JPH0862859A - 半導体装置の現像処理方法 - Google Patents

半導体装置の現像処理方法

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JPH0862859A
JPH0862859A JP6198444A JP19844494A JPH0862859A JP H0862859 A JPH0862859 A JP H0862859A JP 6198444 A JP6198444 A JP 6198444A JP 19844494 A JP19844494 A JP 19844494A JP H0862859 A JPH0862859 A JP H0862859A
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JP
Japan
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alcohol
pure water
semiconductor substrate
rinse
semiconductor device
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Pending
Application number
JP6198444A
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English (en)
Inventor
Toshimasa Maeyashiki
敏政 前屋舗
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体基板の現像後のリンス中またはリンス
後の乾燥時にリンス液の表面張力を下げレジストパター
ンの倒れを防止できる半導体装置の現像処理方法を得る
こと。 【構成】 半導体基板1上のフォトレジストを塗布し露
光して現像しパターン形成後、純水9でリンスする現像
処理方法において、リンス中もしくはリンス後の純水9
にアルコール15を加えリンス液をアルコールとの混合
液とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の現像処理
方法に関し、特に現像後の純水リンスの改良に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】リソグラフィ技術ではアルカリ現像液で
露光後のフォトレジストを現像して微細なパターンを形
成した後、パターン表面を洗浄リンスするために、半導
体基板上に純水を放出して所定の時間接触させた後、半
導体基板を高速に回転させることで半導体基板表面の水
分を遠心力で振り切り乾燥させている。図5は従来の洗
浄リンスから乾燥させる処理装置の要部概要図であり、
図において、1は被処理基板である半導体基板、2はモ
ータ3で駆動され半導体基板1を吸着して回転させる回
転用吸着板、4は現像処理等がなされる現像カップ、5
は純水放出ノズル、6はノズル5の支持台、7は分岐用
継ぎ手、8は純水供給用配管、9はリンス液として供さ
れた純水である。
【0003】この構成にはリンス前の処理装置について
は示してないが、半導体基板1はフォトレジストを塗布
された後、所定のパターンを露光され、現像工程に進
む、一般的なレジストではアルカリ水溶液により露光部
が溶解し、レジストパターンが形成される。この時点で
平面状の膜であったレジストが微小寸法の壁状や柱状の
パターンとして基板上に林立することになる。この装置
では形成された微細パターンの表面および露出した基板
表面のアルカリ現像液を洗い流すために、現像カップ4
内で回転用吸着板2に吸着してセットされ静止または低
回転している半導体基板1の上方に位置する純水放出ノ
ズル5から純水9を注ぎかけて洗浄している。この洗浄
が所定の時間、動的または静的に半導体基板1のパター
ン表面と純水9の接触が行われた後、半導体基板1上の
純水9は半導体基板1の回転による遠心力で振り切ら
れ、さらに高速回転時の気流により乾燥がなされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の現
像処理方法は以上のようになされていたので、リンスに
使用される洗浄液が純水であり表面張力値は25℃にお
いて72.6dyn/cm2と高く、パターンサイズが
微小になるにつれて、パターンのアスペクト比が高くな
ると、リンス時またはリンス後の半導体基板1の乾燥時
にパターン同志が互いに引き寄せられるように倒れてし
まうという現象が起こる(1993年9月号NIKKE
I MICRODEVICE 15頁にも記載)という
問題点があった。なお、リンス液である純水に界面活性
剤を加える手法も考えられるが、この場合半導体基板お
よびパターン表面上に界面活性剤成分が微量に残る可能
性があり、不要な元素や不純物が半導体基板上に残りか
ねない。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、リンス中またはリンス後の乾燥
時に、リンス液の表面張力を下げることのできる半導体
装置の現像処理方法を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
の半導体装置の現像処理方法は、半導体基板上にフォト
レジストを塗布し露光して現像しパターン形成後、純水
でリンスする現像処理方法において、上記リンス中もし
くはリンス後の純水にアルコールを加えリンス液をアル
コールとの混合液としたものである。
【0007】また、請求項2の半導体装置の現像処理方
法は、請求項1において、アルコールは半導体基板上方
の専用ノズルから放出されるものである。
【0008】また、請求項3の半導体装置の現像処理方
法は、請求項1において、アルコールは半導体基板上方
のスプレーで霧化した状態とし放出されるものである。
【0009】また、請求項4の半導体装置の現像処理方
法は、請求項1において、アルコールは蒸気化処理され
て放出されるものである。
【0010】また、請求項5の半導体装置の現像処理方
法は、請求項1において、アルコールはメタノール,エ
タノール,1−プロパノール,2−プロパノール,te
rt.−ブタノールの内のいずれかであるものである。
【0011】
【作用】この発明における半導体装置の現像処理方法
は、リンス液である純水に加えられたアルコールによっ
てリンス液の表面張力が低くなりリンス中もしくはリン
ス後の高速回転による乾燥中におけるレジストパターン
の倒れを防止する。
【0012】また、スプレーで霧化したアルコールは半
導体基板上の純水への混入が均等化される。
【0013】また、蒸気化されたアルコールは半導体基
板上の純水への混入がさらに均等化される。
【0014】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図について説明
する。図1はこの発明の実施例1における半導体装置の
現像処理方法に用いる洗浄リンスから乾燥させる処理装
置の要部概要図である。図において、1〜6,8は従来
と同様でありその説明は省略する。10は後述するアル
コール15の加圧容器、11は加圧用窒素配管、12は
アルコールを供給する供給用配管、13は処理される半
導体基板1の上方に位置しアルコールを放出するノズ
ル、14はノズル13の支持台である。
【0015】15は放出される選定アルコールで、表面
張力が低くかつ、純水への溶解度が高いこと、さらにフ
ォトレジスト表面を溶解しにくいことを必須条件として
選定し、メタノール,エタノール,1−プロパノール
(=n−プロピルアルコール),2−プロパノール(=
イソプロピルアルコール),tert.−ブタノール
(=tert.ブチルアルコール)の内いずれかを使用
する。選定したアルコールの各表面張力値を以下に示
す。メタノール22.55dyn/cm2(20℃)、
エタノール22.27dyn/cm2(20℃)、1−
プロパノール23.8dyn/cm2(20℃)、2−
プロパノール21.7dyn/cm2(20℃)、te
rt.−ブタノール19.45dyn/cm2(25
℃)。
【0016】次に動作について説明する。従来と同要領
で半導体基板1に現像後のレジストパターンが形成され
た状態で、純水放出ノズル5から純水9を注ぎかけると
同時または時間差的にアルコール放出ノズル13より選
定アルコール15を半導体基板1の表面に放出させる。
これによりリンス中の純水9に選定アルコール15が混
入されリンス液は純水と選定アルコールとの混合液とな
りその表面張力値は低くなる。このような混合液状態で
リンスおよびリンス後の乾燥がされることにより、パタ
ーン同志が互いに引き寄せられるように倒れる現象が防
止されることになる。なお、この処理方法によれば純水
9に対し選定アルコール15の放出タイミングおよび放
出量などの自由度が高いことでリンス液の表面張力値を
徐々に低下させることも可能である。
【0017】また、リンス時もしくはリンス後の純水9
に加えられる選定アルコール15の対応品が実施例1に
示すように複数種類あるが、これらを状況に応じて選択
して使用する場合、図2に示すように、それぞれの供給
用配管12a〜12eと、ノズルホルダ16にセットさ
れたそれぞれの放出ノズル13a〜13eと、任意のノ
ズルを挟持し半導体基板1の上方位置まで移動させる選
択式ノズルアーム駆動装置17とを備え、純水9と適正
な選定アルコール15との組み合わせを容易に可能とす
る装置を使用するようにしても良い。
【0018】実施例2.以下、この発明の実施例2を図
に基づいて説明する。図3はこの発明の実施例2におけ
る半導体装置の現像処理方法に用いる洗浄リンスから乾
燥させる処理装置の要部概要図である。図において、1
〜6,9〜15は実施例1と同様でありその説明は省略
する。18は選定アルコール15を霧化15aして放出
するスプレー式ノズル、19はスプレー加圧用窒素配管
である。
【0019】次に動作について説明する。純水9が注が
れリンスが開始された後、スプレー加圧用窒素配管19
より送られた窒素によって選定アルコール15が加圧さ
れスプレー式ノズル18より霧化して純水9面に放出さ
れる。即ち、現像後の半導体基板1を純水リンスした段
階で、純水9が盛られたままの半導体基板に選定アルコ
ール15をスプレー噴霧することにより、リンス液9の
表面張力を下げる方法である。従来の処理方法では純水
リンスした後、高速回転により純水を振り切り乾燥する
ため、半導体基板上の微細パターンには純水の表面張力
および遠心力によって動く純水の力が相当加わっている
と考えられる。そこでこの実施例では純水リンス後の純
水9が半導体基板1上に溜まっている状態、または純水
リンス中に霧状の選定アルコール15を噴霧し均等にリ
ンス液の表面張力を下げた後、回転によるリンス液の振
り切りで乾燥させるようにするものである。霧化したア
ルコール15aは純水表面に均等に噴霧され易く純水と
の混合が均等に短時間でなされる。
【0020】実施例3.以下、この発明の実施例3を図
に基づいて説明する。図4はこの発明の実施例3におけ
る半導体装置の現像処理方法に用いる洗浄リンスから乾
燥させる処理装置の要部概要図である。図において、1
〜4,9〜12,15は実施例1と同様でありその説明
は省略する。20は選定アルコール15をアルコール蒸
気15bにさせる蒸気発生容器、21は蒸気発生容器2
0を加熱するヒータ、22はアルコール蒸気15bの供
給配管、23は供給配管22の先端の蒸気放出ノズル、
24は現像カップ4の上面を密閉する上ブタ、25は上
ブタ24の支持アーム、26は支持アーム25を連動さ
せ上ブタを自在に開閉する上ブタ駆動装置である。
【0021】次に動作について説明する。実施例4と同
様に現像後、純水9によるリンスまで行った後、洗浄工
程でよく使われている選定アルコール15,ここではイ
ソプロピルアルコールによる蒸気乾燥を現像カップ4内
で行う方法に用いる装置である。純水9用のノズル5
(図示してない)が現像カップ上から退避した後、上ブ
タ駆動装置26を動作させ現像カップ4用上ブタ24が
上面を覆い密閉する。この後、蒸気発生容器20で発生
させたアルコール蒸気15bが供給配管22を通過して
蒸気放出ノズル23より密閉された現像カップ4内に放
出される。このアルコール蒸気15bが半導体基板1上
に溜まっているリンス液の純水9に溶け込んでいき、リ
ンス液の表面張力が下がりこの状態で回転によるリンス
液の振り切りで乾燥させるようにするものである。アル
コール蒸気は実施例2に比較して純水への混合の均等化
をさらに良くする。
【0022】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、半導体基板上にフォトレジストを塗布し露光して
現像しパターン形成後、純水でリンスする現像処理方法
において、上記リンス中もしくはリンス後の純水にアル
コールを加えリンス液をアルコールとの混合液としたの
で、リンス液の表面張力が低くなりリンス中もしくはリ
ンス後の乾燥中におけるレジストパターンの倒れを防止
できる半導体装置の現像処理方法が得られる効果があ
る。
【0023】また、この発明の請求項2によれば、請求
項1において、アルコールは半導体基板上方の専用ノズ
ルから放出されるので、放出量および放出のタイミング
の調整が容易である。
【0024】また、この発明の請求項3によれば、請求
項1において、アルコールは半導体基板上方のスプレー
で霧化した状態とし放出されるので、純水への混入が均
等化されリンス液の表面張力も均等に低下する。
【0025】また、この発明の請求項4によれば、請求
項1において、アルコールは蒸気化処理されて放出され
るので、純水への混入がさらに均等化されリンス液の表
面張力もさらに均等に低下する。
【0026】また、この発明の請求項5によれば、請求
項1において、アルコールはメタノール,エタノール,
1−プロパノール,2−プロパノール,tert.−ブ
タノールの内のいずれかとしたので純水への溶解度が高
くかつ、フォトレジスト表面を溶解しにくいのでリンス
液の表面張力を効果的に低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1における半導体装置の現
像処理方法に用いるリンス,乾燥処理装置の要部概要図
である。
【図2】 実施例1の構成で他の部分構成を示す要部平
面図である。
【図3】 この発明の実施例2における半導体装置の現
像処理方法に用いる処理装置の要部概要図である。
【図4】 この発明の実施例3における半導体装置の現
像処理方法に用いるリンス,乾燥処理装置の要部概要図
である。
【図5】 従来の半導体装置の現像処理方法に用いるリ
ンス,乾燥処理装置の要部概要図である。
【符号の説明】
1 半導体基板、4 現像カップ、5 純水放出ノズル、
9 純水、10 アルコールの加圧容器、13 アルコー
ル放出ノズル、15 選定アルコール(アルコール)、1
5a 霧化したアルコール、15b アルコール蒸気、1
8 スプレー式ノズル、19 スプレー加圧用窒素配管、
20 蒸気発生容器、21 ヒータ、 23 蒸気放出ノズル、24 上ブタ、26 上ブタ駆動
装置。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上にフォトレジストを塗布し
    露光して現像しパターン形成後、純水でリンスする現像
    処理方法において、上記リンス中もしくはリンス後の上
    記純水にアルコールを混入させ上記半導体基板上のリン
    ス液の表面張力を低下させたことを特徴とする半導体装
    置の現像処理方法。
  2. 【請求項2】 アルコールは半導体基板上方の専用ノズ
    ルから放出されることを特徴とする請求項1に記載の半
    導体装置の現像処理方法。
  3. 【請求項3】 アルコールは半導体基板上方のスプレー
    で霧化した状態とし放出されることを特徴とする請求項
    1に記載の半導体装置の現像処理方法。
  4. 【請求項4】 アルコールは蒸気化処理されて放出され
    ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の現像
    処理方法。
  5. 【請求項5】 アルコールはメタノール,エタノール,
    1−プロパノール,2−プロパノール,tert.−ブ
    タノールの内のいずれかであることを特徴とする請求項
    1に記載の半導体装置の現像処理方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002073677A1 (en) * 2001-03-14 2002-09-19 Advanced Micro Devices, Inc. Method and evaporating solution for rinsing a developed photoresist layer
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JP2011135002A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Tokyo Electron Ltd 基板処理方法、その基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体及び基板処理装置

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