JPH069184B2

JPH069184B2 - レジスト現像方法

Info

Publication number: JPH069184B2
Application number: JP61218895A
Authority: JP
Inventors: 俊孝武居; 恒男藤井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPS6373523A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はレジスト現像方法、詳しくは半導体ウエハ、半
導体マスク、光ディスク等の被現像体に装着されたレジ
スト層の現像を行うレジスト現像方法に関する。

（従来の技術）従来、この種のレジスト現像方法としては、被現像体を
回転させながらスプレーノズル等から現像液を放出せし
める所謂スプレー方式のものや、現像液を封入した容器
内に被現像体を浸漬せしめる所謂ディップ方式のものが
知られている。

また、近年のレジストパターンの高密度化に伴いその現
像条件が重要なものとなっていることから、例えば、被
現像体と作用せしめる現像液の温度を、予め設定値に制
御するようにしたものが、特開昭５６−９８８２６号公
報に開示されている。

上記公報記載のものは、第４図に示すように、スプレー
方式のものであり、現像液容器（Ｃ）からポンプ（Ｐ）
を介してノズル（Ｎ）へ供給する現像液を、温調部
（Ｔ）により温度調節すると共に、前記ノズル（Ｎ）に
付設する検温部（Ｅ）での現像液の検出温度が未だ設定
値となっていない時、前記ノズル（Ｎ）と被現像体
（Ｗ）との間にシャッター（Ｓ）を進出して該現像液を
受止め、前記検出温度が設定値となった時、前記シャッ
ター（Ｓ）を後退させて、前記被現像体（Ｗ）に設定温
度に調節した現像液のみを作用せしめるようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）所が、現像液の温度を現像条件に合致した温度に高精度
に調節したとしても、実際に被現像体（Ｗ）の面上に到
達し作用される現像液の温度は、該被現像体（Ｗ）自体
の温度の影響を受けて変動することとなるから、上記従
来の方法では高精度な現像処理は望み得なかった。

即ち、現像条件に適合した最適温度が、例えば１５℃で
あり、現像液の温度をこの設定値の１５℃に調節したと
しても、被現像体（Ｗ）の温度が、該被現像体（Ｗ）の
置かれた環境温度（室温等）の影響で例えば２３℃であ
ったとすると、８℃の温度差があり、実際の現像温度
は、前記最適温度である１５℃から逸脱することとなる
のであった。

特に、被現像体（Ｗ）として比較的熱容量が大きい半導
体マスクを用いる場合には、該被現像体（Ｗ）の現像開
始前の温度である上記２３℃から、１５℃の現像液の作
用を受けて、最適温度である１５℃の現像温度となるの
には長時間を要すこととなり、従って現像処理が不安定
となるのであった。

本発明の目的は、被現像体の温度を予め現像温度の設定
値に制御することにより、現像開始直後から最適温度条
件のもとで安定した現像が行え、もって、製品歩留りの
向上と、レジストパターンの微細化への対応とを可能と
したレジスト現像方法を提供する点にある。

（問題点を解決するための手段）そこで本発明は、被現像体（Ｗ）と、現像温度の設定値
に温度調節した熱媒体とを熱交換させて、該被現像体
（Ｗ）を予め前記現像温度の設定値に温度調節し、その
後、前記被現像体（Ｗ）に、前記現像温度の設定値に温
度調節した現像液を作用させることを特徴とするもので
ある。

（作用）被現像体（Ｗ）と、現像温度の設定値に温度調節した熱
媒体とを熱交換させることにより、被現像体（Ｗ）の温
度は、予め現像温度の設定値に温度調節されることとな
り、その後、前記被現像体（Ｗ）に、現像温度の設定値
に温度調節した現像液を作用させても、現像温度が変動
するといったことがなく、該被現像体（Ｗ）と現像液と
の作用の開始直後から現像温度の設定値即ち最適現像温
度のもとで、安定した現像処理が行われることとなるの
である。

（実施例）第１図に示すものは、本発明現像方法をスプレー方式の
場合に適用したものである。

（１）は現像槽であり、該現像槽（１）は筒状胴体（１
１）、底壁（１２）及び蓋体（１３）から成り、その内
部に密閉状の現像室（１０）を形成している。

前記底壁（１２）には支持筒（１５）を立設して、その
内部に、上端に被現像体として例えば半導体マスク
（Ｗ）を固定状に保持するチャック（１６）をもった回
転軸（１７）を回転自由に支持している。

また、前記蓋体（１３）には、前記チャック（１６）に
保持されて回転する前記マスク（Ｗ）に、現像液の放出
に先立ち該ママスク（Ｗ）の温度を現像温度の設定値に
調節するための熱媒体を放出する第１放出手段（２１）
と、該熱媒体の放出後に現像液を放出する第２放出手段
（２２）とを配設している。

前記各放出手段（２１）（２２）は、例えばスプレーノ
ズル等で構成するものであり、それぞれ、送液管（３
１）（３２）を介して、加圧タンクを構成する熱媒容器
（４１）並びに現像液容器（４２）に接続している。

前記送液管（３１）（３２）の途中にはそれぞれコイル
状の熱交換器（５１）（５２）を形成し、これら熱交換
器（５１）（５２）を、断熱構造とした恒温槽（７０）
に水等の温調用熱源体（７１）と、ヒータ（７２）及び
冷凍装置の蒸発器（７３）とを内装して成る温調器
（７）に配置し、前記各放出手段（２１）（２２）から
放出される前記熱媒体と現像液とが現像温度の設定値に
調節できるようにしている。

尚、前記温調部（７）による前記熱媒体及び現像液の温
度調節は、前記温調用熱源体（７１）の検出温度と予め
入力する現像温度の設定値との比較を行うコンントロー
ラ（８）により、前記ヒータ（７２）及び蒸発器（７
３）の運転制御をもってして行われる。又、前記蒸発器
（７３）に対応する冷凍装置における凝縮器（７４）
は、圧縮機（７５）と共にコンデンシングユニット（７
００）に設けられ、前記蒸発器（７３）の運転制御は、
前記圧縮機（７５）の発停又は容量制御により行われ
る。

又、前記各送液管（３１）（３２）には、それぞれ、前
記マスク（Ｗ）への熱媒体あるいは現像液の出停を制御
するための制御弁（６１）（６２）及び前記熱媒体ある
いは現像液中の微小なゴミを除去するためのストレーナ
（９１）（９２）を介装している。

しかして、前記マスク（Ｗ）の現像は、次の二つの工程
及びにより行うのである。

まず、前記制御弁（６１）のみの開操作と前記熱媒
容器（４１）のみの加圧操作をして、前記温調部（７）
で現像温度の設定値に調節された熱媒体を、前記第１放
出手段（２１）から前記マスク（Ｗ）に放出し、前記マ
スク（Ｗ）と前記熱媒体とを熱交換させて、該マスク
（Ｗ）を予め前記現像温度の設定値に温度調節する。

その後、前記制御弁（６２）のみの開操作と前記現
像液容器（４２）のみの加圧操作をして、前記温調部
（７）で現像温度の設定値に調節された現像液を、前記
第２放出手段（２２）から前記マスク（Ｗ）に放出し、
前記マスク（Ｗ）に、前記現像温度の設定値に温度調節
した現像液を作用させる。

かくして、上記工程により、前記マスク（Ｗ）の温度
は、予め現像温度の設定値に温度調節されるのであるか
ら、上記工程による現像液の作用があっても、現像温
度が変動するといったことがなく、前記マスク（Ｗ）と
現像液との作用の開始直後から現像温度の設定値即ち最
適現像温度のもとで、安定した現像処理が行われること
となるのである。

とりわけ第１表に示すように、被現像体として、熱容量
の比較的大きな前記マスク（Ｗ）を用いている場合に
は、極めて有効な方法となるのであって、即ち、予め前
記マスク（Ｗ）の温度が、現像液の温度と等しく、従来
のような、マスク（Ｗ）が室温等の影響で現像液の温度
から逸脱しており、現像液の作用を受けて該マスク
（Ｗ）が現像液の温度つまり最適現像温度に達するまで
に長時間を要すといった問題を確実に解消できるのであ
る。

尚、前記熱媒体としては、前記マスク等被現像体（Ｗ）
に装着されるレジストの種類等により変わる場合がある
が、レジストに対し、反応速度が遅く後に行なう現像液
放出による実際の現像反応にほとんど影響しない貧溶媒
や不溶解性溶媒を用いるのが一般的である。上記熱媒体
を例示すると下記のア)〜エ)ごとくである。ア ) 水、水溶液、ヘキサン、ヘプタン等イ ) カーボン、ベンゼン、トルエン等の芳香族化合物ウ ) アルコール、特に炭素数３以上の高級アルコール、
又はそれらのエーテルエ ) 上記化合物のハロゲン置換体、又はそれらの混合物
等また、前記熱媒体は、液体の他、空気等の気体でもよ
く、現像液の放出に先立ちエアブロー等により、前記マ
スク（Ｗ）を現像温度の設定値に温度調節するごとくし
てもよい。

更に、前記熱媒体として、前記マスク（Ｗ）に現像液を
作用させる前に、該マスク（Ｗ）に装着されたレジスト
層の経時変化による感度のバラツキを除去するために一
般的に使用される所謂前リンス液を利用し、この前リン
ス液を現像温度の設定値に温度調節して、前記マスク
（Ｗ）を予め温度調節するごとくしてもよい。

尚、第１図において、（１８）は前記現像層（１）の胴
体（１１）に設けるマスク出入口であって、この出入口
（１８）には扉（１９）を開閉自由に取り付けている。

所で、上記第１図の実施例では、前記熱媒体を、前記マ
スク（Ｗ）の表側、即ちレジスト層が形成されている側
の面に放出したが、第２図に示すように、熱媒体放出用
の第１放出手段（２１）を、現像槽（１）の底壁（１
２）に突設状に配置し、前記マスク（Ｗ）の裏面側から
熱媒体を放出して該マスク（Ｗ）の温度調節を行うごと
くしてもよい。

次にディップ方式の場合を、第３図に基づき説明する
と、次のＩ及びIIのごとしである。

Ｉ．まず、第３図（Ｉ）のごとく、マスク（Ｗ）を、現
像温度の設定値に温度調節した熱媒体を封入した第１容
器（１００）の中に浸漬させ、該マスク（Ｗ）と前記熱
媒体とを熱交換させて、該マスク（Ｗ）を予め前記現像
温度の設定値に温度調節する。

II．その後、第３図（II）のごとく、前記第１容器（１
００）から前記マスク（Ｗ）を取り出して後、該マスク
（Ｗ）を、同じく現像温度の設定値に調節された現像液
を封入した第２容器（２００）の中に浸漬させて、該マ
マスク（Ｗ）に、前記現像温度の設定値に温度調節した
現像液を作用させる。

このディップ方式の場合も上記スプレー方式の場合と同
様、前記マスク（Ｗ）と現像液との作用の開始直後から
現像温度の設定値即ち最適現像温度のもとで、安定した
現像処理が行われることとなるのである。

（発明の効果）以上の如く本発明では、被現像体（Ｗ）に装着されたレ
ジスト層の現像を行うレジスト現像方法であって、前記
被現像体（Ｗ）と、現像温度の設定値に温度調節した熱
媒体とを熱交換させて、該被現像体（Ｗ）を予め前記現
像温度の設定値に温度調節し、その後、前記被現像体
（Ｗ）に、前記現像温度の設定値に温度調節した現像液
を作用させることを特徴とするものであるから、現像開
始直後から現像温度の設定値つまり最適温度条件のもと
で安定した現像を行えるのである。

従って、形成レジストの膜厚及びその均一性を精度よく
管理でき、微細化技術への対応とその製品歩留の向上と
に十分に対応できるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像方法をスプレー方式に適用した場
合の概略説明図、第２図は同スプレー方式の他の変形例
を示す要部のみの説明図、第３図は同現像方法をディッ
プ方式に適用した場合の概略説明図、第４図は従来技術
の説明図である。（１）……現像槽（７）……温調部（２１）……第１放出手段（熱媒体の放出手段）（２２）……第２放出手段（現像液の放出手段）（４１）……熱媒容器（４２）……現像液容器（１００）……第１容器（熱媒体の容器）（２００）……第２容器（現像液の容器）（Ｗ）……被現像体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被現像体（Ｗ）に装着されたレジスト層の
現像を行うレジスト現像方法であって、前記被現像体
（Ｗ）と、現像温度の設定値に温度調節した熱媒体とを
熱交換させて、該被現像体（Ｗ）を予め前記現像温度の
設定値に温度調節し、その後、前記被現像体（Ｗ）に、
前記現像温度の設定値に温度調節した現像液を作用させ
ることを特徴とするレジスト現像方法。