JPS5963726A - ホトレジスト現像装置 - Google Patents

ホトレジスト現像装置

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Publication number
JPS5963726A
JPS5963726A JP57174804A JP17480482A JPS5963726A JP S5963726 A JPS5963726 A JP S5963726A JP 57174804 A JP57174804 A JP 57174804A JP 17480482 A JP17480482 A JP 17480482A JP S5963726 A JPS5963726 A JP S5963726A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
wafer
developer
diameter
photoresist
Prior art date
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Pending
Application number
JP57174804A
Other languages
English (en)
Inventor
Michiyuki Sugihara
道行 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57174804A priority Critical patent/JPS5963726A/ja
Publication of JPS5963726A publication Critical patent/JPS5963726A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3021Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明はホトレジスト現像装f1. t=関する。
〔発明の技術的背景とその間匙点〕
半導体装置の製造工程1:おいてホトエツチングプロセ
スは直装な位にを占めるが、そのうちホトレジスFの現
像は例えば第1図に示す如きスプレ一方式の現像装置v
用いて行われる・内申1は半島体ウニ八を吸着(2)定
する回転可能なウェハチャックであり、このウェハチャ
ック1は回転軸2に支持されている・ このウェハチャック1上方には現像液をスプレーするノ
ズル3が支持板4に固定されている。
このノズル3からスプレーされる現像液は前記ウェハチ
ャック2によって固定される半導体ウェハの中心部から
ほぼ半径の距離だけカバーできるようになっている・ 上述した現g1装置を用いたホトレジストの現像は以下
のように行われる・まず1例えばポジ型ホトレジストの
塗布、ベーク及びステッパーを用いた露光の各工程を経
た半導体ウニへ5をウェハチャツク1上I’m送し、ウ
ェハチャック1に対するセンタ9ングを行う6次(−、
ウェハチャック1により半導体ウェハ5を真空吸着Tる
・つづいて、ノズル8w:44節して現像液が半導体ウ
ェハ5の所定位に5二所定の角度でスプレーされるよう
にTる・っづいて、−転軸2を所定回転数で回転させな
がらノズル3から現像液をスプレーしてホトレジストの
現像を行う。っづいて1図示しない別の管からリンス液
な吹きつけてリンスな行った後、昆速回転して乾燥する
O 上述した従来の現像装紘ヲ用いてホトレジストの視像ン
行うと、現像後ウェハ面内のホトレジストパターンの寸
法に農が生じるという欠点のあることがわかったD第2
図にポジ型ホトレジストヲ用いた場合の半導体ウニへの
中心からの距離とホトレジストパターンの寸法との関係
の測定1%l’に示す0第2図かられかるようC;ホト
レジストパターンの寸法はウェハの中−じλ部で小さく
1周辺gISで大きくなっている0その寸法差は一般に
0.2〜0.4μmであ11 、厳密な回路パターンの
コントロールか要求される集毘回路デバイスでは大きな
間融となる0 また、ホトレジストの現像方法としては第3図C示す如
く、現像液1ノが満たされた容器12内(−多数の半導
体ウェハ13・・・が装填されたウェハキャリア14を
浸してロット毎に現像を行うディップ方式も知られ℃い
る0 上述したディップ方式はスプレ一方式と異なりウェハ面
内の中心部と周辺部におけるホトレジストパターンの寸
法差は少なくなるが、ウェハ間及びロット間でのホトレ
ジストパターンの寸話のバラツキが大とくなるという欠
点がある・〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ曝)、現像
後におけるウェハ面内の中心部と周辺部間及びウェハ間
のホトレジストパターンの寸法差を少なくシ、正h(二
寸法コントロールされた回路パターンを形成し待るホト
レジスト現像装置を提供することを目的とするものであ
る。
〔発明の概要〕
本発明者はディップ方式よ1」もスプレ一方式の方がウ
ェハ間のホトレジストパターンの寸法差化生なくするこ
とができるのでスプレ一方式を採用し、スプレ一方式C
:おいてウェハ市内の中心glsと周辺部での寸法差を
少な(Tる生殺について楠々検討した− 第1図の従来のホトレジスト現像装置を用いた場合、ウ
ェハ面内の中心部と周辺部とでホトレジストパターンの
寸法差が生じる要因として以下のようなことが考えられ
る・丁なわち、単位時間に現像液に接触するWJ合が中
心部と周辺部とで異なり、中心部の方が多いため現像速
度が大きくなる・特C、ウェハC:対するノズルの位置
及び角度によって、現像液のスプレーされる範囲がウェ
ハの半径以上C;なるとこの傾向が大きくなる口また。
現像液の液温を室温よ1]上げた場合に中心部と周辺部
の接触する割合が異なることから温度差が伍し、更C:
現像速度の差が増加することも確認されている口例えは
、40℃(:おいてホトレジス[パターンの寸法差が約
0.4μmであったのに対し、温度な30℃近く下げる
と従来の方式1:おいても寸法差を約0.2μmC減少
させることができるnそこで1本発明者は更に検討した
結果、ノズルからスプレーされる現像液が少なくともウ
ェハの直径をカバーするよう(二するとともにノズル1
に現像液かスプレーされる直径方向6;対し℃直交方向
−:往復移動させれば、上述した要因を取り除くことが
できることを見出した。
すなわち1本発明のホトレジスト現像装置は。
半導体ウェハを固定する回転可能なウェハチャックと、
該クエハテヤック上方に配設され、半導体ウェハの少な
くとも直径I:亘って現像液門スプレーするノズルな現
像液がスプレーされる直径方向に対して直交、方向に往
復移動させる〕  □ズル駆動部とを具備したことを特
徴とするものである一 本発明においてウェハチャックの回転数・ノズルの移動
速度及び現像液の流量は適宜設電できる◎ 〔発明の実施例〕 以下1本発明の実施例を第4図を参照して説明Tる。
図中21は半、導体ウニへY吸着固定する回転可能なウ
ェハチャックであり、このウェハチャック21は回転軸
22(二支持されている・前記ウェハチャック21の上
方には約10 cm隔テテノズル23が配設されている
口なお、このノズル23は前記ウェハチャック211;
吸着1?i+定される半導体ウェハの少なくとも直径に
亘ってほぼ楕円形の領域に現像液をスプレーし得るよう
になっている−また。前ら己ノズル23はノズル駆動部
に取付けられ、該ノズル駆動部にょを】前記ウェハチャ
ック21f横切るように往復移動できるようになってい
るg1的記ノズル駆動部はシャツ# 24 a * 2
4 b間に張設され、現像液かスプレーされる直径方向
(一対して直交方向に配置された一対のノズル移動用ベ
ルト25m*25bを備え℃いる・このベルト25 a
 、 25b間には前記ノズル23がその側部から水平
方向に突出した支持棒26.261に介して固定されて
いる。前記−万のシャツ)24mは駆動用ベル)27を
介して可変モータ28に連結されている◎また。@in
、一方のノズル移動用ベルト25mのが1紀ノズル23
が支持棒26.26を介してf!!jJ定されている左
右両側にはストッパst s a 6 z 9 bか配
設されているrh更C、ノズル23が往復移動して、半
導体ウニへの周辺部のみにBA 細波をス゛プレーする
ようになっ71に前記ストッパ29m、29bによって
光がさえぎられるように光センサ30am30bが配設
されておt)−、これら光センサ30’a、30bは前
記可変モータ28と接続されている@上記ホトレジスト
境像装置の作用を説明Tる。
まず1例えばポジ型ホトレジストの塗布、べ−り及びス
テッパーを用いた露光を経た直径5インチの半導体ウェ
ハ31にウェハチャック21により真空吸着丁°る・次
に、ウェハチャック21を例えば50 rpmの回転数
で回転させながら、ノズル23から現像液な半導体ウェ
ハ31の直径をカバー下るようにスプレーするとともC
;可変モータ28を作動させる。可変モータ28を作動
させると、ノズル23は現像液がスプレーされる直径方
向C二対し℃直交万四C二例えハ図中ノ左方向に移動す
る・ノズル23が左方向i;移動して半導体ウェハ31
の周辺部のみに現像液をスプレーするようになると、ス
トッパ29mが光センサ30taの光をさえぎり、これ
によって光センナ30mは可変モータ28の回転方向を
切り換え、ノズル23は右方向に移動し始める◎っづい
て、ノズル23は右方向に移動をつづけ、半導体ウェハ
31の周辺部のみに現像液をスプレーTるようになると
ストッパ29bが光センサ30bの光をさえぎI)、こ
れ(:よつ℃光センサ30bは可変モータ28の回転方
向を切iJ換え、ノズル23は左方向に移動し始める◎
このようにして、ノズル23は現像液のスプレーされる
直径方向C二対して直交方向に往復運動する・なお、5
インチ径の半導体ウェハ31の現像に要する現像液の流
量は約150 cc/1nin  であった・また、ノ
ズル23の杼動速阜は20 cflywt、程度まで可
駁とした◎しかして、上述したホトレジストパターンg
:よれは、半導体ウェハ31面内のどの位置(−おいて
も現像液がほぼ均等に接触するのテ、第5図C:示す如
く税像後のホトレジストパターンの寸法は半導体ウェハ
31面内のどの位置においてもほぼ一定となる・また、
ウェハ間においてもホトレジストパターンの寸法差は小
さかった・なお、上記実施例では1転軸22 vs O
rpmの回転数が回転させたが1回転軸22を全く回転
させない場合、半導体ウェハ31面内の位置に依存しな
いホトレジストパターンの寸法差が生じるため、ウェハ
の低速回転は必要である・また1本発明C二おいて由い
られるノズルは第4図I:示す形状のものに限らず1例
えは第6図に示す如く、所望個数(第6図では3個)の
開孔を有Tる筒状のノズル32でもよい、hなお。
s6図において、ストッパ298.29b及び光センナ
30m 、30bは省略し℃いる。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く1本発明によれは現像後におけるウェ
ハ面内及びウェハ間でほば一定の寸法を有するホトレジ
ストパターンを形成し、正確(二寸法コントロールされ
た回路パターンを形成し得るホトレジスト現像装に、y
pt提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスプレ一方式のホトレジスト現像装置を
示す斜視図、第2図は同装置を用い℃現像を行った場合
のウェハの中心からの距離とホトレジストパターンの寸
法との関係を示す図、第3図は従来のディップ方式C二
よるホトレジストの現像方法を示す斜視図、第4図は本
発明の実施例におけるホトレジスト現像装置を示す斜視
図、第5図は固装kyt用いて現像を行った場合のウェ
ハの中心からの距離とホトレジストパターンとの関係を
示す図、第6図は本発明の他の実施例(二おけるホトレ
ジスト現像装隨ヲ示す斜視図である◎ 21・・・ウェハチャック、22・・・回転軸、23・
・・ノズル、24m、24b・・・シャフト、25ta
I25b・・・ノズル駆動用ベルト、26・・・支持棒
。 27・・・駆動用ベルト、28・・・可変モータ、 2
9aa29b・・・ストッパ、30m、30b・・・光
センサ。 31・・・半導体ウェハ、32・・・ノズル◎出願人代
理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 136 第3図 1ム 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体ウニへ%’固定する回転可能なウェハチャックと
    、該ウェハチャック上方シ;配設され。 半導体クエへの少なくとも直径g二亘って現像液をスプ
    レーするノズルと、該ノズルを現像液がスプレーされる
    直径方向に対して直交方向(:往復移動させるノズル躯
    動部とを具備したことを特徴とするホトレジスト現像装
    置。
JP57174804A 1982-10-05 1982-10-05 ホトレジスト現像装置 Pending JPS5963726A (ja)

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