JP2003059810A - 薬液処理装置 - Google Patents

薬液処理装置

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JP2003059810A
JP2003059810A JP2001248787A JP2001248787A JP2003059810A JP 2003059810 A JP2003059810 A JP 2003059810A JP 2001248787 A JP2001248787 A JP 2001248787A JP 2001248787 A JP2001248787 A JP 2001248787A JP 2003059810 A JP2003059810 A JP 2003059810A
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JP
Japan
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nozzle
spherical body
developing solution
chemical liquid
chemical
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Application number
JP2001248787A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kataoka
健治 片岡
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、空気の巻込みや流下位置及
び範囲のばらつきを増加させることなく、流下される処
理液の流速を緩和し処理液が被処理物に当たるときの衝
撃の強さを軽減させる処理液ノズルを備えた薬液処理装
置を提供することである。 【解決手段】 本発明の現像装置が備える現像液ノズル
101は、レジスト塗布面2aに対向するノズル101
底面に下向きに開口された複数の小孔から成る吐出口1
02を有し、吐出口102の下方近傍に球状体103を
配置している。球状体103は、ノズル101底面から
伸びた下方に向って広がる流線型をした接続部104
と、略球形の中央部105と、下方に向って先細りとな
る流線型をした先端部106とから成り、吐出口102
から吐出された現像液6は、球状体103の表面に伝っ
て流れ、先細りとなった流線型を成す先端部106にゆ
っくりと層流を成して集束していき、レジスト塗布面2
aに流下される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、処理液を被処理物
に流下し、被処理物の表面を薬液処理する薬液処理装
置、例えば、レジストを塗布、露光した半導体ウェーハ
表面に現像液を流下しレジストの現像処理する現像装置
などに関し、特に、処理液が被処理物に流下されるとき
の衝撃を緩和する薬液処理装置に関する。
【0002】半導体装置の製造工程における従来の薬液
処理技術の一つとして、半導体ウェーハの表面に塗布し
たレジストを露光し、その後、現像液で現像処理する技
術が知られており、この現像処理技術は、LSIの高集
積化に伴い、より高度な技術が要求されてきている。特
に、現像の均一性を高めるために、直接、ノズルから流
下された現像液で現像される部分と、半導体ウェーハの
回転で押し広げられた現像液で現像される部分との差を
減らす工夫がなされており、このためには、流下される
現像液のレジストに対する衝撃をできるだけ軽減し、現
像液の流速、流量、吐出方向を制御することが重要であ
ると考えられている。
【0003】従来の現像装置の一例を断面図として示す
図3を用いて説明する。現像装置1は、半導体ウェーハ
2のレジスト塗布面2aを上向きにして半導体ウェーハ
2を吸着保持するチャック部3と、チャック部3を回転
軸4周りに回転させる回転駆動部5と、半導体ウェーハ
2の中央部上方に配設されレジスト塗布面2aに現像液
6を流下する現像液ノズル7と、半導体ウェーハ2周辺
を覆い半導体ウェーハ2の回転により生じる遠心力で飛
散する現像液6の飛沫を付着させるチャンバ8と、現像
液6を洗い流すリンス液(図示せず)を吐出するリンス
ノズル(図示せず)と、現像液6やリンス液(図示せ
ず)を排出する排液口9とで構成されている。
【0004】この現像装置1でレジスト塗布面2aに現
像液6を塗布する方法は、先ず、チャック部3でレジス
ト塗布面2aを上向きにして半導体ウェーハ2を吸着保
持し、現像液ノズル7から現像液6をレジスト塗布面2
a上に流下しつつ回転駆動部5を作動しチャック部3を
低速で回転軸4周りに回転させる。この回転によって生
じる遠心力を利用して半導体ウェーハ2の中央部に流下
された現像液6をレジスト塗布面2a全面に押し広げる
のである。尚、この際、現像液6の表面張力を利用して
半導体ウェーハ2の外に現像液6が飛び散らないように
回転数や現像液6の流量などを制御するが、万一、余分
な現像液6が遠心力で飛沫となって飛散しても周囲を覆
うチャンバ8に付着する。また、所定の現像処理が完了
すると、現像液6はリンスノズル(図示せず)から吐出
されるリンス液(図示せず)で洗浄され、排液口9から
排出される。
【0005】ここで、現像液ノズル7の吐出口を、正面
図及び下面図として示す図4を用いて説明する。先ず、
図4(a)に示すように、通常、吐出口10は被処理物
(図示せず)の方向を向いた一つの略円形が主流であ
り、このような吐出口10の場合、流下位置は現像液6
(図中矢印で示す)の流量に依らず一定するが、吐出口
10を出た現像液6の流れには渦が生じ乱流となり、周
囲の空気を巻込みながら強く不均一な流速でもってレジ
スト塗布面(図示せず)に当たり衝撃を与える。この衝
撃が大きいと現像液6が直接、当たった部分と、これが
押し広げられた部分とでは現像の出来具合に差が生じる
ことになる。これを緩和するために、例えば、吐出口を
図4(b),(c)に示すように、複数の小さな吐出口
11に分割し、分割した吐出口11をノズル7底面ある
いはノズル7側面に設ける構成とすると、現像液6を一
つの吐出口10から流下する場合に比べて、衝撃の強さ
は低減できるが、流量に依って流下位置や範囲がばらつ
き、変化しやすくなるとともに、空気の巻込みがかえっ
て増加する虞があった。
【0006】尚、上記では、現像液ノズル7を被処理物
である半導体ウェーハ2の上方に固定し動かすことなく
現像液6の流下を行う構成で説明したが、回転している
半導体ウェーハ2に対して現像液ノズル7をスキャンさ
せながら流下する構成であっても構わない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の薬液処理装置が
備える処理液ノズルでは、処理液を被処理物上にできる
だけ衝撃を与えずに流下するために吐出口を分割するな
どの工夫がなされてきたが、単に吐出口を分割するだけ
では、衝撃の強さは軽減できても、空気の巻込み、流下
位置や範囲のばらつきの増加を招く虞があり充分とは言
えなかった。空気の巻込みは、いわゆるマイクロバブル
に起因する現像欠陥の原因となり、流下位置や範囲のば
らつきは現像不均一の原因となった。
【0008】本発明の目的は、空気の巻込みや流下位置
及び範囲のばらつきを増加させることなく、流下される
処理液の流速を緩和し処理液が被処理物に当たるときの
衝撃の強さを軽減させる処理液ノズルを備えた薬液処理
装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、被処理物上に処理液を流
下し被処理物を薬液処理する薬液処理装置において、処
理液を吐出する吐出口を有するノズルを備えるととも
に、吐出口の近傍に球状体を配置し、吐出口から吐出さ
れた処理液を球状体の表面を伝って流し被処理物上に流
下することを特徴とする薬液処理装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に係る薬液処理装置の一例
として、現像装置の現像液ノズルを要部斜視図として示
す図1(a)及び要部断面図として示す図1(b)を参
照して説明する。図2,図3と同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。本発明の現像装置(図示せず)
が備える現像液ノズル101は、レジスト塗布面2aに
対向するノズル101底面に図中下向きに開口された複
数の小さな吐出口102を有し、吐出口102の下方近
傍に球状体103を配置している。球状体103は、ノ
ズル101底面から伸びた下方に向って広がる流線型を
した接続部104と、略球形の中央部105と、下方に
向って先細りとなる流線型をした先端部106とから成
り、複数の各吐出口102は、接続部104と接するよ
うに配置され、吐出口102から吐出された現像液6が
球状体103の表面を伝って流れるようになっている。
中央部105は充分な膨らみを有し、表面を流れる現像
液6が薄く濡れ広がることで、吐出口102から出た現
像液6の流速が緩和されるとともに、現像液6中に含ま
れた空気が取り除かれる。中央部105を通過した現像
液6は、先細りとなった流線型を成す先端部106にゆ
っくりと層流を成して集束していき、レジスト塗布面2
aに流下される。尚、この球状体103は、現像液ノズ
ル101本体と一体の構成であってもよいが、別体とし
て着脱自在に取付けておき、中央部105の膨らみ具合
が異なる球状体を何種か準備しておき、現像液6の粘度
や流量に応じて適切なものに取換えられる構成としても
よい。また、球状体の変形例として図2(a)に示すよ
うに、球状体103表面に現像液6の流れを案内する溝
107を付けて流れを形成しやすくしたり、図2(b)
に示すように、2段の膨らみを設けた瓢箪型中央部10
8として効果をアップさせてもよい。
【0011】尚、上記では、現像液ノズル101を被処
理物である半導体ウェーハ2の上方に固定し動かすこと
なく現像液6の流下を行う構成で説明したが、回転して
いる半導体ウェーハ2に対して現像液ノズル101をス
キャンさせながら流下する構成であっても構わない。
【0012】
【発明の効果】本発明に係る薬液処理装置によれば、処
理液ノズルの吐出口の近傍に球状体を設け、吐出口から
出た処理液を球状体表面を流すことで処理液の流速を緩
和し、処理液が被処理物に当たる衝撃を軽減できる。ま
た、処理液の流量に多少のばらつきがあっても均一化さ
れ、処理液中に含まれる空気を取り除くことができるた
め、現像不均一や現像欠陥が少ない現像処理ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例としての現像装置が備える
現像液ノズルの要部斜視図及び要部断面図
【図2】 本発明の変形例の要部斜視図
【図3】 従来の現像装置の断面図
【図4】 従来の現像装置が備える現像液ノズルの正面
図及び下面図
【符号の説明】
2a レジスト塗布面 6 現像液 101 現像液ノズル 102 吐出口 103 球状体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理物上に処理液を流下し被処理物を薬
    液処理する薬液処理装置において、処理液を吐出する吐
    出口を有するノズルを備えるとともに、前記吐出口の近
    傍に球状体を配置し、吐出口から吐出された処理液を前
    記球状体の表面を伝って流し被処理物上に流下すること
    を特徴とする薬液処理装置。
  2. 【請求項2】薬液処理装置は、半導体ウェーハに現像液
    を流下する現像装置であることを特徴とする請求項1に
    記載の薬液処理装置。
  3. 【請求項3】球状体は、ノズルに接続され、球状体中央
    部から上下両端に向って細くなる流線型を成すことを特
    徴とする請求項1に記載の薬液処理装置。
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