径のウェハにおいて微細なレジ
ストパターンを実現することができる。

【００１９】請求項３に係るレジスト現像装置は、レジ
スト現像液を供給するための現像液供給口と、上記現像
液供給口から上記レジスト現像液を凸状に押し出させる
ための現像液押し出し機構と、上記現像液とウェハとを
接触させながらウェハと上記現像液供給口とを相対的に
移動させるための移動機構とを備えている。

【００２０】これにより、レジスト現像液とウェハとを
接触させて相対的に移動させることによりウェハ面上に
レジスト現像液を均一に塗布することが可能になる。し
たがって、ウェハの回転による遠心力が起こすウェハ面
内における膜厚の均一性の低下が生じることがない。ま
た、ウェハの回転がないために風圧によるレジストの転
倒が生じることもない。したがって、大径のウェハに対
しても微細なレジストパターンを形成するためのレジス
ト現像装置が得られる。

【００２１】請求項４に係るレジスト現像装置は、レジ
スト現像液をウェハ上に供給するための供給機構と、ウ
ェハを回転させて上記ウェハ上に供給されたレジスト現
像液をウェハ上に広げるための回転機構と、上記回転機
構の回転数がスローアップ、スローダウンするように調
節する回転数調節機構とを備えている。

【００２２】これにより、レジスト現像液の塗布過程に
おいて、ウェハの加速，減速によって微細なレジストパ
ターンに加わる回転モーメントである転倒力が抑制され
るので、大径のウェハに対しても微細パターンの転倒を
生ぜしめることなくレジストの現像を行いうるレジスト
現像装置が得られる。

【００２３】請求項５に係るレジスト現像装置は、レジ
スト現像液をウェハ上に供給するための現像液供給機構
と、上記ウェハを回転させて上記ウェハ上に供給された
レジスト現像液をウェハ上に広げるための回転機構と、
上記ウェハが設置されている空間を減圧状態に維持する
ための減圧機構とを備えている。

【００２４】これにより、レジスト現像液の塗布過程に
おいて、ウェハの回転によって生じる風圧が微細なレジ
ストパターンの側面に与える力が抑制されるので、大径
のウェハに対しても微細パターンの転倒を生ぜしめるこ
となくレジストの現像を行いうるレジスト現像装置が得
られる。

【００２５】請求項６に係るレジスト塗布方法は、レジ
ストをレジスト供給口から凸状に押し出し、凸状に押し
出された上記レジストにウェハ面を接触させながら上記
レジスト供給口とウェハとを相対的に移動させて、ウェ
ハ上にレジストを塗布する方法である。

【００２６】この方法により、レジストとウェハとを接
触させて相対的に移動させることによりウェハ面上にレ
ジストを均一に塗布することが可能になる。したがっ
て、ウェハの回転による遠心力が起こすウェハ面内にお
ける膜厚の均一性の低下が生じることがなく、大径のウ
ェハにおいて微細なレジストパターンを形成することが
できる。

【００２７】請求項７に係るレジスト塗布方法は、レジ
ストをウェハに塗布した後、上記ウェハ上に塗布された
レジストに大気圧以上の気圧を加えて、ウェハ上にレジ
ストを広げる方法である。

【００２８】この方法により、ウェハを回転しなくても
レジストが加圧によってウェハ面上に均一に塗布される
ので、ウェハの回転による遠心力が起こすウェハ面内に
おける膜厚の均一性の低下が生じることがなく、大径の
ウェハにおいて微細なレジストパターンが形成される。

【００２９】請求項８に係るレジスト現像方法は、レジ
スト現像液を現像液供給口から凸状に押し出し、凸状に
押し出された上記レジスト現像液にウェハ上に形成され
たレジスト膜を接触させながら上記現像液供給口とウェ
ハとを相対的に移動させて、ウェハ上にレジストパター
ンを形成する方法である。

【００３０】この方法により、レジスト現像液とウェハ
とを接触させて相対的に移動するのでウェハ面上にレジ
スト現像液が均一に塗布される。したがって、ウェハの
回転による遠心力が起こすウェハ面内における膜厚の均
一性の低下が生じることがない。また、ウェハの回転が
ないために風圧によるレジストの転倒が生じることもな
い。したがって、大径のウェハに対しても微細なレジス
トパターンが形成される。

【００３１】請求項９に係るレジスト現像方法は、レジ
スト現像液をウェハ上に供給し、上記ウェハを回転させ
てウェハ上に供給されたレジスト現像液をウェハ上に広
げる一方、上記ウェハの回転を開始，停止する際の回転
速度をスローアップ、スローダウンするように調節し
て、ウェハ上にレジストパターンを形成する方法であ
る。

【００３２】この方法により、レジスト現像液の塗布過
程において、ウェハの加速，減速によって微細なレジス
トパターンに加わる慣性力による回転モーメントが抑制
されるので、大径のウェハに対しても微細パターンの転
倒を生ぜしめることなくレジストの現像が行われる。

【００３３】請求項１０に係るレジスト現像方法は、レ
ジスト現像液をウェハ上に供給し、上記ウェハを回転さ
せてウェハ上に供給されたレジスト現像液をウェハ上に
広げる一方、上記ウェハが設置されている空間を減圧状
態に維持して、ウェハ上にレジストパターンを形成する
方法である。

【００３４】この方法により、レジスト現像液の塗布過
程において、ウェハの回転によって生じる風圧が微細な
レジストパターンの側面に与える力が抑制されるので、
大径のウェハに対しても微細パターンの転倒を生ぜしめ
ることなくレジストの現像が行われる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のレジスト塗布装置
およびレジスト現像装置における第１の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００３６】図１は、本実施形態におけるレジスト塗布
装置の斜視構造図を示す。

【００３７】図１（ａ），（ｂ）において、１１は半導
体ウェハ、１２はウェハ保持台、１３はウェハ移動機
構、１４はレジスト塗布用容器、１５はレジスト、１５
ａは半導体ウェハに塗布されたレジスト膜、１６はレジ
スト供給容器、１７はレジスト供給パイプをそれぞれ示
す。

【００３８】次に、同図（ａ），（ｂ）を参照しながら
本実施形態の方法によるレジストの塗布手順を説明す
る。

【００３９】図１（ａ）に示すように、半導体ウェハ１
１はウェハ保持台１２に保持され、ウェハ移動機構１３
によってレジスト塗布用容器１４から凸状に押し上げら
れているレジスト１５に向かって移動する。レジスト塗
布用容器１４には、レジスト供給容器１６からレジスト
供給パイプ１７を介してレジスト１５が供給される。こ
のとき、図１（ｂ）に示すように、半導体ウェハ１１は
レジスト塗布用容器１４の先端から凸状に押し上げられ
ているレジスト１５に接触しながら移動する。その結
果、半導体ウェハ１１の表面のうちレジスト塗布用容器
１４の先端を通過した領域にはレジスト膜１５ａが塗布
されることになる。

【００４０】ここで、塗布されるレジスト膜１５ａの厚
みは、レジスト材料の比重、粘度、塗布された表面張
力、半導体ウェハ１１へのレジストの濡れ性等の要因が
あるが、基本的には、半導体ウェハ１１とレジスト１５
の接触圧力と、両者間の接触時間（半導体ウェハがレジ
スト上を通過するスピード等で制御）によって、一義的
に決められる。したがって、レジスト１５が塗布された
後、半導体ウェハ１１の回転が無いことからレジストに
作用する遠心力のウェハ面内不均一が無いため、膜厚均
一性の優れたレジスト膜１５ａの形成が可能になる。ま
た、レジスト１５がレジスト供給容器１６から、レジス
ト供給パイプ１７を通じてレジスト塗布用容器１４へ流
れる際に、この通過経路以外の機構や空気に接触するこ
とがないので、レジストの変質やパーティクル発生が極
めて低く抑えられるため、０．２５μｍよりも微細なレ
ジストパターンを、大径のウェハに均一に塗布すること
が可能となる。

【００４１】なお、本実施形態では、半導体ウェハ１１
を移動したが、レジスト塗布容器１４が移動してもよ
く、また各々が移動しても、ゆっくりとした回転の動き
があってもよい。さらに、両者が同じ方向に移動して
も、移動速度が異なることにより両者が相対的に移動し
てもよい。要するに、半導体ウェハ１１とレジスト塗布
用容器１４が相対的に移動すればよいものとする。

【００４２】また、レジスト１５が凸状に押し上げられ
る際に、レジスト塗布用容器１４の先端部からレジスト
１５がオーバーフローしていてもよい。

【００４３】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。

【００４４】図２は、第２の実施形態に係るレジスト塗
布装置の構造を部分的に断面図で示す斜視図である。

【００４５】図２において、２０は密封容器、２１は半
導体ウェハ、２２はウェハ保持台、２３はウェハ回転機
構、２４はレジスト滴下ノズル、２５は排気口、２６は
バルブ、２７は加圧ガス導入口をそれぞれ示す。

【００４６】同図に示すように、半導体ウェハ２１はウ
ェハ保持台２２に保持されており、レジスト滴下ノズル
２４からレジストが半導体ウェハ２１に滴下されて、ウ
ェハ回転機構２３によって回転せしめられている半導体
ウェハ２１上でレジストが遠心力により膜状に塗布され
る。この際、半導体ウェハ２１の径が大きいために、半
導体ウェハ２１の面内のレジスト膜厚の均一性は悪い。
この後レジスト液が乾燥する前に、排気口２５のバルブ
２６を閉じ、加圧ガス導入口２７から不活性ガスを導入
し、密封容器２０内を加圧する。この加圧によって、塗
布されたレジストはウェハ面内で均一な加圧を受けるの
で、レジストの膜厚のウェハ面内均一性が向上する。

【００４７】なお、本実施形態ではレジストの回転塗布
後、加圧処理を行ったが、回転塗布中に加圧処理を行っ
てもよい。

【００４８】（第３の実施形態）次に、レジスト現像装
置に関する第３の実施形態について説明する。

【００４９】ただし、以下に説明する第３〜第５の実施
形態は、下記知見に基づいている。すなわち、常圧下で
の微細なレジストパターンの現像において、レジストパ
ターンの転倒を種々観察すると、レジスト膜厚が一定で
ある場合、レジストパターンの幅が微細になると転倒す
る現象がめだってきた。そこで、まず、この現象をよく
調べてみると、例えば、従来のレジスト現像装置におい
ては、厚みが２μｍ程度で０．２ミクロン幅のレジスト
膜はそれほど転倒しやすくないが、０．１ミクロン幅の
レジスト膜は転倒しやすいことを見い出した。このこと
は、下地と密着する領域が少なくなるほど転倒しやすい
ことを示している。つまり、断面形状における縦方向の
寸法が横方向の寸法に対して大きくなれば、レジスト膜
下端のいずれか一方のコーナー部を中心として働く回転
モーメントとそれに対する抗力との平衡が崩れるので、
レジスト膜は倒れやすくなるからである。ここで、レジ
スト膜を転倒させる回転モーメントとして作用する力に
は、ウェハの高速回転に伴いレジスト膜に作用する遠心
力、レジスト膜に横方向から加わる風圧、レジスト膜自
身の慣性力などがある。

【００５０】まず、半導体ウェハの回転によってレジス
トパターンに加わる遠心力は、レジストパターン幅の減
少に比例して小さくなる。一方、半導体ウェハの横方向
から加わる風圧は、レジストパターンの側面に作用する
ものでありレジスト膜厚によって規定されるため、レジ
ストパターンの幅が小さくなってもほぼ一定である。こ
のため、下地との密着面積が小さくなるほどウェハへの
レジストパターンの密着力が減少するため、風圧が大き
く転倒に寄与していることが判明した。また、ウェハの
回転数が変化する場合には、レジスト膜に回転速度の変
化つまり加速度に比例した慣性力が作用する。そこで、
以下の実施形態では、半導体ウェハの回転による遠心
力，風圧，慣性力を考慮して、レジストパターンの転倒
を防止する手段を講じる。

【００５１】図３は、第３の実施形態に係るレジスト現
像装置の構造を示す斜視図である。

【００５２】図３において、３０はレジスト膜、３１は
半導体ウェハ、３２はウェハ保持台、３３はウェハ移動
機構、３４はレジスト現像用容器、３５はレジスト現像
液、３６はレジスト現像液供給容器、３７はレジスト現
像液供給パイプをそれぞれ示す。

【００５３】ここで、図３（ａ），（ｂ）を参照しなが
らレジストの現像方法を説明する。

【００５４】図３（ａ）に示すように、半導体ウェハ３
１はウェハ保持台３２に保持されており、ウェハ移動機
構３３によってレジスト現像用容器３４の先端から凸状
に押し上げられているレジスト現像液３５に向かって移
動させられる。レジスト現像用容器３４には、レジスト
現像液供給容器３６からレジスト現像液供給パイプ３７
を介してレジスト現像液３５が供給される。そして、図
３（ｂ）に示すように、半導体ウェハ３１は、面上に形
成されたレジスト膜３０とレジスト現像用容器３４から
凸状に押し上げられているレジスト現像液３５とを接触
させながら移動する。この処理によって、レジスト膜３
０のうち露光された領域が現像され、レジストパターン
３０ａが形成される。このとき、現像に使用された現像
液はレジスト現像用容器３４からオーバーフローして排
出されるために、現像に用いられる現像液３５は絶えず
フレッシュな状態で供給される。

【００５５】このように、本実施形態によれば、半導体
ウェハ３１上のレジスト膜３０の現像に際して半導体ウ
ェハ３１の回転を行わないので、半導体ウェハ３１の回
転によってレジストパターンに加わる遠心力のウェハ面
内不均一や半導体ウェハ３１の回転によるレジストパタ
ーンへの風圧が無いため、微細レジストパターンの現像
時の転倒を防止することが可能となる。

【００５６】なお、本実施形態では、半導体ウェハ３１
を移動させたが、レジスト現像容器３４を移動させても
よく、また両者が移動しても、ゆっくりとした回転の動
きがあってもよい。さらに、両者が同じ方向に移動して
も、移動速度が異なることにより相対的に移動してもよ
い。要するに、半導体ウェハ３１とレジスト現像容器３
４とが相対的に移動すればよいものとする。

【００５７】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態について説明する。

【００５８】図４は、本実施形態に係るレジスト現像装
置の構造を部分的に断面図で示す斜視図である。

【００５９】図４において、４０は密封容器、４１は半
導体ウェハ、４２はウェハ保持台、４３はウェハ回転機
構、４４はレジスト現像液滴下ノズル、４５は排気口、
４６はバルブ、４７はポンプ等の減圧機構をそれぞれ示
す。

【００６０】ここで、微細なレジストパターンの現像の
際、図４に示すレジスト現像装置を用い、半導体ウェハ
４１をウェハ保持台４２に保持して、現像液塗出ノズル
４４からレジスト現像液を半導体ウェハ４１上に塗出
し、ウェハ回転機構４３によりウェハ保持台４２上の半
導体ウェハ４１を回転させることで、レジスト現像液を
半導体ウェハ４１の面上から除去する。

【００６１】このとき、排気口４５から減圧機構４７を
動作せずにレジスト現像容器４０を常圧下で回転数を種
々変えて現像を行うと、低回転数では微細レジストパタ
ーンの転倒がないことがわかった。

【００６２】以上の現象を詳細に検討すると、下地と密
着力のよいレジストパターンの場合、半導体ウェハ４１
の回転の開始動作と回転の停止動作とをゆっくり行うと
効果があることが判明した。レジストパターンの転倒が
発生する際の回転数上昇の速度は５０００ｒｐｍ／秒で
あり、回転数降下の速度は５０００ｒｐｍ／秒であっ
た。この速度を半分の２５００ｒｐｍ／秒にすると、現
像時の回転数が２０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの範囲
でレジストパターンの転倒が無かった。

【００６３】これは、一般的な加速，減速条件下では、
例えば１本のレジストパターンの重心位置に作用する慣
性力ｍ・α（ｍは質量，αは加速度）によってレジスト
パターンの底面の一部を中心とする回転モーメントが生
じるので、横方向の寸法が微細化されたレジストパター
ンが転倒しやすくなっているものと思われる。特に、大
径のウェハの場合、外周部では大きな回転モーメントが
作用することになる。そこで、加速，減速を徐々に行う
ことによって、レジストパターンに作用する回転モーメ
ントを低減し、微細なレジストパターンにおいても転倒
を防止することができる。

【００６４】なお、本実施形態では、半導体ウェハ４１
の回転数上昇速度と回転数降下速度の低減によりレジス
トパターンの転倒を防止するようにしたが、回転数上昇
速度及び回転数下降速度が大きくても、半導体ウェハの
最大回転数までの回転速度の増大と、最大回転数から停
止に至るまでの回転速度の低減とを多段階に分けて行っ
ても同様の効果があった。

【００６５】なお、本実施形態において、レジスト現像
の塗布時に密封容器内を減圧してもよい。

【００６６】（第５の実施形態）次に、第５の実施形態
について説明する。

【００６７】本実施形態においても、図４に示す第４の
実施形態と同じ装置を使用するので、装置についての説
明は省略する。

【００６８】本実施形態においても、上記第４の実施形
態と同様に、図４に示す装置を用い、半導体ウェハ４１
をウェハ保持台４２上に保持しながら、現像液塗出ノズ
ル４４からレジスト現像液を半導体ウェハ４１に塗出
し、ウェハ回転機構４３によりレジスト現像液を半導体
ウェハ４１の面上から除去する。

【００６９】ここで、本実施形態では、この半導体ウェ
ハ４１の回転と同時に排気口４５のバルブ４６を開け
て、減圧機構４７によって密封容器４０内を減圧する。

【００７０】本発実施形態によれば、レジスト現像液を
塗出した後の半導体ウェハ４１の回転を減圧下において
行うために、レジストパターンの側面に作用する風圧を
大幅に低減することができ、微細レジストパターンの現
像時における転倒を防止することが可能となる。

【００７１】なお、本実施形態では半導体ウェハ回転と
レジスト現像の容器の減圧を同時に行っているが、時間
的に異なっても何ら問題はない。

【００７２】

【発明の効果】請求項１によれば、レジスト塗布装置と
して、レジスト供給口からレジストを凸状に押し出させ
るための機構と、レジストとウェハとを接触させながら
ウェハとレジスト供給口とを相対的に移動させるための
機構とを設ける構造としたので、大径のウェハに対して
もウェハ面内における膜厚の均一性の低下をきたすこと
なく微細なレジストパターンを形成しうるレジスト塗布
装置の提供を図ることができる。

【００７３】請求項２によれば、レジスト塗布装置とし
て、レジストをウェハに塗布するための機構と、大気圧
以上の気圧を加えることによりレジストをウェハ上に広
げるための機構とを設ける構造としたので、大径のウェ
ハに対してもウェハ面内における膜厚の均一性の低下を
きたすことなく微細なレジストパターンを形成しうるレ
ジスト塗布装置の提供を図ることができる。

【００７４】請求項３によれば、レジスト現像装置とし
て、現像液供給口からレジスト現像液を凸状に押し出さ
せるための機構と、レジスト現像液とウェハとを接触さ
せながらウェハと現像液供給口とを相対的に移動させる
ための機構とを設ける構造としたので、大径のウェハに
対してもウェハ面内における膜厚の均一性の低下やレジ
ストパターンの転倒をきたすことなく微細なレジストパ
ターンを形成しうるレジスト現像装置の提供を図ること
ができる。

【００７５】請求項４によれば、レジスト現像装置とし
て、レジスト現像液をウェハ上に供給するための機構
と、ウェハを回転させてレジスト現像液をウェハ上に広
げるための回転機構と、回転機構の回転数がスローアッ
プ、スローダウンするように調節する調節機構とを設け
る構造としてので、レジスト現像液の塗布過程におい
て、ウェハの加速，減速による慣性力の低減により大径
のウェハに対してもレジストパターンの転倒を生ぜしめ
ることなく微細なレジストパターンを形成しうるレジス
ト現像装置の提供を図ることができる。

【００７６】請求項５によれば、レジスト現像装置とし
て、レジスト現像液をウェハ上に供給するための機構
と、ウェハを回転させてレジスト現像液をウェハ上に広
げるための回転機構と、ウェハが設置されている空間を
減圧状態に維持するための減圧機構とを設ける構造とし
たので、風圧の作用によるレジストパターンの転倒を生
ぜしめることなく微細なレジストパターンを形成しうる
レジスト現像装置の提供を図ることができる。

【００７７】請求項６によれば、レジスト塗布方法とし
て、レジストをレジスト供給口から凸状に押し出し、レ
ジストにウェハ面を接触させながらレジスト供給口とウ
ェハとを相対的に移動させるようにしたので、遠心力が
起こすウェハ面内における膜厚の均一性の低下を防止す
ることができ、よって、大径のウェハに対しても微細な
レジストパターンを形成することができる。

【００７８】請求項７によれば、レジスト塗布方法とし
て、レジストをウェハに塗布した後、ウェハ上に塗布さ
れたレジストに大気圧以上の気圧を加えるようにしたの
で、ウェハ面内における膜厚の均一性の低下を防止する
ことができ、よって、大径のウェハに対しても微細なレ
ジストパターンを形成することができる。

【００７９】請求項８によれば、レジスト現像方法とし
て、レジスト現像液を現像液供給口から凸状に押し出
し、レジスト現像液にレジスト膜を接触させながら現像
液供給口とウェハとを相対的に移動させるようにしたの
で、遠心力が起こすウェハ面内における膜厚の均一性の
低下や風圧によるレジストの転倒を防止することがで
き、よって、大径のウェハに対しても微細なレジストパ
ターンを形成することができる。

【００８０】請求項９によれば、レジスト現像方法とし
て、レジスト現像液をウェハ上に供給し、ウェハを回転
させてウェハ上に供給されたレジスト現像液をウェハ上
に広げる一方、ウェハの回転を開始，停止する際の回転
速度をスローアップ、スローダウンするように調節する
ようにしたので、ウェハの加速，減速時の慣性力による
回転モーメントを抑制することができ、よって、大径の
ウェハに対してもレジストパターンの転倒を生ぜしめる
ことなく微細なレジストパターンの現像を行うことがで
きる。

【００８１】請求項１０によれば、レジスト現像方法と
して、レジスト現像液をウェハ上に供給し、ウェハを回
転させてレジスト現像液をウェハ上に広げる一方、ウェ
ハが設置されている空間を減圧状態に維持するようにし
たので、風圧が微細なレジストパターンの側面に与える
力を抑制することができ、よって、大径のウェハに対し
てもレジストパターンの転倒を生ぜしめることなく微細
なレジストパターンの現像を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るレジスト塗布装
置の構造を示す斜視図及び断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係るレジスト塗布装
置の構造を一部を断面図で示す斜視図である。

【図３】本発明の第３の実施形態に係るレジスト現像装
置の構造を示す斜視図及び断面図である。

【図４】本発明の第４，第５の実施形態に係るレジスト
塗布装置の構造を一部を断面図で示す斜視図である。

【図５】従来例のウェハサイズに対するウェハ回転数と
レジスト膜厚及びウェハ面内のレジスト厚の均一性との
関係を示す図である。

【符号の説明】

１１ 半導体ウェハ １２ ウェハ保持台 １３ ウェハ移動機構 １４ レジスト塗布用容器 １５ レジスト １５ａ レジスト膜 １６ レジスト供給容器 １７ レジスト供給パイプ ２０ 密封容器 ２１ 半導体ウェハ ２２ ウェハ保持台 ２３ ウェハ回転機構 ２４ レジスト滴下ノズル ２５ 排気口 ２６ バルブ ２７ 加圧ガス導入口 ３０ レジスト膜 ３０ａ レジストパターン ３１ 半導体ウェハ ３２ ウェハ保持台 ３３ ウェハ移動機構 ３４ レジスト現像用容器 ３５ レジスト現像液 ３６ レジスト現像液供給容器 ３７ レジスト現像液供給パイプ ４０ 密封容器 ４１ 半導体ウェハ ４２ ウェハ保持台 ４３ ウェハ回転機構 ４４ レジスト現像液滴下ノズル ４５ 排気口 ４６ バルブ ４７ 減圧機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｃ ５６９Ｆ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レジストを供給するためのレジスト供給
   口と、 上記供給口から上記レジストを凸状に押し出させるため
   のレジスト押し出し機構と、 上記レジストとウェハとを接触させながら上記ウェハと
   上記レジスト供給口とを相対的に移動させるための移動
   機構とを備えていることを特徴とするレジスト塗布装
   置。
2. 【請求項２】 レジストをウェハに塗布するための塗布
   機構と、 上記ウェハ上に塗布されたレジストに大気圧以上の気圧
   を加えることによりレジストをウェハ上に広げるための
   加圧機構とを備えていることを特徴とするレジスト塗布
   装置。
3. 【請求項３】 レジスト現像液を供給するための現像液
   供給口と、 上記現像液供給口から上記レジスト現像液を凸状に押し
   出させるための現像液押し出し機構と、 上記現像液とウェハとを接触させながら上記ウェハと上
   記現像液供給口とを相対的に移動させるための移動機構
   とを備えていることを特徴とするレジスト現像装置。
4. 【請求項４】 レジスト現像液をウェハ上に供給するた
   めの供給機構と、 ウェハを回転させて上記ウェハ上に供給されたレジスト
   現像液をウェハ上に広げるための回転機構と、 上記回転機構の回転数がスローアップ、スローダウンす
   るように調節する回転数調節機構とを備えていることを
   特徴とするレジスト現像装置。
5. 【請求項５】 レジスト現像液をウェハ上に供給するた
   めの現像液供給機構と、 上記ウェハを回転させて上記ウェハ上に供給されたレジ
   スト現像液をウェハ上に広げるための回転機構と、 上記ウェハが設置されている空間を減圧状態に維持する
   ための減圧機構とを備えていることを特徴とするレジス
   ト現像装置。
6. 【請求項６】 レジストをレジスト供給口から凸状に押
   し出し、 凸状に押し出された上記レジストにウェハ面を接触させ
   ながら上記レジスト供給口とウェハとを相対的に移動さ
   せて、 ウェハ上にレジストを塗布することを特徴とするレジス
   ト塗布方法。
7. 【請求項７】 レジストをウェハに塗布した後、 上記ウェハ上に塗布されたレジストに大気圧以上の気圧
   を加えて、 ウェハ上にレジストを広げることを特徴とするレジスト
   塗布方法。
8. 【請求項８】 レジスト現像液を現像液供給口から凸状
   に押し出し、 凸状に押し出された上記レジスト現像液にウェハ上に形
   成されたレジスト膜を接触させながら上記現像液供給口
   とウェハとを相対的に移動させて、 ウェハ上にレジストパターンを形成することを特徴とす
   るレジスト現像方法。
9. 【請求項９】 レジスト現像液をウェハ上に供給し、 上記ウェハを回転させてウェハ上に供給されたレジスト
   現像液をウェハ上に広げる一方、 上記ウェハの回転を開始，停止する際の回転速度をスロ
   ーアップ、スローダウンするように調節して、 ウェハ上にレジストパターンを形成することを特徴とす
   るレジスト現像方法。
10. 【請求項１０】 レジスト現像液をウェハ上に供給し、 上記ウェハを回転させてウェハ上に供給されたレジスト
    現像液をウェハ上に広げる一方、 上記ウェハが設置されている空間を減圧状態に維持し
    て、 ウェハ上にレジストパターンを形成することを特徴とす
    るレジスト現像方法。