JPS6053307B2 - 感光性樹脂の現像方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマスク露光された感光性樹脂の現像方法に関
するもので、均一な前記感光性樹脂による現像パターン
を得る事を目的とするものである。

ＩＣ、トランジスター等の製造工程において、Ｓｉ等
の基板に選択的に拡散を行なわせるため、前記基板上に
ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ。等の絶縁膜を形成させ、更に前記
絶縁膜上に紫外光に感光するいわゆる感光性樹脂を回転
塗布法によつて０．５〜２．０μｍ程度塗布する。しか
るのち前記感光性樹脂を塗布した基板に所望の形状パタ
ーンを有するマスクを接触あるいは接近させた後、紫外
光を照射する。この紫外光の照射によつて、照射を受け
た領域の感光性樹脂は重合反応もしくは分解反応を起こ
し、前者の場合であれば、溶剤に対し不溶となり、後者
の場合は、溶解して、感光性樹脂によるパターンが前記
基板上の絶縁膜上に形成される。一般に、マスク露光さ
れた前記基板を溶剤と接触させ、前記感光性樹脂による
パターンを形成せしめることを現像と言う。この現像の
やり方には従来種々な方法があつた。例えば、溶剤をタ
ンクの中に入れておき、この中に前記マスク露光された
基板を浸漬 してパターンを形成させる浸漬現像法、他
の方法は前記マスク露光された基板表面に、加圧された
溶剤をスプレィガンで露状に噴霧させるスプレィ現像法
がある。

近年、ＩＣ、トＩの量産化技術の進歩に従がい、これ
ら現像方法も自動化され、インライン方式で前記スプレ
ィ現像法が用いられる。

ところがこの様な自動化された現像法においては、感光
性樹脂がネガ型であれば、余り膜厚に関係なくわずか５
秒程度で現像処理を終える事が出来る。しカルながら、
感光性樹脂がポジ型（例えばＡＺ−１３５０Ｊ）であれ
ば、現像時間が長くなり、膜厚１．０μｍ程で３０〜６
叱′も必要とするばかりでなく、基板表面上に形成され
た現像パターンに寸法のバラツキや完全に現像が終了し
ていない、いわゆるヌケ不良が発生していた。 一般に
自動化された現像装置は、第１図に示す様に一枚づつウ
ェハーチャック１上に基板２をベルト搬送やその他の搬
送手段により乗せられ、前記基板２はウェハチャック１
の回転と共に回転（５００〜５０００ｒｐｍ）しながら
、スプレィガン４により溶剤を噴射させる。

すなわち、第１図の現像では絶えず新鮮な溶剤を基板２
表面に与えるため、回転しながら現像するわけである。
ところが、感光性脂薄がポジ型の場合、現像速度が著じ
るしく遅いため、ネガ型と同様に回転途布させて現像さ
せると、使用する溶剤の量が著じるしく大きくなつたり
、スプレィガン４の噴霧の状態によつてポジ型の場合基
板との密着が著じるしく乏しいために現像パターンが変
形したりあるいは吹き飛ばされたりして、パターン形成
の歩留りを低下させてしまう。このために、通常の方法
においては、ウェハーチャックの回転を止め、静止した
状態でスプレィガン４又はノズルより溶剤を滴下させて
、基板表面の表面張力で残つた溶剤５によつて現像を行
なう場合が多い。

しかしこの方法でも第１図に示す様に表面張力で残つた
溶剤５の断面をみれば、基板周辺では溶剤の量が少なく
、中央附近で大くなつている。このために、絶えず新鮮
な溶剤が均等量に前記マスク露光された感光性樹脂と接
触しないため、基板周辺の現像パターンは中央附近に較
べて寸法が小さくなつたりあるいは、完全に現像が終了
していない状態が発生していた。前者のごとく寸法巾の
バラツキは、Ｇ．ＳＩの様に設計パターン寸法が２μｍ
あるいは１μｍのものにあつて、例えば周辺と中央附近
との寸法差が０．２〜０．６μｍも存在すると、確実に
歩留りを低下させる事になる。一方後者のごとく現像が
終了していない状態も設計パターン寸法の大小に関係な
く歩留りを低下さすものである。本発明は、とくにポジ
型感光性樹脂の現像に好適な方法であつて、従来発生し
ていた欠点をなくし、基板内で均一な現像パターンが得
られる現像方法を提供するものである。

第２図で本発明の詳細な説明する。ウェハーチャック１
１上にはマスク露光された感光性樹脂１３が表面に塗布
されている半導体基板１２が設置されており、更に前記
基板の外周縁．近傍に前記基板１２との間隙ｘをもつ位
置リング１４が設けられる。

前記リング１４の内寸法は前記基板１２の外周縁とほぼ
同一程度であつて、基板１２とリング１４との間隙ｘは
溶剤が表面張力によつて基板外に流出しない程度の寸法
で３〜７。？程度である。この様な状態にあつて、ノズ
ル１５より現像のための溶剤が滴下されれば、滴下され
た溶剤１６は、前記リング１４の内側に溜る状態になる
。

基板１２とリング１４との間隙ｘが存在しても表面一張
力によつて滴下された溶剤１６の基板外の流出しない。
第２図ａの状態で現像が行なわれれば、従来の様に滴下
した溶剤が基板外へ流出してしまつたり、あるいは基板
１２の周縁と中央附近での溶剤の厚さ（量）の違い、お
よびこれによる現像パターン寸法のバラツキ、現像不良
等が発生しない。これは、リング１４によつて基板表面
に存在する溶剤が、基板全面に渡つてほぼ均一の厚さと
なり、かつ従来よりも著じるしく多くなるためである。
この事はマスク露光された感光性樹脂１３に充分に新鮮
な溶剤を供給できるためである。第１図ａの状態でリン
グ１４の厚さを５？とすればリング内に蓄わえられる溶
剤の量は従来の３〜６倍にも達する。次いでノズル１５
より溶剤が滴下された後、所望の時間、ウェハーチャッ
ク１１をそのまま静止しておき、後５０〜５００ｒ′Ｐ
ｍで１７のごとく回転させ溶剤を除去させれば、感光性
樹脂による現像パターンＢ″が形成される。

ここでウェハーチャック１１の回転により溶剤１６は基
板１２のリング１４の隙間ｘを通つて遠心力によつて飛
ばされ、容易に除去することができる。本発明は、以上
のべた如く基板の外周縁近傍でかつ基板と離れた位置に
リングを設ける事により、基板と接する溶剤の量を多く
した事に特徴がある。

次に本発明の現像方法を自動的にインライン方式で実施
する場合を第３図でのべる。

ステーション■にはウェハーチャック１１上にリング１
４が充分離れた位置に設けられている。感光性樹脂が表
面に塗布された現像すべき複数の半導体基板１２，１２
Ａ〜１２ＤはステーションＩにおいてキャリアカセット
２０に載置されている。（第３図ａ）なお３０はステー
ション■に設置されたキャリアカセットで、現像処理の
終わつた基板が収納され、熱処理されるものである。さ
て、基板１２がステーション■のウェハーチャック１１
の上に運ばれ、固着される。

このとき、ステーションＩでは次の基板１２Ａが搬送準
備の状態になる（第３図ｂ）。次にリング１４が下降す
ると共にノズル１５より現像溶剤１６が滴下される（第
３図ｃ）。

滴下された溶剤１６は前述した表面張力によつて基板１
２上に存在し、いわゆる浸漬現像が起なわれ（第３図ｄ
）、次にリンス動作等の後、リング１４は再び上昇し、
基板１２表面上についた現像溶剤あるいはリンス溶剤を
除去するために前記ウェハーチャック１１は５０〜５０
０ｒ′Ｐｍで回転３６する（第３図ｅ）。現像の終了し
た基板１２はステーション■のキャリアカセット３０に
運ばれ熱処理される（第３図ｆ）。

次いでステーションＩのキャリアカセット２０の基板１
２Ａがウェハーチャック１１上に搬送され、以下、同時
の動作を繰り返すものである。以上のべた様に本発明は
、基板表面上に充分なる量の現像溶剤を均一に存在させ
る事が出来るため、従来発生していた、基板周辺と中央
附近でのパターン巾の変動や、現像不充分等の不良が発
生しない、したがつて超，Ｓ■の如き２μｍ〜１μｍ等
の現像パターンを精度よくかつ均一に形成出来るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像方法の工程断面図、第２図Ａ，ｂは
本発明による現像方法の工程図、第３図ａ−ｆは本発明
の一実施例の現像の工程図である。 １１・・・・・・ウェハーチャック、１２・・・・・・
半導体基板、１３・・・・・感光性樹脂、１４・・・・
・リング、１５●●●●●ノズル、１６１●●●●溶剤
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 感光性樹脂の塗布された基板表面近傍でかつ前記基
   板の周縁近傍に、前記基板を囲み前記基板表面との間に
   間隙を有する位置リングを設け、前記リング内に現像液
   を滴下する事によつて前記基板上の感光性樹脂を現像す
   ることを特徴とする感光性樹脂の現像方法。