JPH01227437A - 現像装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、現像装置に関する。

（従来の技術） 一般に、現像装置は、半導体ウェハ等の表面に形成され
た感光性膜に現像液を供給し、所定時間感光性膜と、現
像液とを接触させて、現像を行う。

ここで、上記現像液を供給する手段の一例として、現像
液をスプレー状に半導体ウェハ等に供給するものがある
。このスプレー機構ωは、第５図に示す如くスプレーチ
ップ■にオリフィス■を設け、このオリフィス■から吐
出した液が斜面に）につき当たり、扇状のスプレー液の
形状として吐出されるものである。又、スプレー液の角
度を調整可能゛とすべくスプレーチップ■は、ホルダー
〇にパツキン０を介してナツト０にて取り付けられてい
る。

ここで上記スプレー機構ωで、現像液を供給するとスプ
レーチップ■の先端（ハ）やナツト■の下端０）に、ス
プレー液のミストや残液が付着することがあり、これら
付着物がしず＜　（１０）となって現像液供給終了後に
、スプレー機構■から半導体ウェハ等の基板上に゛落下
することがある１例えば現像終了後や現像前の基板にこ
のしず＜　（１０）が落下すると、その部分の現像条件
が異なることとなり現像ムラ、不良の原因となる。

上記のよ□うな、スプレー機構ωに発生するしず＜　（
１０）対策として、特公昭６Ｇ−４５９４３号、特公昭
６０−４５９４４号、実開昭６１−１２２３２号、特開
昭６１−２７６２９号公報に開示されたものがある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、スプレー機構■に付着したしず＜　（１
０）のボタ落ちを防止する対策として実開昭６１−１２
２３２号公報には、現像液滴下ノズルの下部又は゛　　
下方に、ボタ落ちする液をウェハ外側へ導く板、管又は
線を有すると開示されているが、このように構成すると
現像液を半導体ウェハの所望する位置に供給することが
困難になるという問題点があった。又、特開昭６１−２
７６２９号公報のように現像液滴下ノズルを移動可能と
し、滴下後にノズルを逃がすように構成されているか、
このように構成すると、ノズルの逃避スペースを確保す
る必要があり装置自体が大型化してしまい移動中にしず
くが落下してしまうという問題があった。さらに、特公
昭６０−４５９４４号公報には現像液滴下ノズルに液だ
まり部を設けた２流体式で構成されているが、このよう
に構成しても、液だまり部からの現像液しずくのボタ落
ちは解消されなかった。

又、上記特公昭６０−４５９４４号の対策として特公昭
６０−４５９４３号に開示されているように２流体スプ
レーノズルにおいて、液体の供給を停止した後に、一定
期間後に気体の供給を停止するとあるが、このように構
成すると、気体のみを半導体ウェハ等に供給することと
なり、時間的なロスや現像ムラが発生するという問題点
があった。さらに、スプレーノズル先端にしずくを除去
するブローノズルを取付けたものがあるが、この方法だ
と、しずくの問題は解決されるがミストやパーティクル
を発生するという問題があった。

この発明は上記点に対処してなされたもので、スプレー
機構からの液落下を防止でき、ミストやパーティクルの
発生をなくし正確な現像処理を実行できる現像装置を提
供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、感光性膜が形成された被処理体に現像液供
給手段から現像液を供給して現像を行なう現像装置にお
いて、上記現像液供給手段の少なくとも現像液を供給す
る位置の近傍に真空引き機構を設けたことを特徴とする
。

（作用効果） 現像液供給手段の少なくとも現像液を供給する位置の近
傍に真空引き機構を設けたことにより、現像液供給手段
からの液落下を防止でき、ミストやパーティクルの発生
をなくし、正確な現像処理を実行できる効果が得られる
。

（実施例） 次に、本発明装置の一実施例を図面を参照して説明する
。

この現像装置（１１）は、被処理体例えば半導体ウェハ
（１２）上に塗布されたフォトレジストにパターンを露
光した後に現像するための装置であり、第２図に示すよ
うに、主に、現像液を被処理体にスプレー状に供給する
現像液供給部（１３）と、この供給部（１３）から被処
理体に供給された現像処理を行なう処理部（１４）から
構成されている。

上記現像液供給部（１３）には、例えば強アルカリ性溶
液や引火性の有機溶剤の現像液（１５）を貯蔵する密閉
した現像液タンク（１６）が設けられている。

この現像液タンク（１６）の上側には、現像液（１５）
を加圧する為に、圧力調整弁（１７）で加圧された気体
例えば窒素（１８）が供給される如く、ガス供給管（１
９）が接続されている。又、上記現像液タンク（１６）
から貯蔵された現像液（１５）を被処理体例えば半導体
ウェハ（１２）に供給するスプレーユニット（２０）ま
では、流導管（ｚｌ）により配管されていて、この流導
管（２１）の一端は、現像液タンク（１６）の現像液（
１５）に浸漬している。上記流導管（２１）の所定の位
置には、現像液（１５）の供給量を制御するフローメー
ター（２２）が設けられていて、さらに、開閉弁（２３
）により現像液（１５）の供給および停止が可能なよう
に構成されている。又、流導管（２１）には、現像液（
１５）を所望の温度に調節可能なように温度調節機構（
２４）がスプレーユニット（２０）と接するように設け
られている。上記スプレーユニット（２０）は、第１図
に示すように、流導管（２１）と接続する如く内部配管
（２５）がされたホルダー（２６）が設けられている。

又、このホルダー（２６）の配管（２５）とパツキン（
２７）を介して接続するオリフィス（２８）が設けられ
たスプレーチップ（２９）が角度調節可能なようにナツ
ト（３０）によりホルダー（２６）に取付けられている
。上記スプレーチップ（２９）のオリフィス（２８）の
直線延長上には、上記オリフィス（２８）から供給され
た現像液（１５）を噴霧状に即ちスプレー状に形成する
ように斜面からなる拡散壁（３１）が設けられている。

上記のようなスプレーユニット（２０）から現像液（１
５）を吐出すると現像液（１５）のミストや残液による
しずくが、スプレーチップ（２９）の液だまりである先
端（２９ａ）やナツト（３０）の液だまりである下端（
３０ａ）に付着することがあるので、このしずくの付着
の防止をするように構成されている。つまり、スプレー
チップ（２９）の先端（２９ａ）およびナツト（３０）
の下端（３０ａ）の近傍に、ミストや残液を吸入するよ
うに真空引きノズル（３２ａ）　（３２ｂ）が設けられ
ている。又、真空引きノズル（３２ａ）（３２ｂ）の先
端には所望に応じて受皿（３３）を設けても良く、この
実施例の場合、ナツト（３０）の下端（３０ａ）近傍の
ノズル（３２ｂ）の先端に受皿（３３）を設け、より液
しずくを取り易くしている。上記各ノズル（３２ａ）　
（３２ｂ）を集合した真空引きノズル（３２）は、空気
圧式真空装置（３４）に接続されている。この空気圧式
真空装置！（３４）は、圧力空気源（３５）より供給口
（３６）に圧力空気が供給され、内部のベンチュリー効
果により真空が発生し、真空引きノズル（３２）に接続
している真空口（３７）より吸入される。又、真空引き
ノズル（３２）より真空装置Ｉ（３４）に真空引きされ
た気液混合体は、供給空気と混合され正圧の気液混合体
として、排気口（３８）より排気される。□この排気口
（３８）より排気された気液混合体は、気液分離装置（
３９）により、気体と液体に分離され。

液体分は、排液管（４０）より排出され、気体分は、排
気処理装置（４１）により処理される。上記のように、
現像液供給部（１３）が供給されている。

次に、上記供給部（１３）より供給された現像液（１５
）を処理する処理部（１４）について説明する。

処理部（１４）には、被処理体例えば半導体ウェハ（１
２）を真空吸着して固定可能なようにチャック（４２）
が設けられている。このチャック（４２）は、スピンモ
ータ（４３）に係合されていて、所望に応じて回転可能
とされている。上記チャック（４２）に載置された半導
体ウェハ（１２）を囲むように有底円筒形の処理槽が構
成される。この処理槽は、上方が開放された上カップ（
４４）と、この上カップ（４４）と連続して断面Ｕ字型
の下カップ（４５）とからなる、この下カップ（４５）
底面には、外側に排液口（４６）および内側に排気口（
４７）が接続して設けられ、これら排液と排気を分離す
るために所定の位置に゛分離壁（４８）が設けられてい
る。又、下カップ（４５）には、半導体ウェハ（１２）
の裏面への排液のはね返りを防止するように、なおかつ
排気口（４７）に排液が流入しないように排気流路を形
成する如く内カップ（４９）が固定されている。さらに
、半導体ウェハ（１２）をチャック（４２）に搬出入可
能なように、上カップ（４４）および下カップ（４５）
が夫々独立して、図示しない昇降機構により昇降自在と
されている。

上記したような処理部（１４）と現像液供給部（１３）
により現像装置（１１）が構成されている。次に、上記
現像装置（１１）の動作作用を説明する。

まず、処理槽を構成する上カップ（４４）および下カッ
プ（４５）を夫々図示しない昇降機構により下降して下
状態とする。ここで、図示しない搬送機構例えばハンド
リングアーム等で被処理体例えば半導体ウェハ（１２）
をチャック（４２）上に搬送する。この搬送された半導
体ウェハ（１２）をチャック（４２）で真空吸着すると
ともに、上カップ（４４）および下カップ（４５）を上
昇して所定の位置で処理槽を構成する０次に、スピンモ
ータ（４３）により、例えば１１０００ｒｐ程度で半導
体ウェハ（１２）を回転させながら、スプレーユニット
（２０）から半導体ウェハ（１２）に向けて現像液（１
５）を例えば０．３秒間スプレーする。

この後回転速度を例えば３０ｒｐｍ程度として例えば３
秒間程度スプレーし、しかる後、回転を停止して所定の
時間例えば６０秒現像を行なう。上記スプレーユニット
（２０）による現像液（１５）のスプレーは、加圧調整
弁（１７）で加圧した気体例えば窒素（１８）を、ガス
供給管（１９）から現像液タンク（１６）に供給する。

このことにより現像液タンク（１６）に貯蔵している現
像液（１５）を流導管（２１）に押し出し、開閉弁（２
３）を開いた状態にしてフローメータ（２２）により流
量を調節し、なおかつ温度調節機構（２４）で所望の温
度番こ制御した現像液（１５）をスプレーユニット（２
０）に供給する。この供給された現像液（１５）をスプ
レーチップ（２９）のオリフィス（２８）から拡散壁（
２１）に噴射し、この拡散壁（３１）で現像液（１５）
を扇状のスプレー液として半導体ウェハ（１２）に供給
する。ここで、現像液（１５）の供給を停止すると同時
に、スプレーユニット（２０）に付着した現像液（１５
）の残液等を取り除く。即ち、スプレーユニット（２０
）のスプレーチップ（２９）の先端（２９ａ）の近傍に
設置された真空引きノズル（３２ａ）と、ナツト（３０
）の下端（３０ａ）の近傍に設置された真空引きノズル
（３２ｂ）とが集合した真空引きノズル（３２）に接続
している空気圧式真空装置（３４）を作動して、各ノズ
ル（３２ａ）（３２ｂ）で真空引きし、残液等を含む気
液混合体を吸入する。ここで吸入した気液混合体を気液
分離装置（３９）で気体と液体に分離して、液体は排気
管（４０）より排出し、気体は排気処理装置Ｉ（４１）
による処理を行なう。

次に現像時間が経過した後、再び半導体ウェハ（１２）
を回転させ、図示しないリンス液供給ノズルから純水等
のリンス液を供給し、リンス操作を行ない、この後、リ
ンス液の供給を停止して、半導体ウェハ（１２）を回転
させることにより乾燥を行なう。上記のようにして、半
導体ウェハ（１２）の現像処理を実行する。

以上説明したように本実施例によると、スプレーユニッ
トに付着する液体を真空引きにより取り除くことが可能
であり、スプレーユニットからの液落下の問題を解決す
るとともに、液しずくを周囲に飛び散らせないためミス
トの発生などもなく、現像処理における。しずくの落下
やミストの発生等の欠陥・不良をなくすことが可能とな
る。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、被処
理体は半導体ウェハでなくともＬＣＤ基板などでも良く
現像処理をするものなら何れでも良い、又、現像液を供
給するものはスプレーユニットでなくともノズル等の液
体を吐出するものなら何れでも良く、吐出する液体も現
像液でなくともリンス液として用いる純水などでも何れ
でも良く、例えば半導体ウェハにフォトレジストを塗布
する場合でも、残液等を真空引きすることにより上記実
施例と同様な効果が得られる。さらに、残液等の真空引
きの時期も、現像液をスプレー中に行なっても良く、真
空引きする真空源として真空ポンプ等を用いた一般的な
ものでも何れでも良いが、通常現像液は強アルカリ性溶
液や引火性の有機溶剤であり危険性が高いので連続処理
の優れている空気圧式真空装置とするのが望ましく、又
。

現像方法としてチャックの回転数や現像液の供給量など
は適宜任意に選択して良いことは言うまでもない。

さらにスプレーユニットにおける他の実施例を説明する
。

このスプレーユニット（５０）は第３図に示すように、
真空引きノズル（５１ａ）がスプレーチップ（５２）の
内部に形成され、このスプレーチップ（５２）の先端（
５２ａ）に、真空引きノズル（５１ａ）の開口が設けら
れている６又、ナツト（５３）は、ロックナツト（５４
）との締め込みによりスプレーチップ（５２）をホルダ
ー（５５）に取付けるもので、ナツト（５３）の回転は
不要であり、ナツト（５３）の下端（５３ａ）にも真空
引ノズル（５１ｂ）が設けられている。上記各真空引き
ノズル（５１ａ）　（５１ｂ）は、スプレーチップ（５
２）、ナツト（５３）、ロクナット（５４）、パツキン
（５６）及びホルダ（５５）で囲まれた空間（５７）で
集合され、この空間（５７）に接続する如く真空引きノ
ズル（５１）がナツト（５３）に取付けられている。こ
の真空引きノズル（５１）で真空引きすることにより、
しずく等の除去が行なわれる。

上記のようにスプレーユニットを構成すると。

上述した第１の実施例と同様な効果が得られることはも
ちろんのこと、なおかっ、外部ノズルを設ける必要がな
いため、ノズルの位置合わせを不要とし、構成要素数が
少なくなるため、スプレーユニットを小型（ヒ可能とし
、スプレーユニットの動作の安定性が向上する。

さらに又、現像液の温調手段として現像液を所望の設定
温度に保つため、現像液を外部に供給する寸前まで温調
することが望ましい。この手段として例えば第４図に示
すように、現像液の流導管（５８）をコイル状に形成し
、このコイル状の流導管（５８）を囲むように材質例え
ばＳＵＳ製のウォータージャケット（５９）を配設し、
このウォータージャケット（５９）内を温調器（６０）
で温調した恒温水を循環させるように構成する。又、こ
のウォータージャケット（５９）からスプレーユニット
（６１）までは、二重管構造で、内管を現像液の流導管
（５８）として、この流導管（５８）を囲むように、材
質例えばゴム製の外管（６２）で構成し、この外管（６
２）内を温調器（６０）で温調した恒温水を循環させる
ようにする。

このように、恒温水によるウォータージャケット及び二
重管による二段階間接温調を実行すると、スプレーユニ
ットに至るまで現像液を温調できるので、現像液の温度
変化を防止でき、所望の温度で現像液を提供できる。又
、この温調゛方法は、現像液のみならず例えばフォトレ
ジスト塗布装置におけるフォトレジストの温調にも適宜
応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのスプレーユ
ニットの構成図、第２図は第１図のスプレーユニットを
使用した現像装置の構成図第３図は第１図の他の実施例
の説明図、第４図は第２図の温調機構の説明図、第５図
は従来例の構成図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　感光性膜が形成された被処理体に現像液供給手段から
   現像液を供給して現像を行なう現像装置において、上記
   現像液供給手段の少なくとも現像液を供給する位置の近
   傍に真空引き機構を設けたことを特徴とする現像装置。