JPH11340119A - 現像処理方法及び現像処理装置 - Google Patents
現像処理方法及び現像処理装置Info
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- JPH11340119A JPH11340119A JP10144083A JP14408398A JPH11340119A JP H11340119 A JPH11340119 A JP H11340119A JP 10144083 A JP10144083 A JP 10144083A JP 14408398 A JP14408398 A JP 14408398A JP H11340119 A JPH11340119 A JP H11340119A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/3021—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 現像液をウエハ上に液盛りする際に発生して
いた種々の問題を解決して良好な現像を行なうことがで
きる現像処理方法及び現像処理装置を提供する。 【解決手段】 ウエハ１に前記現像液を供給してパター
ン形成領域１ａの現像処理を行う現像処理方法であっ
て、ウエハ１を所定の速度で回転させる第１の工程と、
現像液を、ウエハ１のパターン形成領域１ａに対応する
範囲に亘って設けられた多数の処理液供給細管９…から
前記パターン形成領域１ａの全域に亘って同時に供給
し、前記ウエハ１上に現像液の液膜を形成する第２の工
程と、前記第２の工程によって前記ウエハ１に安定した
液膜を形成した後、現像液を供給しつつ前記第1 の工程
における被処理基板の回転速度よりも早い回転速度でウ
エハ１を回転駆動する第３の工程を有する。
いた種々の問題を解決して良好な現像を行なうことがで
きる現像処理方法及び現像処理装置を提供する。 【解決手段】 ウエハ１に前記現像液を供給してパター
ン形成領域１ａの現像処理を行う現像処理方法であっ
て、ウエハ１を所定の速度で回転させる第１の工程と、
現像液を、ウエハ１のパターン形成領域１ａに対応する
範囲に亘って設けられた多数の処理液供給細管９…から
前記パターン形成領域１ａの全域に亘って同時に供給
し、前記ウエハ１上に現像液の液膜を形成する第２の工
程と、前記第２の工程によって前記ウエハ１に安定した
液膜を形成した後、現像液を供給しつつ前記第1 の工程
における被処理基板の回転速度よりも早い回転速度でウ
エハ１を回転駆動する第３の工程を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は現像処理方法及び現
像処理装置に関し、例えば半導体ウエハ等の被処理基板
の表面に現像液を供給して現像処理を行う現像処理方法
及び現像処理装置に関するものである。
像処理装置に関し、例えば半導体ウエハ等の被処理基板
の表面に現像液を供給して現像処理を行う現像処理方法
及び現像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、被処
理基板としての半導体ウエハにフォトレジストを塗布
し、フォトリソグラフィ技術を用いることで回路パター
ンをフォトレジストに転写し、これを現像処理すること
により回路を形成する。
理基板としての半導体ウエハにフォトレジストを塗布
し、フォトリソグラフィ技術を用いることで回路パター
ンをフォトレジストに転写し、これを現像処理すること
により回路を形成する。
【０００３】現像処理工程においては、現像液をノズル
から半導体ウエハ上に連続供給し、パターン形成面に現
像液を所定時間だけ液盛りして接触させることにより塗
布レジスト膜の潜像パターンを現像する方式が一般的に
採用されている。
から半導体ウエハ上に連続供給し、パターン形成面に現
像液を所定時間だけ液盛りして接触させることにより塗
布レジスト膜の潜像パターンを現像する方式が一般的に
採用されている。
【０００４】近時、現像液の消費量を節減し、かつウエ
ハ上に現像液を均一に液盛りするという観点から、図６
に示すようなリニア形状のノズル１００が使用されてい
る。このノズル１００は、一直線上に配列してなる多数
の液吐出孔１０１を有するものである。このノズル１０
０を用いて塗布レジスト膜を現像処理する場合は、ノズ
ル１００をウエハ１０２に近接させ、先ず、液吐出孔１
０１から現像液１０３を吐出させ、ノズル１００とウエ
ハ１０２との間に現像液の連続液膜が形成されたところ
でウエハ１０２をゆっくりと１８０°回転させる。パタ
ーン形成面に対する液盛りが安定したところで、ウエハ
１０２の回転速度を上げる。
ハ上に現像液を均一に液盛りするという観点から、図６
に示すようなリニア形状のノズル１００が使用されてい
る。このノズル１００は、一直線上に配列してなる多数
の液吐出孔１０１を有するものである。このノズル１０
０を用いて塗布レジスト膜を現像処理する場合は、ノズ
ル１００をウエハ１０２に近接させ、先ず、液吐出孔１
０１から現像液１０３を吐出させ、ノズル１００とウエ
ハ１０２との間に現像液の連続液膜が形成されたところ
でウエハ１０２をゆっくりと１８０°回転させる。パタ
ーン形成面に対する液盛りが安定したところで、ウエハ
１０２の回転速度を上げる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のリニ
ア状ノズル１００を用いた現像処理方法においても、依
然として以下のような解決するべき課題がある。 （１） 従来の現像処理方式においては、現像液１０３
がウエハ１０２に接触してから、ウエハ１０２を回転さ
せはじめるため、パターン形成面の全面に現像液が拡散
するまでに一定の時間を要し、最初に現像液が接触した
部位とその後に現像液が接触した部位との間の解像度に
差を生じてしまう恐れがある。
ア状ノズル１００を用いた現像処理方法においても、依
然として以下のような解決するべき課題がある。 （１） 従来の現像処理方式においては、現像液１０３
がウエハ１０２に接触してから、ウエハ１０２を回転さ
せはじめるため、パターン形成面の全面に現像液が拡散
するまでに一定の時間を要し、最初に現像液が接触した
部位とその後に現像液が接触した部位との間の解像度に
差を生じてしまう恐れがある。
【０００６】特に、従来の方式においては、各液吐出孔
１０１からすだれ状に供給された現像液１０３がパター
ン形成面に接触することで幾分広がって隣りの液流同士
が合体し、現像液の連続液膜がノズル１００とウエハ１
０２との間に形成されてからウエハ１０２を回転させる
必要がある。このため、現像液１０３がパターン形成面
に接触する前又は同時にウエハ１０２を回転させ始める
ことができず、現像液１０３が最初に供給された部位が
他の部位に比べて過度に現像が進んでしまうおそれがあ
る。 （２） また、従来の装置においては、現像液１０３が
レジスト膜に最初に衝突するときの影響（ファーストイ
ンパクト）についても考慮しなければならない。
１０１からすだれ状に供給された現像液１０３がパター
ン形成面に接触することで幾分広がって隣りの液流同士
が合体し、現像液の連続液膜がノズル１００とウエハ１
０２との間に形成されてからウエハ１０２を回転させる
必要がある。このため、現像液１０３がパターン形成面
に接触する前又は同時にウエハ１０２を回転させ始める
ことができず、現像液１０３が最初に供給された部位が
他の部位に比べて過度に現像が進んでしまうおそれがあ
る。 （２） また、従来の装置においては、現像液１０３が
レジスト膜に最初に衝突するときの影響（ファーストイ
ンパクト）についても考慮しなければならない。
【０００７】すなわち、現像液１０３を供給する際に弁
を開けると、初期圧力が一時的に大きくなり、吐出液流
がレジスト膜にファーストインパクトとして衝撃を与
え、その部位だけ過度に現像が進んでしまうおそれがあ
る。
を開けると、初期圧力が一時的に大きくなり、吐出液流
がレジスト膜にファーストインパクトとして衝撃を与
え、その部位だけ過度に現像が進んでしまうおそれがあ
る。
【０００８】最近の回路パターンの微細化、高密度化に
伴い、レジストがより高性能つまり高解像度化されてお
り、従来では無視されていたファーストインパクトの問
題がクローズアップされてきている。
伴い、レジストがより高性能つまり高解像度化されてお
り、従来では無視されていたファーストインパクトの問
題がクローズアップされてきている。
【０００９】以上述べたように、従来の現像処理方法に
おいては、現像液の供給時間差による現像の不均一性だ
けでなく、ファーストインパクトの影響の問題が挙げら
れる。
おいては、現像液の供給時間差による現像の不均一性だ
けでなく、ファーストインパクトの影響の問題が挙げら
れる。
【００１０】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その主な目的は、現像液をウエハ上に
液盛りする際に発生していた種々の問題を解決して良好
な現像を行なうことができる現像処理方法及び現像処理
装置を提供することにある。
れたものであり、その主な目的は、現像液をウエハ上に
液盛りする際に発生していた種々の問題を解決して良好
な現像を行なうことができる現像処理方法及び現像処理
装置を提供することにある。
【００１１】また、この発明の更なる詳しい目的は、ウ
エハ上に現像液の液盛りを行なう際に、場所によって液
盛りに時間差が生じることを防止し、ウエハ全面に亘っ
てより均一な現像処理を行なえる現像処理方法及び現像
処理装置を提供することにある。
エハ上に現像液の液盛りを行なう際に、場所によって液
盛りに時間差が生じることを防止し、ウエハ全面に亘っ
てより均一な現像処理を行なえる現像処理方法及び現像
処理装置を提供することにある。
【００１２】また、この発明の更なる別の目的は、ファ
ーストインパクトの影響による現像不良の発生を有効に
防止できる現像処理方法及び現像処理装置を提供するこ
とにある。
ーストインパクトの影響による現像不良の発生を有効に
防止できる現像処理方法及び現像処理装置を提供するこ
とにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は以下の手段を講じている。 （１） この発明の第１の側面は、パターンが露光され
たフォトレジスト膜を有する被処理基板に現像液を供給
してフォトレジスト膜のパターン形成領域を現像処理す
る現像処理方法であって、被処理基板を所定の回転速度
で回転させる第１の工程と、被処理基板を所定の回転速
度で回転させつつ、現像液を前記フォトレジスト膜のパ
ターン形成領域の全域に亘って同時に供給し、前記パタ
ーン形成領域を現像液の液膜で覆う第２の工程とを有す
ることを特徴とするものである。
め、この発明は以下の手段を講じている。 （１） この発明の第１の側面は、パターンが露光され
たフォトレジスト膜を有する被処理基板に現像液を供給
してフォトレジスト膜のパターン形成領域を現像処理す
る現像処理方法であって、被処理基板を所定の回転速度
で回転させる第１の工程と、被処理基板を所定の回転速
度で回転させつつ、現像液を前記フォトレジスト膜のパ
ターン形成領域の全域に亘って同時に供給し、前記パタ
ーン形成領域を現像液の液膜で覆う第２の工程とを有す
ることを特徴とするものである。
【００１４】ここで、前記第２の工程は、前記被処理基
板のパターン形成領域に対応する範囲に亘って設けられ
た多数の現像液供給細管から現像液を吐出するようにす
ることが好ましい。そして、この場合、前記現像液供給
細管の先端と被処理基板とを７ｍｍ〜１０ｍｍ離した状
態で現像液を供給するように、また、前記多数の現像液
供給細管は所定のピッチで互いに離間した状態で保持す
るようにすれば良い。
板のパターン形成領域に対応する範囲に亘って設けられ
た多数の現像液供給細管から現像液を吐出するようにす
ることが好ましい。そして、この場合、前記現像液供給
細管の先端と被処理基板とを７ｍｍ〜１０ｍｍ離した状
態で現像液を供給するように、また、前記多数の現像液
供給細管は所定のピッチで互いに離間した状態で保持す
るようにすれば良い。
【００１５】さらに、第１の工程における被処理基板の
回転速度は６０ｒｐｍ〜９０ｒｐｍであることが好まし
く、前記第２の工程によって前記処理基板上に安定した
液膜を形成した後、現像液を継続的に供給しつつ前記第
1 の工程における被処理基板の回転速度よりも早い回転
速度で被処理基板を回転させることで現像を進行させる
ようにする。
回転速度は６０ｒｐｍ〜９０ｒｐｍであることが好まし
く、前記第２の工程によって前記処理基板上に安定した
液膜を形成した後、現像液を継続的に供給しつつ前記第
1 の工程における被処理基板の回転速度よりも早い回転
速度で被処理基板を回転させることで現像を進行させる
ようにする。
【００１６】このような構成によれば、従来のリニア型
のノズルと比較して現像液の吐出面積が広い分、被処理
基板のパターン形成領域に対して比較的遅い流速で現像
液を供給することができる。したがって、レジスト膜等
に対するファーストインパクトの影響を低減することが
可能になる。
のノズルと比較して現像液の吐出面積が広い分、被処理
基板のパターン形成領域に対して比較的遅い流速で現像
液を供給することができる。したがって、レジスト膜等
に対するファーストインパクトの影響を低減することが
可能になる。
【００１７】また、隣り合う現像液供給細管から吐出さ
れた液流同士の接触（液膜形成）が容易になるからか
ら、現像液供給開始前から被処理基板を回転させておく
ことができ（第１の工程）、また、その回転速度も従来
の方法より高速にすることができる。回転速度を高速化
は、ファーストインパクトの低減に有効である。
れた液流同士の接触（液膜形成）が容易になるからか
ら、現像液供給開始前から被処理基板を回転させておく
ことができ（第１の工程）、また、その回転速度も従来
の方法より高速にすることができる。回転速度を高速化
は、ファーストインパクトの低減に有効である。
【００１８】さらに、上述した構成によれば、パターン
形成領域の全面に対して略同時に現像液が供給できるか
ら、場所によって現像液の供給に時間差が生じることが
ない。また、ファーストインパクトの影響も均一化でき
る。
形成領域の全面に対して略同時に現像液が供給できるか
ら、場所によって現像液の供給に時間差が生じることが
ない。また、ファーストインパクトの影響も均一化でき
る。
【００１９】したがって、パターン形成領域の全面に渡
って均一な解像度を得ることができるからより良好な現
像処理を行なうことが可能になる。 （２） この発明の第２の側面は、パターン露光された
フォトレジスト膜を有する被処理基板に前記現像液を供
給してフォトレジスト膜のパターン形成領域を現像処理
する現像処理装置であって、被処理基板を所定の速度で
回転させるスピンチャック機構と、前記被処理基板のパ
ターン形成領域に対応する範囲に亘って開口する多数の
現像液供給細管と、この現像液供給細管を保持する保持
機構と、前記現像液供給細管を通じて被処理基板のパタ
ーン形成領域に現像液を供給する現像液供給機構と、前
記スピンチャック機構及び現像液供給機構に接続され、
被処理基板を所定の回転数で回転させると同時若しくは
その後に前記現像液供給機構を作動させ、前記現像液供
給細管から被処理基板の略全域に亘って現像液を供給さ
せつつ現像処理を行なわせる制御部とを有することを特
徴とする現像処理装置である。
って均一な解像度を得ることができるからより良好な現
像処理を行なうことが可能になる。 （２） この発明の第２の側面は、パターン露光された
フォトレジスト膜を有する被処理基板に前記現像液を供
給してフォトレジスト膜のパターン形成領域を現像処理
する現像処理装置であって、被処理基板を所定の速度で
回転させるスピンチャック機構と、前記被処理基板のパ
ターン形成領域に対応する範囲に亘って開口する多数の
現像液供給細管と、この現像液供給細管を保持する保持
機構と、前記現像液供給細管を通じて被処理基板のパタ
ーン形成領域に現像液を供給する現像液供給機構と、前
記スピンチャック機構及び現像液供給機構に接続され、
被処理基板を所定の回転数で回転させると同時若しくは
その後に前記現像液供給機構を作動させ、前記現像液供
給細管から被処理基板の略全域に亘って現像液を供給さ
せつつ現像処理を行なわせる制御部とを有することを特
徴とする現像処理装置である。
【００２０】ここで、前記保持機構は、前記多数本の現
像液供給細管の下流端部を所定のピッチで互いに離間さ
せて保持するものである。また、前記多数本の現像液供
給管の先端部は、前記保持機構から所定寸法突出させた
状態で保持することが好ましい。
像液供給細管の下流端部を所定のピッチで互いに離間さ
せて保持するものである。また、前記多数本の現像液供
給管の先端部は、前記保持機構から所定寸法突出させた
状態で保持することが好ましい。
【００２１】このような構成によれば、前記第１の側面
の現像処理方法を実行することができる。なお、現像液
供給配管は、所定範囲毎に流量制御できるように構成さ
れていても良く、この場合、パターン形成領域の面積が
異なる複数種類の被処理基板を現像処理できる。
の現像処理方法を実行することができる。なお、現像液
供給配管は、所定範囲毎に流量制御できるように構成さ
れていても良く、この場合、パターン形成領域の面積が
異なる複数種類の被処理基板を現像処理できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面を参照して説明する。図１は、本発明の現像処理方法
を実施する現像処理装置の要部を斜め上方から見た一部
断面を有する斜視図である。
面を参照して説明する。図１は、本発明の現像処理方法
を実施する現像処理装置の要部を斜め上方から見た一部
断面を有する斜視図である。
【００２３】この現像処理装置は、被処理基板としての
ウエハ１を保持するウエハ保持部２と、このウエハ１上
に処理液としての現像液を供給する現像液供給部３とを
有する。
ウエハ１を保持するウエハ保持部２と、このウエハ１上
に処理液としての現像液を供給する現像液供給部３とを
有する。
【００２４】ウエハ保持部２は、ウエハ１を吸着保持す
るスピンチャック４と、このスピンチャック４を回転駆
動するモータＭとを備えている。現像液供給部３は、前
記スピンチャック４の上方に位置決め可能に設けられた
例えばリング状のブラケット５と、このブラケット５内
に保持され多数の細孔６を有する薄肉の保持板７と、こ
の保持板７の細孔６に挿入されることで下流端部を保持
された多数本の現像液供給細管９とを有する。細管９
は、例えば内径０．５ｍｍのフッ素樹脂製チューブであ
って、ウエハ１の表面と平行な面方向に、例えばＸ方向
及びＹ方向に５ｍｍピッチで、ウエハ１にパターン形成
領域１ａの略全域を覆う数だけ設けられている。
るスピンチャック４と、このスピンチャック４を回転駆
動するモータＭとを備えている。現像液供給部３は、前
記スピンチャック４の上方に位置決め可能に設けられた
例えばリング状のブラケット５と、このブラケット５内
に保持され多数の細孔６を有する薄肉の保持板７と、こ
の保持板７の細孔６に挿入されることで下流端部を保持
された多数本の現像液供給細管９とを有する。細管９
は、例えば内径０．５ｍｍのフッ素樹脂製チューブであ
って、ウエハ１の表面と平行な面方向に、例えばＸ方向
及びＹ方向に５ｍｍピッチで、ウエハ１にパターン形成
領域１ａの略全域を覆う数だけ設けられている。
【００２５】図２は、ウエハ１のパターン形成領域１ａ
と前記細管９の配置関係を示す平面図である。この図に
示すように、前記細管９は、前記パターン形成領域１ａ
の外側には設けられていない。これにより現像液の消費
量を低減することが可能である。
と前記細管９の配置関係を示す平面図である。この図に
示すように、前記細管９は、前記パターン形成領域１ａ
の外側には設けられていない。これにより現像液の消費
量を低減することが可能である。
【００２６】また、図３は、図１のＩ−Ｉ線に沿う縦断
面の中央部付近を示す拡大図である。前記保持板７は、
例えば板厚２ｍｍのフッ素樹脂製の薄板である。また、
この保持板７の細孔６の内周面にはＯリング１０が埋設
されており、このＯリング１０を前記細管９の外面に弾
性的に当接させることでこの細管９を上下移動不能に保
持している。また、前記細管９は、前記保持板７の下面
から突出しており、その突出量ｔは約３ｍｍであること
が好ましい。細管９を所定量突出させることで、後で述
べるように、細管９の先端からの液垂れを有効に防止で
きる。
面の中央部付近を示す拡大図である。前記保持板７は、
例えば板厚２ｍｍのフッ素樹脂製の薄板である。また、
この保持板７の細孔６の内周面にはＯリング１０が埋設
されており、このＯリング１０を前記細管９の外面に弾
性的に当接させることでこの細管９を上下移動不能に保
持している。また、前記細管９は、前記保持板７の下面
から突出しており、その突出量ｔは約３ｍｍであること
が好ましい。細管９を所定量突出させることで、後で述
べるように、細管９の先端からの液垂れを有効に防止で
きる。
【００２７】図４は、前記現像液細管９の上流端側の現
像液供給回路を含む全体概略構成図である。前記保持板
７から上方に導出された細管９は、束ねられた状態で保
持され、図に１２で示す分流マニホールドに接続されて
いる。この分流マニホールド１２内には図示しない液溜
部が設けられており、前記細管９はこの液溜部に連通し
ている。
像液供給回路を含む全体概略構成図である。前記保持板
７から上方に導出された細管９は、束ねられた状態で保
持され、図に１２で示す分流マニホールドに接続されて
いる。この分流マニホールド１２内には図示しない液溜
部が設けられており、前記細管９はこの液溜部に連通し
ている。
【００２８】このマニホールド１２の幅方向両端部から
は、前記液溜部に接続された一対の現像液用配管１６が
導出されている。この一対の配管１６は上流側に設けら
れた中間タンク１７を介して１本に纏められ現像液供給
タンク１８に接続されている。
は、前記液溜部に接続された一対の現像液用配管１６が
導出されている。この一対の配管１６は上流側に設けら
れた中間タンク１７を介して１本に纏められ現像液供給
タンク１８に接続されている。
【００２９】この現像液供給タンク１８には、例えば窒
素ガス等の圧送ガスを貯蔵したガスボンベ１９がガス圧
送用配管２０を介して接続されている。そして、タンク
１８内の現像液２１は、ガスボンベ１９内の圧送ガス、
例えば窒素ガスがガス圧送用配管２０を介してタンク１
８に供給されることにより、前記現像液用配管１６内を
前記マニホールド１２に向けて圧送される。
素ガス等の圧送ガスを貯蔵したガスボンベ１９がガス圧
送用配管２０を介して接続されている。そして、タンク
１８内の現像液２１は、ガスボンベ１９内の圧送ガス、
例えば窒素ガスがガス圧送用配管２０を介してタンク１
８に供給されることにより、前記現像液用配管１６内を
前記マニホールド１２に向けて圧送される。
【００３０】この配管１６の中途部には、前記中間タン
ク１７の他に、現像液内に残留する気泡などを除去する
ための処理液脱気機構２３、流量を制御するフローメー
タ２４、現像液中の不純物を除去するフィルター２５、
所望の温度に温度調節されてなる水（温調水）が流通す
るウォータージャケット１４、流路のオン・オフを行う
流路開閉弁２６等が設けられている。これら各機構２３
〜２６を通過して分流マニホールド１２に達した現像液
は、前記液溜部内で一旦合流した後、各細管９に分流す
る。
ク１７の他に、現像液内に残留する気泡などを除去する
ための処理液脱気機構２３、流量を制御するフローメー
タ２４、現像液中の不純物を除去するフィルター２５、
所望の温度に温度調節されてなる水（温調水）が流通す
るウォータージャケット１４、流路のオン・オフを行う
流路開閉弁２６等が設けられている。これら各機構２３
〜２６を通過して分流マニホールド１２に達した現像液
は、前記液溜部内で一旦合流した後、各細管９に分流す
る。
【００３１】細管９に分流した現像液は、この細管９の
下流端開口からスピンチャック１４上に保持されたウエ
ハ１のパターン形成領域の全域に同時供給され現像処理
が行われる。
下流端開口からスピンチャック１４上に保持されたウエ
ハ１のパターン形成領域の全域に同時供給され現像処理
が行われる。
【００３２】なお、図に２９で示すのは、前記ホルダ５
をＸＹＺ方向に位置決め駆動するためのＸＹＺ駆動機構
である。上述のような構成からなる現像処理装置におい
て、前記フローメータ２４、開閉弁２６、モータ１５及
びＸＹＺ駆動機構２９は、図に３０で示す制御装置に接
続されており、この制御部３０は、例えば、図５に示す
フローに従って各装置２４，２６，１５、２９を制御す
る。以下、この制御フローにしたがった現像処理方法の
一例を説明する。
をＸＹＺ方向に位置決め駆動するためのＸＹＺ駆動機構
である。上述のような構成からなる現像処理装置におい
て、前記フローメータ２４、開閉弁２６、モータ１５及
びＸＹＺ駆動機構２９は、図に３０で示す制御装置に接
続されており、この制御部３０は、例えば、図５に示す
フローに従って各装置２４，２６，１５、２９を制御す
る。以下、この制御フローにしたがった現像処理方法の
一例を説明する。
【００３３】（１）まず、主面にレジスト膜が形成され
パターン露光されてなるウエハ１を、現像処理装置にロ
ードする（ステップＳ１）。この際、ウエハ１は、図示
しないウエハ搬送用のメインアームに支持され、スピン
チャック１４上に載置される。次いで、このスピンチャ
ック１４が動作してウエハ１を吸着保持する。
パターン露光されてなるウエハ１を、現像処理装置にロ
ードする（ステップＳ１）。この際、ウエハ１は、図示
しないウエハ搬送用のメインアームに支持され、スピン
チャック１４上に載置される。次いで、このスピンチャ
ック１４が動作してウエハ１を吸着保持する。
【００３４】この時、現像液供給部３は、図示しないホ
ーム位置で待機している。 （２）ついで、前記現像液供給部３を、前記ホーム位置
から前記スピンチャック１４上で保持されたウエハ１の
処理領域１ａに対向する位置に移動させ、次いで、降下
させる（ステップＳ２）。具体的には、図３に示すよう
に、細管９の先端をウエハ１の上方、例えば１０ｍｍの
高さに位置させる。
ーム位置で待機している。 （２）ついで、前記現像液供給部３を、前記ホーム位置
から前記スピンチャック１４上で保持されたウエハ１の
処理領域１ａに対向する位置に移動させ、次いで、降下
させる（ステップＳ２）。具体的には、図３に示すよう
に、細管９の先端をウエハ１の上方、例えば１０ｍｍの
高さに位置させる。
【００３５】この細管の高さは適宜設定可能であるが、
概ね７ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。 （３）次に、前記モータＭを作動させ、前記ウエハ１を
６０〜９０ｒｐｍの低速で回転させる（ステップＳ
３）。そして、ウエハ１を回転させるのと同時もしくは
その直後に、前記フローメータ２４及び流路開閉弁２６
を作動させ前記各細管９からウエハ１に向けて現像液を
吐出する（ステップＳ４）。
概ね７ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。 （３）次に、前記モータＭを作動させ、前記ウエハ１を
６０〜９０ｒｐｍの低速で回転させる（ステップＳ
３）。そして、ウエハ１を回転させるのと同時もしくは
その直後に、前記フローメータ２４及び流路開閉弁２６
を作動させ前記各細管９からウエハ１に向けて現像液を
吐出する（ステップＳ４）。
【００３６】ここで現像液の単位時間当たりの総吐出量
は、従来の現像方法（図６）と同程度、例えば１．８ｌ
／ｍに設定される。一方、総吐出開口面積（細管９の内
径面積の総和）は従来のノズル１００の液吐出孔１０１
の総開口面積よりも大きく、少なくとも３倍以上に設定
される。したがって、各細孔９から吐出される現像液の
流速は従来のノズルの１／３以下に制御される。
は、従来の現像方法（図６）と同程度、例えば１．８ｌ
／ｍに設定される。一方、総吐出開口面積（細管９の内
径面積の総和）は従来のノズル１００の液吐出孔１０１
の総開口面積よりも大きく、少なくとも３倍以上に設定
される。したがって、各細孔９から吐出される現像液の
流速は従来のノズルの１／３以下に制御される。
【００３７】このことによって、全ての細孔９から染み
出すように現像液３２（図３参照）が吐出され、前記ウ
エハ１の表面に接触する。６０〜９０ｒｐｍの低速回転
は、前記ウエハ１が約１８０°回転する間、すなわちウ
エハ1 に形成された現像液の液膜が安定するまで、時間
にして約１．０秒間行なわれる。
出すように現像液３２（図３参照）が吐出され、前記ウ
エハ１の表面に接触する。６０〜９０ｒｐｍの低速回転
は、前記ウエハ１が約１８０°回転する間、すなわちウ
エハ1 に形成された現像液の液膜が安定するまで、時間
にして約１．０秒間行なわれる。
【００３８】この実施形態に係る装置では、従来のノズ
ル１００と異なり、ウエハ１の表面に最初に達した現像
液同士が接触して液膜を形成するのを停止した状態で待
つ必要がない。すなわち、従来のノズル１００において
は、現像液１０３が最初にウエハ表面に接触する位置に
おいて０．３秒間待ち、この位置で隣り合う液流同士が
互いに接触し液膜を形成してからウエハ１０２の回転を
開始していた。しかし、この実施形態の現像装置によれ
ば、ウエハ１の略全面に亘って一度に現像液が供給され
るから、若干量回転した後には隣り合う液流同士がウエ
ハ１の略全面で互いに接触し液膜が形成される。このた
め、ウエハ１を回転させる略同時またはその直後に現像
液の吐出を開始できる。
ル１００と異なり、ウエハ１の表面に最初に達した現像
液同士が接触して液膜を形成するのを停止した状態で待
つ必要がない。すなわち、従来のノズル１００において
は、現像液１０３が最初にウエハ表面に接触する位置に
おいて０．３秒間待ち、この位置で隣り合う液流同士が
互いに接触し液膜を形成してからウエハ１０２の回転を
開始していた。しかし、この実施形態の現像装置によれ
ば、ウエハ１の略全面に亘って一度に現像液が供給され
るから、若干量回転した後には隣り合う液流同士がウエ
ハ１の略全面で互いに接触し液膜が形成される。このた
め、ウエハ１を回転させる略同時またはその直後に現像
液の吐出を開始できる。
【００３９】また、この実施形態の装置においては液流
の切れを考慮する必要がないからウエハ１の回転速度を
従来の現像方法よりも高速化することができる。この実
施形態においては、従来のノズル１００の回転速度（３
０ｒｐｍ）に比べて約２倍以上の回転速度（６０〜９０
ｒｐｍ）で前記ウエハ１を回転駆動するようにしてい
る。
の切れを考慮する必要がないからウエハ１の回転速度を
従来の現像方法よりも高速化することができる。この実
施形態においては、従来のノズル１００の回転速度（３
０ｒｐｍ）に比べて約２倍以上の回転速度（６０〜９０
ｒｐｍ）で前記ウエハ１を回転駆動するようにしてい
る。
【００４０】以上のようにして、ウエハ１の略全面に現
像液が液盛りされ、安定したならば、前記スピンチャッ
ク１４の回転数を約９０〜１２０ｒｐｍに上昇させる
（ステップＳ５）。
像液が液盛りされ、安定したならば、前記スピンチャッ
ク１４の回転数を約９０〜１２０ｒｐｍに上昇させる
（ステップＳ５）。
【００４１】このことによって、ウエハ１のパターン形
成領域１ａに対して現像液が連続的に供給されて継続的
な液盛りがなされ、塗布レジスト膜の潜像パターンが現
像処理される。
成領域１ａに対して現像液が連続的に供給されて継続的
な液盛りがなされ、塗布レジスト膜の潜像パターンが現
像処理される。
【００４２】（５）所定時間経過後、前記現像液の供給
を停止させ、前記現像液供給部３をホーム位置まで戻す
（ステップＳ６）。一方、スピンチャックによりウエハ
を高速回転させて現像液２の振り切りを行う（ステップ
Ｓ７）。
を停止させ、前記現像液供給部３をホーム位置まで戻す
（ステップＳ６）。一方、スピンチャックによりウエハ
を高速回転させて現像液２の振り切りを行う（ステップ
Ｓ７）。
【００４３】この時、前記細管９が前記保持板７の下面
から所定寸法突出しているから、前記細管９の先端部か
ら現像液が垂れ落ちることが防止される。すなわち、こ
の実施形態のように、隣り合う細管９同士が離間してい
る場合には、余剰の現像液は各細管９の先端に付着する
のみであるからその付着量を少なくすることできる。こ
れにより、現像液の垂れ落ちの危険性が少なくなる。
から所定寸法突出しているから、前記細管９の先端部か
ら現像液が垂れ落ちることが防止される。すなわち、こ
の実施形態のように、隣り合う細管９同士が離間してい
る場合には、余剰の現像液は各細管９の先端に付着する
のみであるからその付着量を少なくすることできる。こ
れにより、現像液の垂れ落ちの危険性が少なくなる。
【００４４】これに対して全ての液吐出孔が同一面上に
設けられている場合には、その孔間の部分に現像液が付
着するおそれがあるから、この部分から現像液の垂れ落
ちが生じる恐れがある。
設けられている場合には、その孔間の部分に現像液が付
着するおそれがあるから、この部分から現像液の垂れ落
ちが生じる恐れがある。
【００４５】（６）次に、図示しないリンスノズルをウ
エハ１の上方に移動させ、リンス洗浄処理を行う（ステ
ップＳ８）。すなわち、上記現像液の振り切り処理の
後、リンスノズルからリンス液をウエハ１の表面に滴下
し、これによりウエハ１の表面のリンス洗浄を行う。
エハ１の上方に移動させ、リンス洗浄処理を行う（ステ
ップＳ８）。すなわち、上記現像液の振り切り処理の
後、リンスノズルからリンス液をウエハ１の表面に滴下
し、これによりウエハ１の表面のリンス洗浄を行う。
【００４６】ついで、ウエハ１が回転している最中にリ
ンスノズルによるリンス液の供給を停止させ、ウエハ１
の乾燥が行われる（ステップＳ９）。 （７）以上の工程により現像処理が終了したならば、図
示しないメインアームが、ウエハ１をチャック１４から
受け取り、ウエハ１を現像装置から搬出させる（ステッ
プＳ１０）。
ンスノズルによるリンス液の供給を停止させ、ウエハ１
の乾燥が行われる（ステップＳ９）。 （７）以上の工程により現像処理が終了したならば、図
示しないメインアームが、ウエハ１をチャック１４から
受け取り、ウエハ１を現像装置から搬出させる（ステッ
プＳ１０）。
【００４７】以上説明したレジスト現像処理方法によれ
ば、以下の効果を得ることができる。第１に、場所によ
って現像液の液盛り開始に時間差が生じることを防止で
きるから、ウエハ１のパターン形成領域１ａに形成され
たレジスト膜を全面に亘って均一な解像度で現像処理で
きる効果がある。
ば、以下の効果を得ることができる。第１に、場所によ
って現像液の液盛り開始に時間差が生じることを防止で
きるから、ウエハ１のパターン形成領域１ａに形成され
たレジスト膜を全面に亘って均一な解像度で現像処理で
きる効果がある。
【００４８】すなわち、従来の現像処理方法は、一直線
上に配置された液吐出孔１０１を有するノズル１００に
対してウエハを所定速度で回転させる方法であったた
め、現像液が最初に供給される部位と、その位置から１
８０°ずれた部位との間には約１秒の時間差が生じ、解
像度に少なからぬ差が生じる可能性がある。
上に配置された液吐出孔１０１を有するノズル１００に
対してウエハを所定速度で回転させる方法であったた
め、現像液が最初に供給される部位と、その位置から１
８０°ずれた部位との間には約１秒の時間差が生じ、解
像度に少なからぬ差が生じる可能性がある。
【００４９】これに対して、この実施形態の現像処理方
法によれば、そのような時間差は生じないからより均一
な解像度を得ることが可能である。また、この実施形態
によれば、前記細管９は、パターン形成領域１ａに対応
する範囲のみに設けられているから、現像液が無駄に使
用されることを防止できかつ、不必要な飛散を防止でき
る効果がある。
法によれば、そのような時間差は生じないからより均一
な解像度を得ることが可能である。また、この実施形態
によれば、前記細管９は、パターン形成領域１ａに対応
する範囲のみに設けられているから、現像液が無駄に使
用されることを防止できかつ、不必要な飛散を防止でき
る効果がある。
【００５０】第２に、ファーストインパクトの影響によ
る現像不良の発生を有効に防止できる効果がある。この
実施形態の構造によれば、前述したように、前記細管９
の総開口面積が従来のノズル１００よりも格段に大きい
ことに起因し、現像液の吐出速度を遅くすることができ
る。このため、ファーストインパクトの影響を低減する
ことが可能になる。
る現像不良の発生を有効に防止できる効果がある。この
実施形態の構造によれば、前述したように、前記細管９
の総開口面積が従来のノズル１００よりも格段に大きい
ことに起因し、現像液の吐出速度を遅くすることができ
る。このため、ファーストインパクトの影響を低減する
ことが可能になる。
【００５１】さらに、この実施形態の構成によれば、前
述したように、従来のノズル１００と異なり、ウエハ１
の回転と同時もしくはその後に現像液の供給を開始する
ことができるから、ファーストインパクトの影響が局所
的に生じることを有効に防止できる。
述したように、従来のノズル１００と異なり、ウエハ１
の回転と同時もしくはその後に現像液の供給を開始する
ことができるから、ファーストインパクトの影響が局所
的に生じることを有効に防止できる。
【００５２】また、ウエハ１の全面に亘って一度に現像
液が供給されるからファーストインパクトの影響をウエ
ハ１全面に亘って略均一とすることができる効果もあ
る。このことにより、解像度の均一化が図れ、一部のみ
が過度に現像されることが防止できる。
液が供給されるからファーストインパクトの影響をウエ
ハ１全面に亘って略均一とすることができる効果もあ
る。このことにより、解像度の均一化が図れ、一部のみ
が過度に現像されることが防止できる。
【００５３】本発明の現像処理方法と、従来の現像処理
方法（図６）とを用いて、解像度の比較を行なったとこ
ろ、０．４μｍＬ／Ｓパターンの場合、線幅均一性が本
願発明では２０ｎｍであるのに対して従来の現像処理方
法では４０ｎｍであった。このことから本発明の効果が
確認された。
方法（図６）とを用いて、解像度の比較を行なったとこ
ろ、０．４μｍＬ／Ｓパターンの場合、線幅均一性が本
願発明では２０ｎｍであるのに対して従来の現像処理方
法では４０ｎｍであった。このことから本発明の効果が
確認された。
【００５４】また、配管構成も上記のものに限らず、例
えば、前記細管９毎若しくは複数本の細管９毎に流量制
御もしくはオンオフ制御を行なえる構成としても良い。
例えば径方向内側に位置する細管９と外側に位置する細
管９とを切換若しくは同時使用可能とすることによっ
て、例えば８インチウエハと１２インチウエハの両方に
対応することが可能になる。その他、この発明の要旨を
変更しない範囲で種々変形可能なことはいうまでもな
い。
えば、前記細管９毎若しくは複数本の細管９毎に流量制
御もしくはオンオフ制御を行なえる構成としても良い。
例えば径方向内側に位置する細管９と外側に位置する細
管９とを切換若しくは同時使用可能とすることによっ
て、例えば８インチウエハと１２インチウエハの両方に
対応することが可能になる。その他、この発明の要旨を
変更しない範囲で種々変形可能なことはいうまでもな
い。
【００５５】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
現像液をウエハ等の被処理基板上に液盛りする際に発生
していた種々の問題を解決して良好な現像処理を行なう
ことができる。
現像液をウエハ等の被処理基板上に液盛りする際に発生
していた種々の問題を解決して良好な現像処理を行なう
ことができる。
【図１】この発明の一実施形態の要部を示す斜視図。
【図２】同じく、現像液供給配細管とウエハのパターン
形成領域の位置関係を示す平面図。
形成領域の位置関係を示す平面図。
【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿う一部縦断面図。
【図４】現像液供給配管の全体構成を示す回路図。
【図５】現像処理工程を示すフローチャート。
【図６】従来の現像方法を説明するための斜視図。
１…ウエハ（被処理基板） １ａ…パターン形成領域 ４…スピンチャック ６…細孔 ７…保持板 ９…現像液供給細管（現像液供給配管） １８…現像液供給タンク（現像液供給機構） １９…ガスボンベ（現像液供給機構） ２４…フローメータ（現像液供給機構） ２６…流路開閉弁（現像液供給機構）
Claims (9)
- 【請求項１】 パターンが露光されたフォトレジスト膜
を有する被処理基板に現像液を供給してフォトレジスト
膜のパターン形成領域を現像処理する現像処理方法であ
って、 被処理基板を所定の回転速度で回転させる第１の工程
と、 被処理基板を所定の回転速度で回転させつつ、現像液を
前記フォトレジスト膜のパターン形成領域の全域に亘っ
て同時に供給し、前記パターン形成領域を現像液の液膜
で覆う第２の工程とを有することを特徴とする現像処理
方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の現像処理方法において、 前記第２の工程は、 前記被処理基板のパターン形成領域に対応する範囲に亘
って設けられた多数の現像液供給細管から現像液を吐出
することを特徴とする現像処理方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の現像処理方法において、 前記第２の工程は、 前記現像液供給細管の先端と被処理基板とを７ｍｍ〜１
０ｍｍ離した状態で現像液を供給することを特徴とする
現像処理方法。 - 【請求項４】 請求項２記載の現像処理方法において、 前記多数の現像液供給細管は、所定のピッチで互いに離
間した状態で保持されていることを特徴とする現像処理
方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の現像処理方法において、 前記第１の工程における被処理基板の回転速度を、６０
ｒｐｍ〜９０ｒｐｍとすることを特徴とする現像処理方
法。 - 【請求項６】 請求項６記載の現像処理方法において、 前記第２の工程によって前記処理基板上に安定した液膜
を形成した後、現像液を供給しつつ前記第1 の工程にお
ける被処理基板の回転速度よりも早い回転速度で被処理
基板を回転駆動する第３の工程を有することを特徴とす
る現像処理方法。 - 【請求項７】 パターン露光されたフォトレジスト膜を
有する被処理基板に現像液を供給してフォトレジスト膜
のパターン形成領域を現像処理する現像処理装置であっ
て、 被処理基板を所定の速度で回転させるスピンチャック機
構と、 前記フォトレジスト膜のパターン形成領域に対応する範
囲に亘って開口する多数の現像液供給細管と、 この現像液供給細管を保持する保持機構と、 前記現像液供給細管を通じて被処理基板のパターン形成
領域に現像液を供給する現像液供給機構と前記スピンチ
ャック機構及び現像液供給機構に接続され、被処理基板
を所定の回転数で回転させると同時若しくはその後に前
記現像液供給機構を作動させ、前記現像液供給細管から
被処理基板の略全域に亘って現像液を供給させつつ現像
処理を行なわせる制御部とを有することを特徴とする現
像処理装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の現像処理装置において、 前記保持機構は、前記多数本の現像液供給細管の下流端
部を所定のピッチで互いに離間させて保持することを特
徴とする現像処理装置。 - 【請求項９】 請求項７記載の現像処理装置において、 前記多数本の現像液供給管の先端部を、前記保持機構か
ら所定寸法突出させたことを特徴とする現像処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144083A JPH11340119A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 現像処理方法及び現像処理装置 |
| US09/312,541 US6241403B1 (en) | 1998-05-26 | 1999-05-14 | Developing method and developing apparatus |
| US09/837,942 US6402399B2 (en) | 1998-05-26 | 2001-04-18 | Developing method and developing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144083A JPH11340119A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 現像処理方法及び現像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340119A true JPH11340119A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15353862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10144083A Pending JPH11340119A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 現像処理方法及び現像処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6241403B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11340119A (ja) |
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| JP2011131152A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Kao Corp | 液体滴下装置及び液体滴下装置における液垂れ防止方法 |
| JP2012216798A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-11-08 | Toppan Printing Co Ltd | 現像ノズル、現像装置および現像方法 |
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| US6688784B1 (en) * | 2000-10-25 | 2004-02-10 | Advanced Micro Devices, Inc. | Parallel plate development with multiple holes in top plate for control of developer flow and pressure |
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| JP4369325B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2009-11-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 現像装置及び現像処理方法 |
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| JPH0590151A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-09 | Nec Corp | 半導体基板現像処理装置 |
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