JPH01244618A

JPH01244618A - 処理液供給方法

Info

Publication number: JPH01244618A
Application number: JP63072993A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Fujiwara; 和宏藤原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1989-09-29
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPH0752710B2

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、処理液供給方法に関する。

（従来の技術）一般に、半導体集積回路等の製造における処理では、フ
ォトリソグラフィ工程として、所定のパターンに透光部
が形成されたフォトマスクなどの原版を透過した光線な
どを照射し、被処理基板例えば半導体ウェハの表面に塗
布されたフォトレジストを所定のパターンに露光し、そ
の後フォトレジストの露光部または未露光部を現像液に
接触させて溶解除去する処理が行われる。この様な一連
のフォトリソグラフィ工程では、半導体ウェハ上にフォ
トレジストや現像液やリンス液を滴下して所定の処理が
行なわれている。上記のような各処理液例えば現像液の
滴下方法としては、供給源内の現像液を加圧し、加圧さ
れ押し出された現像液を供給管を介して供給部例えばノ
ズルやスプレー装置から半導体ウェハに供給している。

この時。

現像液の流量を調節するフローメータや、現像液の供給
および停止を制御する開閉パルプが上記供給管の予め定
められた位置に設けられ、現像液の供給を制御していた
。しかし、上記のような構成では、現像液の供給を停止
すると、現像液の供給源から供給管の開閉パルプまで、
処理液が加圧された状態であり、開閉パルプから供給部
までは、処理液は加圧されていない状態となる。このた
め。

現像液中に含まれている気泡は、加圧状態だと極小であ
るが、加圧が解除されると供給管内で気泡が膨張し、こ
の膨張した気泡により処理液が供給管から押し出され供
給部から処理液が液ダレとなってボタ落ちするという問
題点があった。

このような液ダレ防止策としては例えば特公昭６０−４
５９４３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、しずくのボタ落ちを防止する対策として
実開昭６１−１２２３２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６１−２７６２９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、スプレー内の薬液しか吐出できず、供給管内
の薬液はそのままで基本的な解決手段とはならず、又、
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。

また、現像液の供給する機構のみならず、フォトレジス
トの塗布やリンス液の供給においても。

上記のような液ダレ防止対策がされているが、何れも完
全なものではなかった。

この発明は上記点に対処してなされたもので、処理液の
供給部からの処理液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、処理ムラを防止可能とする処
理液供給方法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、加圧された処理液を供給管のパルプを開い
て供給部から被処理基板に供給する処理液供給方法にお
いて、上記処理液の供給停止後、上記供給管に残ってい
る加圧されていない処理液を吐出する手段を設けたこと
を特徴とする。

（作用効果）処理液の供給停止後、供給管に残っている加圧されてい
ない処理液を吐出する手段を設けたことにより、処理液
の供給部からの液落下を防止でき、ミストやパーティク
ルの発生を防止でき、処理ムラを防止可能とする効果が
得られる。

（実施例）次に、本発明処理液供給方法をフォトリソグラフィ工程
の現像装置での現像液供給に適用した一実施例につき図
面を参照して説明する。

この現像装置ωは、被処理基板例えば半導体ウェハ■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１図に示すように、主に
、現像液を被処理基板にスプレー状に供給する現像液供
給部■と、この供給部■から被処理体に供給された現像
処理を行なう処理部に）から構成されている。

上記現像液供給部■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０を貯蔵する密閉した現像液タ
ンク０が設けられている。この現像液タンク０の上側に
は、現像液■を例えば１驕／ｄで加圧する為に、圧力調
整弁■で加圧された気体例えば窒素（へ）が供給される
如く、ガス供給管■が接続されている。又、上記現像液
タンク０から貯蔵された現像液０を被処理基板例えば半
導体ウェハ■に供給する供給部例えばスプレーユニット
（１０）までは、供給管（１１）により配管されていて
、この供給管（１１）の一端は、現像管タンク（０の現
像液■に浸漬している。上記供給管（１１）の所定の位
置には、現像液■の流路に従かい現像液■を清浄するフ
ィルター（１２）および現像液■の供給量を制御するフ
ローメーター（１３）が設けられていて、さらに、現像
液０の供給および停止が可能なように切換弁（１４）が
設けられている。又、この切換弁（１４）は三方弁とな
っており、切換弁（１４）からスプレーユニット（１０
）までの例えば１０〜２００程度の供給管（１１）内に
、気体例えば窒素を送流可能な如く気体供給管（１５）
が接続されている。このような切換弁（１４）は、図示
しないエア源から供給されるエア（１６）により切換が
制御されている。又、上記気体供給管（１５）は、窒素
の供給源（１７）との間に、窒素の供給および停止が可
能なように開閉弁例えば電磁弁（１８）が設けられてい
る。又、供給管（１１）には、現像液■を所望の温度に
調節可能なように温度調節機構（１９）がスプレーユニ
ット（１０）と接するように設けられている。上記のよ
うに、現像液供給部■が構成されている。

次に、上記供給部■より供給された現像液０を処理する
処理部に）について説明する。

処理部に）には、被処理基板例えば半導体ウェハ■を真
空吸着して固定可能なようにチャック（２０）が設けら
れている。このチャック（２０）は、スピンモータ（２
１）に係合されていて、所望に応じた回転数で回転可能
とされている。上記チャック（２０）に載置された半導
体ウェハ■を囲むように有底円筒形の処理槽が構成され
ている。この処理槽は、上方が開放された上カップ（２
２）と、この上カップ（２２）と連続して断面Ｕ字型の
下カップ（２３）とからなる、この下カップ（２３）底
面には、外側に排液口（２４）および内側に排気口（２
５）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（２６）が設けられている。

又、下カップ（２３）には、半導体ウェハ■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（２
５）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（２７）が固定されている。さらに、半導体ウ
ェハ■をチャック（２０）に搬出入可能なように、上方
ツブ（２２）および下カップ（２３）が夫々独立して１
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（イ）と現像液供給部■により現像装
置（わが構成されており、図示しない制御部で動作制御
および設定制御される。

次に、上記現像装置■の動作作用を説明する。

まず、処理槽を構成する上カップ（２２）および下カッ
プ（２３）を夫々図示しない昇降機構により下降して子
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基板例えば半導体ウェハ■をチ
ャック（２０）上に搬送する。この搬送された半導体ウ
ェハ■をチャック（２０）で真空吸着するとともに、上
カップ（２２）および下カップ（２３）を上昇して所定
の位置で処理槽を構成する。

次に、スピンモータ（２１）により、例えば１０００ｒ
ｐ閣程度で半導体ウェハ■を回転させながら、スプレー
ユニット（１０）から半導体ウェハ■に向けて現像液（
ハ）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
ーシ、シかる後、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（１０）による
現像液■のスプレーは、加圧調整弁■で加圧した気体例
えば窒！（８）を、ガス供給管０から現像液タンク■に
供給する。このことにより現像液タンク（０に貯蔵して
いる現像液■を供給管（１１）に押し出し、切換弁（１
４）を開いた状態にしてフローメータ（１３）により流
量を調節し、なおかつ温度調節機構（１９）で所望の温
度に制御した現像液■をスプレーユニット（１０）から
、扇状のスプレー液として半導体ウェハ■に供給する。

ここで、切換弁（１４）をエア（１６）により操作して
、現像液■の供給を停止するとともに、切換弁（１４）
からスプレーユニット（１０）間の供給管（１１）内に
残存している現像液■を吐出し取り除く。即ち、上記切
換弁（１４）により、気体供給管（１５）と切換弁（１
４）を介してスプレーユニット（ｌＯ）までの供給管（
１１）を接続状態とし、窒素の供給源（１７）と接続し
ている電磁弁（１８）を開いて、窒素を気体供給管（１
５）に例えば５秒間供給し、この窒素により、切換弁（
１４）からスプレーユニット（１０）間に残存し加圧さ
れていない現像液０をスプレーユニット（１０）から押
し出し吐出する。しかる後、この電磁弁（１８）を閉じ
て窒素供給源（１７）と気体供給管（１５）を遮断して
窒素の供給を停止する。

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この実施例によれば、加圧された現
像液を供給管を介して供給部より被処理基板に供給する
際、切換弁を操作して供給管を連続接続状態として現像
液を供給し、所望の現像液を供給後、切換弁を操作して
、窒素等の気体が供給される気体供給管と切換弁から供
給部までの供給管を接続状態とし、気体供給管から窒素
を供給し、供給管内の加圧されていない現像液を供給部
から吐出する。このことにより、切換弁から供給部まで
は現像液が除去され、供給部からの現像液の液ダレが防
止可能となり、液ダレによる現像ムラも防止することが
可能となる。特にネガ系の現像に関しては、温度および
現像時間に依存しないので、現像に悪影響を与えずに上
記処理が実行できる。

この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、被
処理基板は半導体ウェハでなくともＬＣＤ基板などでも
良く、現像液を供給する供給部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い
。又、吐出する処理液も現像液でなくともリンス液とし
て用いる純水や有機溶剤等信れでも良く１例えば被処理
基板にフォトレジストを塗布する場合でも、開閉パルプ
から塗布ノズル間の供給量内に残存しているフォトレジ
ストを除去するようにしても、上記実施例と同様な効果
が得られる。さらに、供給管内に残存している処理液を
除去するための気体は、窒素でなくとも処理液に悪影響
をおよぼさないものなら何れでも良い、さらに又、供給
管内に残存している処理液を除去するために、気体を供
給していたが、逆に処理液を真空装置等で吸入し、供給
管内から除去してもかまわない、さらに切換弁はエアで
制御するものでなくとも切換可能なものなら何れでも良
い。

【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現像装置の
構成図である。１・・・現像装置　　　　２・・・半導体ウェハ３・・
・現像液供給部　　１１・・・供給管１４・・・切換弁
　　　　　１５・・・気体供給管１８・・・電磁弁

Claims

【特許請求の範囲】

　加圧された処理液を供給管のパルプを開いて供給部か
ら被処理基板に供給する処理液供給方法において、上記
処理液の供給停止後、上記供給管の加圧されていない処
理液を吐出する手段を設けたことを特徴とする処理液供
給方法。