JPH0638399B2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
- Publication number
- JPH0638399B2 JPH0638399B2 JP1062473A JP6247389A JPH0638399B2 JP H0638399 B2 JPH0638399 B2 JP H0638399B2 JP 1062473 A JP1062473 A JP 1062473A JP 6247389 A JP6247389 A JP 6247389A JP H0638399 B2 JPH0638399 B2 JP H0638399B2
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- JP
- Japan
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- concentration
- developer
- developing
- water
- alkali
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- Expired - Fee Related
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体製造等のフォトリソグラフィ工程に用い
られる現像装置に関するものである。
られる現像装置に関するものである。
従来の技術 現像処理方法としては、大別してディップ方式とスプレ
ー方式がある。ディップ方式で現像を行なう場合は、現
像液の新鮮度により現像能力の違いが見られるため現像
液の管理が重要となってくる。
ー方式がある。ディップ方式で現像を行なう場合は、現
像液の新鮮度により現像能力の違いが見られるため現像
液の管理が重要となってくる。
従来の現像液の管理は、次のような方法によっていた。
即ち感光波長に対する透過率を１５段階程度変えたもの
（例えばステップガイド：富士写真フィルム（株）製）
を用いていた。レジストの塗膜面にこのステップガイド
をのせ、一定の露光量の光エネルギを照射すると、ステ
ップガイドの透過率に応じ照射露光量が変化する。これ
を現像すると、特定の段数まで塗膜は残るが、それ以上
（あるいはそれ以下）では、塗膜が剥離する。この境界
の段数は、現像液の新鮮度の違いにより変化するため、
これを現像液管理の指標としてきた。
即ち感光波長に対する透過率を１５段階程度変えたもの
（例えばステップガイド：富士写真フィルム（株）製）
を用いていた。レジストの塗膜面にこのステップガイド
をのせ、一定の露光量の光エネルギを照射すると、ステ
ップガイドの透過率に応じ照射露光量が変化する。これ
を現像すると、特定の段数まで塗膜は残るが、それ以上
（あるいはそれ以下）では、塗膜が剥離する。この境界
の段数は、現像液の新鮮度の違いにより変化するため、
これを現像液管理の指標としてきた。
発明が解決しようとする課題 しかし、このような現像液の管理法では、時々刻々の現
像液の新鮮度が把握できない。従って、現像液の更新が
遅いと対象物が現像不良になる。あるいはそれを防ぐた
めには、早めに現像液を更新しなければいけないという
課題があった。
像液の新鮮度が把握できない。従って、現像液の更新が
遅いと対象物が現像不良になる。あるいはそれを防ぐた
めには、早めに現像液を更新しなければいけないという
課題があった。
本発明はかかる点に鑑み、対象物の現像不良を生じさせ
ない、あるいはムダな現像液の更新のない現像装置を提
供することを目的とするものである。
ない、あるいはムダな現像液の更新のない現像装置を提
供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するため、基板上に水と反応し
てアルカリ可溶となるレジストを塗布・乾燥して被膜を
形成し所定のフォトマスクを介し露光を行なったのち、
アルカリ現像液で現像するに際し、前記アルカリ現像液
中の塩基の陽イオン濃度、水素イオン濃度を検知する手
段を有する現像装置によって、上記目的を達成する。
てアルカリ可溶となるレジストを塗布・乾燥して被膜を
形成し所定のフォトマスクを介し露光を行なったのち、
アルカリ現像液で現像するに際し、前記アルカリ現像液
中の塩基の陽イオン濃度、水素イオン濃度を検知する手
段を有する現像装置によって、上記目的を達成する。
作用 本発明は、水と反応してアルカリ可溶となるレジストの
現像までの過程は次のようである。露光後水と反応し、
アルカリ可溶となりアルカリ現像液中の塩基の陽イオン
と置換し水溶性塩を形成する。この水溶性塩が解離し現
像反応が進行するが、現像液中で全ての現像反応が完了
するわけではなく、現像液外に水溶性塩が持ち出され
る。そのため現像液中の塩基の陽イオンが減少する。
現像までの過程は次のようである。露光後水と反応し、
アルカリ可溶となりアルカリ現像液中の塩基の陽イオン
と置換し水溶性塩を形成する。この水溶性塩が解離し現
像反応が進行するが、現像液中で全ての現像反応が完了
するわけではなく、現像液外に水溶性塩が持ち出され
る。そのため現像液中の塩基の陽イオンが減少する。
また水溶性塩を生じさせる反応は、水酸イオン濃度が少
ないと進行しない。従って、現像液中の塩基の陽イオン
濃度と水酸イオン濃度（即ち水素イオン濃度）を適正な
範囲に保てば、一定の現像能力が得られ安定した現像結
果となる。
ないと進行しない。従って、現像液中の塩基の陽イオン
濃度と水酸イオン濃度（即ち水素イオン濃度）を適正な
範囲に保てば、一定の現像能力が得られ安定した現像結
果となる。
実施例 以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例を示す現像装置の断面図であ
る。第１図において、１は現像槽、２は試験槽であり、
試験槽２の中の水３を加熱装置４、冷却装置５で一定温
度に保つことにより、現像槽１の現像液６を恒温化して
いる。また現像液６は剥離物の再付着を防止するため整
流板７を介し２ケのフィルタ８，９を通りポンプ１０に
より循環している。ここでＮa+測定装置１１、pH測定装
置１２によりＮa+濃度、Ｈ＋濃度を測定している。１
３、１４はそれぞれＮa+センサ、pHセンサである。
る。第１図において、１は現像槽、２は試験槽であり、
試験槽２の中の水３を加熱装置４、冷却装置５で一定温
度に保つことにより、現像槽１の現像液６を恒温化して
いる。また現像液６は剥離物の再付着を防止するため整
流板７を介し２ケのフィルタ８，９を通りポンプ１０に
より循環している。ここでＮa+測定装置１１、pH測定装
置１２によりＮa+濃度、Ｈ＋濃度を測定している。１
３、１４はそれぞれＮa+センサ、pHセンサである。
本実施例で使用したレジストはポジ型レジストであるＡ
Ｚ１１９Ｓ（ヘキストジャパン（株）製）、現像液とし
てはＡＺ３０３デベロッパー（同社製）を使用した。ま
ず、基板上にＡＺ１１９Ｓをロールコータで塗布したの
ち、オーブン炉で７５℃、２０分間ソフトベークを行な
った。
Ｚ１１９Ｓ（ヘキストジャパン（株）製）、現像液とし
てはＡＺ３０３デベロッパー（同社製）を使用した。ま
ず、基板上にＡＺ１１９Ｓをロールコータで塗布したの
ち、オーブン炉で７５℃、２０分間ソフトベークを行な
った。
次にLine＆Spaceが１〜５０μｍまであるフォトマスク
を当て、露光装置により100mJ/cm2の露光量で照射し、
ＡＺ３０３デベロッパーを２０℃にし、１分間浸漬し現
像を行なった。このとき、現像液ＡＺ３０３デベロッパ
ーのＮa+濃度、pHを測定している。その後、脱イオン水
で充分水洗を行なった後、オーブン炉で１００℃、３０
分間ポストベークを行い、光学顕微鏡により解像度（Li
ne＆Spaceが最小何μｍまで抜けるか）を調べた。以上
の実験を繰り返しＮa+濃度、pH（ＯＨ−濃度）と解像度
の関係を調べた。第２図、第３図はその結果である。Ｎ
a+濃度とpHの値が大（ＯＨ−濃度が大）のとき解像度が
良く、Ｎa+濃度とpHが低下するに従い解像度は悪くなっ
た。このように解像度とＮa+濃度、pHには密接な関係が
あり、一定の解像性を保つには、Ｎa+濃度、pHを一定の
範囲に保てば良いことがわかる。
を当て、露光装置により100mJ/cm2の露光量で照射し、
ＡＺ３０３デベロッパーを２０℃にし、１分間浸漬し現
像を行なった。このとき、現像液ＡＺ３０３デベロッパ
ーのＮa+濃度、pHを測定している。その後、脱イオン水
で充分水洗を行なった後、オーブン炉で１００℃、３０
分間ポストベークを行い、光学顕微鏡により解像度（Li
ne＆Spaceが最小何μｍまで抜けるか）を調べた。以上
の実験を繰り返しＮa+濃度、pH（ＯＨ−濃度）と解像度
の関係を調べた。第２図、第３図はその結果である。Ｎ
a+濃度とpHの値が大（ＯＨ−濃度が大）のとき解像度が
良く、Ｎa+濃度とpHが低下するに従い解像度は悪くなっ
た。このように解像度とＮa+濃度、pHには密接な関係が
あり、一定の解像性を保つには、Ｎa+濃度、pHを一定の
範囲に保てば良いことがわかる。
次に、この一実施例における作用を説明する。
まずレジストの露光部は水と反応してカルボキシル基
（−ＣＯＯＨ）を生じる。そのカルボキシル基はアルカ
リ可溶となり現像液中のＮa+と反応して水溶性のナトリ
ウム塩を生じることである。
（−ＣＯＯＨ）を生じる。そのカルボキシル基はアルカ
リ可溶となり現像液中のＮa+と反応して水溶性のナトリ
ウム塩を生じることである。
−ＣＯＯＨ＋Ｎa+＋ＯＨ−――−ＣＯＯＮａ＋Ｈ２Ｏ (1) −ＣＯＯＮａは現像液中でも溶解するが、一部現像槽外
に出て溶解する。
に出て溶解する。
−ＣＯＯＮａ――−ＣＯＯ−＋Ｎa+ (2) 従って現像を繰り返す毎に現像槽外に出る−ＣＯＯＮａ
も増加しＮa+濃度は減少し(1)式の反応が進行しにくく
なる。また同様にＯＨ−濃度も小さくなると(1)式の反
応が進行しにくくなり現像能力が落ちる。よってＮa+濃
度とＯＨ−濃度の管理を行うことにより現像能力が一定
に保たれる。” 発明の効果 以上、述べてきたように本発明によれば、対象物の現像
不良を生じさせない、あるいはムダな現像液の更新のな
い現像装置を提供でき、工業上極めて有用である。
も増加しＮa+濃度は減少し(1)式の反応が進行しにくく
なる。また同様にＯＨ−濃度も小さくなると(1)式の反
応が進行しにくくなり現像能力が落ちる。よってＮa+濃
度とＯＨ−濃度の管理を行うことにより現像能力が一定
に保たれる。” 発明の効果 以上、述べてきたように本発明によれば、対象物の現像
不良を生じさせない、あるいはムダな現像液の更新のな
い現像装置を提供でき、工業上極めて有用である。
第１図は本発明の一実施例の現像装置を示す断面図、第
２図はＮa+濃度と解像度の関係を示すグラフ、第３図は
pHと解像度の関係を示すグラフである。 １……現像槽、４……加熱装置、５……冷却装置、６…
…現像液、１１……Ｎa+測定装置、１２……pH測定装
置、１３……Ｎa+センサ、１４……pHセンサ。
２図はＮa+濃度と解像度の関係を示すグラフ、第３図は
pHと解像度の関係を示すグラフである。 １……現像槽、４……加熱装置、５……冷却装置、６…
…現像液、１１……Ｎa+測定装置、１２……pH測定装
置、１３……Ｎa+センサ、１４……pHセンサ。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に水と反応してアルカリ可溶となり
アルカリ現像液中の塩基の陽イオンと置換し水溶性塩を
形成するレジストを塗布・乾燥して被膜を形成し所定の
フォトマスクを介し露光を行ったのち、アルカリ現像液
で現像する現像装置において、前記アルカリ現像液中の
塩基の陽イオン濃度、水素イオン濃度を検知する手段を
有して濃度管理を行うことを特徴とする現像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062473A JPH0638399B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062473A JPH0638399B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 現像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241026A JPH02241026A (ja) | 1990-09-25 |
| JPH0638399B2 true JPH0638399B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13201196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1062473A Expired - Fee Related JPH0638399B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638399B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108645970B (zh) * | 2018-05-10 | 2020-11-03 | 深圳市志凌伟业技术股份有限公司 | 一种一体化的显影段药水槽pH值测试装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63104331A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-09 | Mitsubishi Electric Corp | 現像処理方法 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1062473A patent/JPH0638399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02241026A (ja) | 1990-09-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |