JPH03181118A - 半導体ウエハの現像装置 - 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） この発明は半導体ウェハの回路パターンを現像するため
の現像装置に関する。

（従来の技術） 半導体ウェハに回路パターンを形成する手段としてはフ
ォトエツチングが知られている。このフォトエツチング
は、半導体ウェハの所定部分にフォトレジストを塗布し
たのち、それをフォトマスクを介して焼付け、現像処理
することで上記回路パターンを形成するようになってい
る。

従来、このようなフォトエツチングに用いられる現像装
置は第４図に示すように構成されていた。

すなわち、同図中１は上面が開口し底部に一対の廃液ダ
クト１ａが接続されたカップである。このカップ１の底
部下方にはガイド体２が上下方向に沿って設けられてい
る。このガイド体２にはスライダ３がスライド自在に設
けられ、このスライダ３は上記ガイド体２の一端に設け
られた第１のモータ４によって駆動されるようになって
いる。

上記スライダ３にはＬ字状のブラケット５の一辺が固着
されている。このブラケット５の水平となった他辺には
第２のモータ６が取着されている。

この第２のモータ６の回転軸７は上記カップ１の底部に
穿設された通孔８から内部へ突出し、その突出端にはチ
ャック９が上面を水平にして取付けられている。このチ
ャック９の上面には現像処理される半導体ウェハ１１が
水平に吸着保持されるようになっている。

上記チャック９の上面と対向するカップ１の上方には現
像液供給ノズル１２とリンス液供給ノズル１３とが先端
開口を対向させて配置されている。

これらノズル１２．１３はそれぞれ図示しない現像液の
供給源とリンス液の供給源とに接続されていて、それら
の液を上記半導体ウェハ１１の上面に適宜に供給するこ
とができるようになっている。

このような構成の現像装置において、半導体ウェハ１１
に現像処理を行うには、まず半導体ウェハ１１をチャッ
ク９に吸着保持したならば、この半導体ウェハ１１上に
現像液供給ノズル１２から現像液を供給して現像処理を
所定時間行う。つぎに、第２のモータ６を作動させてチ
ャック９を回転駆動するとともに、リンス供給ノズル１
３からリンス液を供給して半導体ウェハ１１の上面を洗
浄する。

リンス液による洗浄を所定時間行ったならば、リンス液
の供給を停止した状態でチャック９を回転し、それによ
って半導体ウェハ１１の乾燥を行う。

ところで、このような現像処理においては、現像液やリ
ンス液を半導体ウェハ１１の上面に供給するため、どう
してもそれらの液が半導体ウェハ１１の下面側へ回り込
み、その下面を汚すということがあった。また、現像液
供給ノズル１２やリンス液供給ノズル１３がチャック９
の上方に配置されているから、これらノズル１２．１３
から現像液やリンス液がたとえば乾燥処理中の半導体ウ
ェハ１１の上面に不用意に滴下するということがある。

さらに、リンス後の乾燥時に周囲に飛散したリンス液が
カップ１の内面に衝突して半導体ウェハ１１の上面には
ね返り易いので、その乾燥処理が良好に行えないという
こともある。

（課題を解決するための手段及び作用）このように、従
来の現像装置は、半導体ウェハをその現像処理される被
処理面が上になるようチャックに吸着保持していたので
、その下面側に現像液やリンス液が回り込むということ
があるばかりか、チャック上方に配置された現像液供給
ノズルやリンス液供給ノズルから液が乾燥処理中の半導
体ウェハの上面に滴下するということがあり、さらには
乾燥時にリンス液が半導体ウエノ１の上面にはね返るな
どのことがあった。

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、半導体ウエノ＼の被処理面と反対側
の面に現像液やリンス液が回り込むことがなく、しかも
その被処理面に現像液やリンス液の供給ノズルから液が
不用意に滴下することがなく、さらには乾燥処理時には
ね返るリンス液が半導体ウェハの被処理面に付着するこ
とがないようにした現像処理装置を提供することにある
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）上記課題を解決
するためにこの発明は、半導体ウェハの被処理面を下方
に向けてこの半導体ウェハを水平に吸着保持する回転可
能なチャックと、このチャックを上下駆動および旋回駆
動する駆動機構と、上記チャックの下方に対向して配置
された制御体と、この制御体の上面に連通して設けられ
た現像液供給ノズルおよびリンス液供給ノズルと、上記
制御体に設けられ上記現像液供給ノズルから供給される
現像液の温度を制御する制御手段とを具備する。

このような構成とすることで、半導体ウェハの被処理面
が下向きとなった状態でその被処理面の現像処理が行わ
れるから、その被処理面と反対側の面に現像液やリンス
液が回り込むことがなく、しかもその被処理面に各ノズ
ルから液が不用意に滴下したり、乾燥時のリンス液がは
ね返ることもない。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図と第２図を参照して
説明する。第１図に示す現像処理装置はカップ２１を備
えている。このカップ２１は上面に開口部２１ａが形成
された有底状をなしていて、底部には一対の廃液ダクト
２２が接続されている。また、カップ２１の周壁土部は
内方に向かって傾斜した傾斜壁部２２ｂに形成されてい
る。

上記カップ２１の内底部には制御体２３が設けられてい
る。この制御体２３は下面が開放した円柱状をなし、そ
の開放した下面が上記カップ２１の内底面によって閉塞
されている。それによって、制御体２３の内部空間２３
ａは密閉されている。

上記制御体２３の内部空間２３ａには、上記カップ２１
の底部を貫通して設けられた排出管２４と供給管２５と
が連通している。この供給管２５は図示しない温調水の
供給源に接続され、この供給源３で所定温度に制御され
た温調水が上記制御体２３の内部空間２３ａに上記供給
管２５から供給される。それによって上記内部空間２３
ａには温調水が常に充満した状態にある。また、温調水
は４５℃以下〜１５℃までの範囲に設定されている。

上記制御体２３の上面２３ｂには、その内部空間２３ａ
を液密に貫通して設けられた現像液供給ノズル２６と、
リンス液供給ノズル２７との一端が開口している。これ
らノズル２６．２７の他端は図示しない現像液の供給源
とリンス液の供給源とにそれぞれ接続されている。した
がって、各ノズル２６．２７から制御体２３の上面２３
ｂに現像液あるいはリンス液を供給することができるよ
うになっている。これらノズル２６．２７の制御体２３
の内部空間２３ａを貫通した部分はその内部空間２３ａ
に充填された温調水とほぼ同じ温度に制御されるととも
に、制御体２３の上面２３ｂも温調水とほぼ同じ温度に
制御される。それによって、現像液供給ノズル２６から
制御体２３の上面２３ｂに供給される現像液は上記温調
水とほぼ同し温度に制御されることになる。つまり、温
調水が供給される制御体２３の内部空間２３ａは現像液
の温度を制御する制御手段となっている。

上記カップ２１の開口部２１ａの上方には軸線Ｃ１を水
平にして第１の回転軸２８が配設されている。この第１
の回転軸２８の一端は図示しない第１のモータに連結さ
れ、それによって第１の回転軸２８は軸線Ｃ１を中心に
して回転駆動されるようになっている。この第１の回転
軸２８の他端には上記軸線Ｃ１と直交する方向に沿って
ガイド体２９が取着されている。このガイド体２つには
スライダ３１がスライド自在に設けられ、このスライダ
３１は上記ガイド体２９の一端に設けられた第２のモー
タ３２によって第１図に矢印で示す方向である軸線ＣＩ
と直交する上下方向に駆動されるようになっている。

上記スライダ３１にはＬ字状のブラケット３３の一端が
取着されている。このブラケット３３の第１図における
状態で水平となった他辺には第３のモータ３４がその第
２の回転軸３５の軸線Ｃ２を垂直にして設けられている
。この第２の回転軸３５には円盤状のチャック３６がそ
の吸着面３６ａを上記軸線Ｃ２と直交させて取着されて
いる。このチャック３６の吸着面３６Ｈには図示しない
複数の吸着孔が開口されている。これら吸着孔は真空源
（図示せず）に連通され、それによって上記吸着孔には
吸引力が発生し、その吸引力で半導体ウェハ３７をチャ
ック３６の吸着面３６ａに吸着保持できるようになって
いる。

つぎに、上記構成の現像装置によって半導体ウェハ３７
を現像処理する工程を第２図（Ａ）〜（１）を参照して
説明する。まず、第２図（Ａ）は待機状態を示し、チャ
ック３６は吸着面３６ａを上に向け、スライダ３１はガ
イド体２９の下端部に位置している。この状態で半導体
ウェハ３７が現像処理される被処理面３７ａを上方に向
けた状態でフォーク３８によってチャック３６の上方に
供給されると、第２図（Ｂ）に示すようにスライダ３１
が上方向に駆動され、チャック３６が半導体ウェハ３７
の一方の面を吸着する。

つぎに、第２図（Ｃ）に示すようにスライダ３１が下降
方向に駆動されたのち、第２図（Ｄ）に示すように第１
の回転軸２８が軸線Ｃ１を中心にして１８０度回転駆動
される。それによって、チャック３６に吸着された半導
体ウェハ３７の他方の面である現像処理する被処理面３
７ａが制御体２３の上面２３ｂに水平な状態で平行に離
間対向する。

ついで、上記スライダ３１は、第２図（Ｅ）に示すよう
に半導体ウェハ３７の被処理面３７ａと制御体２３の上
面２３ａとの隙間が０．２〜２　ｓｍ程度となるまで下
降方向に駆動されたのち、その隙間に現像液供給ノズル
２６から供給された現像液Ｌ１が満たされて上記被処理
面３７ａが現像処理されることになる。この際、制御体
２３の上面２３ｂに供給される現像液Ｌ１は制御体２３
の内部空間２３ａに供給される温調水によって現像に適
した温度に制御されている。たとえば、半導体ウェハ３
７の被処理面３７ａを低温現像することができるから、
解像度の向上が計れるばかりか、現像時間が長くなるこ
とによって現像状態のばらつきが少なくなる。

このようにして、上記非処理面３７ａの現像処理を所定
時間行ったならば、第２図（Ｆ）に示すように現像液り
、の供給を停止し、リンス液供給ノズル２７からリンス
液Ｌ２を供給するとともに、第２のモータ３４を作動さ
せてチャック３６と御粘に半導体ウェハ３７を高速回転
させる。それによって、リンス液Ｌ２は半導体ウェハ３
７の遠心力で制御体２３の上面２３ｂと半導体ウェハ３
７の被処理面３７ａとの隙間を通って周囲に飛散するか
ら、上記被処理面３７ａが洗浄されることになる。

上記被処理面３７ａの洗浄を所定時間行ったならば、リ
ンス液の供給を停止するとともに、制御体２３の上面２
３ｂと半導体ウェハ３７の被処理面３７ａとの隙間が約
５■程度になるようチャック３７を上昇させる（この状
態は図示しない）。

それによって、被処理面３７ａに付着したリンス液Ｌ２
が遠心力によって周囲に飛散され、上記被処理面３７が
乾燥させられることになる。この際、被処理面３７ａか
ら周囲に飛散したリンス液Ｌ２はカップ２１の内周面に
衝突してはね返るが、上記被処理面３７ａは下向きにな
っているから、カップ２１の内周面からはね返ったリン
ス液２が上記被処理面３７ａに付着するということがほ
とんどない。

このように、被処理面３７ａの洗浄が終了したならば、
第２図（Ｇ）に示すようにスライダ３１が上昇方向に駆
動されて半導体ウェハ３７は制御体２３の上面２３ｂか
ら大きく離間する。つぎに、第２図（Ｈ）に示すように
第１の回転軸２８が軸線Ｃ０を中心にして１１１１０度
回転させられ、それによって半導体ウェハ３７の被処理
面３７ａが上方を向く。この状態で第２図（１）に示す
ようにスライダ３１が上昇方向に駆動されたのち、フォ
ーク３８が前進してきて半導体ウェハ３７をチャック３
６をから受取ることで全工程が終了することになる。

第３図はこの発明の他の実施例を示す。この実施例は制
御体２３の上面２３ｂを中心から周辺に向かって低く傾
斜した円錐状の傾斜面に形成した。

このようにすれば、半導体ウェハ３７の被処理面３７ａ
と制御体２３の上面２３ｂとの間に供給される現像液に
気泡が発生しずらくなるから、上記被処理面３７ａの現
像処理を確実に行うことができ、また上記上面２３ｂに
液が残留しずらくなるから、上記被処理面３７ａの乾燥
を迅速に行うことができる。

また、図示しないが、半導体ウェハの被処理面を下方に
向けた状態でフォークとの間の移載を行えるようにすれ
ば、第１の回転軸によってチャックを上下方向に１８０
度回転させなくてすむ。

また、現像液の温度調節は温調水を制御体の内部空間に
供給する代わりに、この制御体にヒータを設けて行うよ
うにしてもよい。

さらに、現像液供給ノズルとリンス液供給ノズルはそれ
ぞれ複数本設けるようにしてもよく、そうすれば液の供
給を迅速に行うことができる。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明は、半導体ウェハを、その被
処理面が下方を向く状態で保持して現像処理するように
したから、半導体ウェハの被処理面と反対側の面である
上面に現像液やリンス液が付着するのを防止することが
できる。また、下方を向いた被処理面にはたとえば乾燥
処理中などに現像液供給ノズルやリンス液供給ノズルか
ら不用意に液が滴下するということがないとともに、リ
ンス時のはね返り液が付着するのも防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す現像装置の概略的構
成図、第２図（Ａ）乃至（１）は現像工程を順次量した
説明図、第３図はこの発明の他の実施例を示す制御体の
断面図、第４図は従来の現像装置を示す概略的構成図で
ある。 ２３・・・制御体、２６・・・現像液供給ノズル１．２
７・・・リンス液供給ノズル、３６・・・チャック、３
７・・・半導体ウェハ、３７ａ・・・被処理面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体ウェハの被処理面を下方に向けてこの半導体ウェ
   ハを水平に吸着保持する回転可能なチャックと、このチ
   ャックを上下駆動および旋回駆動する駆動機構と、上記
   チャックの下方に対向して配置された制御体と、この制
   御体の上面に連通して設けられた現像液供給ノズルおよ
   びリンス液供給ノズルと、上記制御体に設けられ上記現
   像液供給ノズルから供給される現像液の温度を制御する
   制御手段とを具備したことを特徴とする半導体ウェハの
   現像装置。