JPS6182432A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置の製造方法に関し、特に例えばポ
ジ型レジストのセミディ、リプ法による現像等に有用な
方法である。

従来の技術 半導体装置を製造する場合、酸化膜等の絶縁膜やアルミ
ニウム蒸着膜等の導電膜をパターニングする工程がある
。このパターニング工程では、一般に半導体ウェーハの
表面に７オトレジスト膜を形成し、所定パターンのマス
クを重ね合せて露光したのち、現像して不要部分を溶解
除去して窓孔を形成し、この窓孔から露出する絶縁膜や
導電膜をエツチング除去して行なわれる。まだ、ある場
合には、上記と同様にして窓孔を形成したフォトレジス
ト膜の上から絶縁膜や導電膜を形成し、溶剤によってフ
ォトレジスト膜を溶解させて、その上の絶縁膜や導電膜
とともに除去するいわゆるリフトオフ法によりパターニ
ングする場合もある。

上記フォトレジスト膜の現像工程には、現＠液を使用す
るウニ・ノド現像法と、ガスプラズマを使用するドライ
現像法とがあり、現在は主にコストの面でウニｌト現象
法が採用されている。

ウェット現像法には、■　露光済みの多数の半導体ウェ
ーハをテフロン（登録商標）製のキャリヤに収納して現
像液中に浸漬するディ、ツブ法と、■　上記と同様に多
数の半導体ウェーハを収納した複数個のキャリヤを、タ
ーンテーブルの周縁部に沿って等間隔で配置固定し、タ
ーンテーブルを高速回転させながら、その回転中心軸に
配置したノズルから現像液を放射方向に噴射させるシャ
ワー法と、■　一枚の半導体ウェーハを回転ヘッド正に
吸着保持して高速回転させながら、半導体つ工−ハ上に
現像液をスプレーするスプレー法とがある。しかしなが
ら、これら■〜■の方法はいずれも多量の現像液を使用
するので材料費が嵩むのみならず、排液の処理費用も嵩
む欠点がある。

一方、近時微細パターンが要求でれるようになって、ゴ
ミ付着防止あるいはウェーハ面内の現像レートバラツキ
による寸法バラツキを極力抑えることが必要になった。

そこで■　一枚の半導体ウェーハを回転へ１．ド上に吸
着保持し、半導体ウェーハ上に現諏液を滴下して全面に
広げたのち、所定時間保持するセミディップ法（または
パドル法）が考えられている（以上■、■、■の方法に
ついて特開昭５９−１３２６２０号公報）。

以下、第２図ないし第５図を参照して、上記セミディ・
ツブ法による現像方法について説明する。

第２図において、１は回転へ、フドで、その下面中心に
は軸２が固定され、モータ３によって所定方向に回転可
能に構成され、また図示しないモータにより上下動可能
に構成され、かつ真空系によって半導体ウェーハ４を吸
着保持できるように構成されている。５は前記回転へリ
ド１が収給されるカリブで、側壁６と底板７とを有し、
底板７には排出口８を有する。

上記の構成において、回転へ、ンド１を上昇させて、フ
ォトレジスト膜（図示せず）の露光済みの半導体ウェー
ハ４を吸着保持し、第２図に示すように、カップ５内に
下降せしめたのち、ノズ／Ｉ／９から現像液１０を滴下
し、現像液ＩＯを半導体ウェーハ４の表面全面に広げる
。この現像液１０を表面張力によって、第３図に示すよ
うに、半導体ウェーハ４上に保持したま覧、回転へリド
１を静止または低速回転させて所定時間保持して現像す
る。現像が終了すると、第４図に示すように、回り云へ
ソド１を高速回転させて、半導体ウェーハ４上の現像液
１０を遠心力で振りヲ１ヲばすとともに、上方のノズ）
ｖｌｌがらリンス液１２をスプレーしてリンス処理を行
ない、排液１３を排出口８から排出する。こののち、高
速遠心乾燥等により半導体ウェーハ４を乾燥する。

発明が解決しようとする問題点 上記のセミディ、プ法によると、必要最小限の現像液し
か用いないので、資材費が安くなるのみならず、パター
ン寸法のコントロールが比較的容易でかつゴミ付着が少
ないという利点がある。

しかしながら、現像後の半導体ウェーハ４において、第
５図に示すように、局部的に未現像部分または現像不足
部分１４が生じる場合があった。

問題点を解決する手段 この発明は、前記未現象部分ないし現像不足部ｆ＋１４
をなくすことを主たる目的とするもので、回転ヘッドに
半導体ウェーハを吸着保持する工程と、上記半導体ウェ
ーハ上に処理液を滴下する工程と、上記半導体ウェーハ
を低速で交互に正回転および逆回転させながら液処理を
施す工程とを含むことを特徴とするものである。

上記処理液は典型的には現像液であり、より具体的には
ポジ型フォトレジスト膜の現像液である。

作用 上記の手段によれば、半導体ウェーへの口伝方向の切り
換え時に、半導体ウェーハと処理液との間で慣性による
応力が作用して、半導体ウェーハ上で、処理液の流動が
起こり、濃度分布がより均一になるとともに、処理液が
半導体ウェーハに濡れやすくなる結果、処理液の未着部
分がなくなり、局部的な未処理部分や処理不足部分が発
生しなくなシ、均一な処理が行なえる。

実施例 以下、この発明による一実施例方法を現像処理の場合に
ついて図面を参照して説明する。

第１図はこの発明に用いる製造装置の断面図を示す。図
において、次の点を除いては第３図と同様であり、同一
部分には同一参照符号を付してその説明を省略する。第
３図と異なる点は、回転ヘッド１を回転せしめるモータ
１５が正回転および逆回転が可能な可逆回転式モータで
あることである。

上記の装置を用いて、まず、回転へフド１を上昇させて
、露光済みのボン型フォトレジスト膜を備えた半導体ウ
ェーハ４を吸着保持したのち、第２図と同様に、回転へ
フド１を力、ツブ５内に下降させる。次にモータ１５を
駆動して１０〜１００ｒｐｉ１１程度の低速回転中の半
導体ウェーハ４上に、ノズ）Ｖ　９から現像液１０を滴
下して、現像液１０に作用する遠心力によって、現像液
１０を半導体ウェー／％４の上面全面に広げる。あるい
は、静止状態の半導体ウェーハ４上に所定量の現像液１
０を滴下してから、上記と同様に半導体ウェー／１４を
低速回転させて、現像液１０を広けてもよい。

こののち、第１図に示すように、半導体ウェーハ４上に
所定量の現像液１０を保持した状態で、実線矢印方向に
１００　ｒｐｍ以下の低速回転で１〜１０秒間回転させ
たのち、点線矢印方向に同様の低速回転で１〜１０秒間
回転させ、この動作を数サイクル行なう。すると、半導
体ウェーハ４の回転方向の切り換え時に、半導体ウェー
ハ４が正逆回転を停止することにより、その上の現像液
１０は慣性力によって回転し続けようとするし、一方半
導体ウニー／１４が逆回転を開始すると、現像液１０は
慣性によって停止し続けようとし、いずれも半導体ウェ
ーハ４との間で相対的に速度変化が生じ、半導体ウェー
ハ４上を流動する。この結果、現像液１０を遠心力によ
り広げる際に、半導体ウェー７１４との不着部分があっ
たとしても、半導体ウェーハ４の上面全面に付着し、均
一な現像処理が行なわれる。次に、第４図と同様に、半
導体ウェーハ４を５００〜１０００　ｒｐｍ程度で高速
回転させて、半導体ウェーハ４上の現像液１０を遠心力
で振り飛ばし、続いてノズ／ｖ１１かラリンス１ｌｆｆ
ｌ１２をスプレーして、半導体ウェーハ４上の現像液１
０を洗い流し、さらに３０００〜５０００　ｒｐｍの高
速遠心乾燥によって半導体ウェーハ４を乾燥する。

かくして、この発明によれば、第５図のような、未現像
部分や現像不足部分１４は発生しない。

なお、上記実施例は、ポジ型フォトレジ、ｃ）ｌｌを現
像処理する場合について説明したが、エツチング、フォ
トレジスト膜の剥離等の液処理に実施することもできる
。

発明の効果 この発明によれば、少量の処理液を用いて半導体ウェー
ハの液処理を実施することができ、しがも局部的な未処
理部分や処理不足部分が発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をポジ型フォトレジスト膜の現像処理
に実施中の断面図を示す。 ′　第２図ないし第４図は従来のセミディリブ式環　・
像方法について説明するための異なる段階の断面図であ
る。 第５図は従来方法において生じゃすい不良状態を示す半
導体ウェーハの平面図である。 １・・・・・・・・・・・　回転へ、ソド、２・・・・
・・・・・・・・　軸、 ４・・・・・・・・・・・・　半導体ウェーハ、５・・
・・・四・・・　カップ、 １０・・・・・・・・・処理液（現像液）、１５・・・
・・・・・・可逆回転式モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転ヘッドに半導体ウェーハを吸着保持する工程と
   、 上記半導体ウェーハ上に処理液を滴下する工程と、 上記半導体ウェーハを低速で交互に正回転および逆回転
   させながら液処理を施す工程とを含むことを特徴とする
   半導体装置の製造方法。 ２、上記処理液の滴下工程を、半導体ウェーハを低速回
   転させながら行なう、特許請求の範囲第１項記載の半導
   体装置の製造方法。