JP2850840B2 - 現像装置およびその方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィ工程
において半導体基板やガラス基板などのレジストに転写
されたパターンを現像する現像装置およびその方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、露光装置により被処理基板である
半導体基板やレチクル上のレジストにパターンが転写さ
れた後、パターンを現像するために現像液を被処理基板
に浴せ現像ししかる後洗浄液で洗浄を行なっていた。し
かしながら、この現像に用いる現像液および洗浄液は気
化性が高くガスになり易く、このガスが外部に漏れ作業
上非常に危険なものであった。このため、現像装置は密
閉構造の処理室を備えていた。

【０００３】図５（ａ）〜（ｃ）は従来の現像装置の一
例における被処理基板を現像処理室に搬入し処理するま
での過程を示す模試断面図、図６（ａ）および（ｂ）は
図５の現像装置から処理が完了した被処理基板を取出す
過程を示す模式断面図である。従来、上述した問題を避
けるために、現像装置は、図５に示すように、ゲートバ
ルブ８により外部から遮断された密閉構造の現像処理室
７を備えていた。

【０００４】この現像装置による被処理基板の現像は、
まず、図５（ａ）のゲートバルブ８が閉じた状態から、
図５（ｂ）に示すように、ゲートバルブ８を開き開口１
５を開ける。そして、この開口１５より被処理基板１７
を現像処理室７に入れ支持台９に移載する。次に、図５
（ｃ）に示すように、ゲートバルブ８を閉じ、現像液ノ
ズル１０より現像液が噴射され被処理基板１７に浴びせ
られる。そして、パターンが現像されてからリンスノズ
ル１１の洗浄液により被処理基板１７は洗浄される。こ
のとき、被処理基板から気化された現像液および洗浄液
の有毒なガスは、排気管１２を通して現像処理室７から
排気されものの、凝固した残留溶剤１６は、現像処理室
７の内壁に付着されたままになる。

【０００５】次に、図６（ａ）に示すように、回転モー
タ１３の回転により支持台９を高速回転させ被処理基板
１７に付着する洗浄液を飛散させ乾燥する。そして、図
６（ｂ）に示すように、ゲートバルブ８を開き、被処理
基板１７を現像処理室７より取出す。次に、再び、図５
（ａ）および図５（ｂ）に示すように、新たに未処理の
被処理基板１７を現像処理室７に入れ繰返して現像を行
なう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た現像装置では、有毒なガスが漏れることなく密閉され
た現像処理室内で現像、洗浄および乾燥が行なわれるも
のの、被処理基板の搬入および搬出の際に現像処理室を
開けると、図６（ｂ）の矢印のように開口１５より外気
が現像処理室７に導入され、残存する残留溶剤１６が気
化熱を奪い蒸発する。その結果、現像処理室内の雰囲気
温度が気化熱により変化する。この雰囲気温度の変化は
現像されるパターン寸法に影響し正確なパターンが得ら
れないという問題がある。

【０００７】例えば、被処理基板であるガラス基板のＣ
ｒｘＯｙ／Ｃｒ膜上に電子線露光用ポジ型レジスト（Ｅ
ＢＲ一９，東レ社，膜厚５００ｎｍ程度）を成膜し、電
子線露光（加速電圧２０ｋＶ）を行ない。しかる後、現
像液をメチル・イソプチル・ケトンと洗浄液をイソ・プ
ロピル・アルコールを使用して連続的に現像し、これら
現像されたパターン寸法および現像処理室内の温度を測
定してみた。

【０００８】その結果、最初の一枚目のガラス基板のパ
ターン寸法は２．０５μｍ程度であり、二枚目は１．９
０μｍ程度となり、０．１５μｍ程度の差が生じてい
た。また、現像処理室内の雰囲気温度は、最初の一枚目
のとき２１．４°Ｃに対し、二枚目のときは２０．０°
Ｃとなり、温度差が１．４°Ｃあった。

【０００９】また、密閉された現像処理室でも、現像処
理室を開けるときに室内の残留溶剤が気化して発生する
有害なガスが開口より流出し、作業を安全に行なえ得る
か否かという危険な問題を含んでいる。

【００１０】従って、本発明の目的は、有害なガスを外
部に漏すことなく繰返し現像におけるパターン寸法の変
化を生じさせない現像装置およびその方法を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、回転す
る第１の支持台に載置される被処理基板に現像液を浴び
せ現像し洗浄液を注ぎ洗浄する現像処理室と隣接し第１
の開閉弁を介して配設される予備室と、この予備室内に
設けられるとともに外部との開口を通して搬入される前
記被処理基板を載置する第２の支持台と、前記開口を開
閉する第２の開閉弁と、この第２の開閉弁と前記第１の
開閉弁とで密閉される前記予備室内を排気する排気手段
とを備える現像装置である。また、前記第２の支持台を
回転させる回転手段を備えることが望ましい。

【００１２】本発明の他の特徴は、前記被処理基板を密
閉した状態で現像および洗浄し、しかる後前記被処理基
板を隔離された密閉された前記予備室に移し該被処理基
板を真空乾燥させ、乾燥が完了するとともに前記洗浄液
が気化されてなるガスを脱気し、該ガスを取除いてから
前記被処理基板を前記予備室から取出す現像方法であ
る。また、前記被処理基板の乾燥を促進するために該被
処理基板を回転させ前記洗浄液を飛散させることが望ま
しい。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態にお
ける現像装置を示す模式断面図である。この現像装置
は、図１に示すように、現像処理室７に隣接しゲートバ
ルブ８ａを介して配置される予備室１と、この予備室１
内に取付けられるとともにゲートバルブ８ａの開口１５
から搬入される被処理基板１７を載置する支持台２と、
ゲートバルブ８ａとゲートバルブ８ｂとで密閉された予
備室１を排気する排気管１２ａとを設けたことである。
それ以外は従来例と同じである。

【００１４】このことは、外気の導入により気化し有毒
なガスを発生するとともに気化熱を奪い雰囲気の温度を
変化させる残留溶剤が内壁に付着する現像処理室から隔
離し、ゲートバルブ８ａおよび８ｂにより密閉構造にし
被処理基板１７を載置する支持台２を収納し被処理基板
１７を乾燥する予備室１を設けたことである。また、排
気管１２ａは、図面には示していなが、機械的な吸引ポ
ンプと排気能力を調節するバリアブルリーク弁とを備え
る排気装置に接続されている。

【００１５】図２（ａ）〜（ｃ）は図１の現像装置にお
ける被処理基板の搬入から現像処理までの動作を説明す
るための動作順に示す模式断面図、図３（ａ）〜（ｃ）
は図１の現像装置における被処理基板の搬出動作を説明
するための動作順に示す模式断面図である。次に、図２
および図３を参照して本発明の現像方法と図１の現像装
置の動作を説明する。

【００１６】まず、図２（ａ）に示すように、ゲートバ
ルブ８ｂを開き、図示していない搬送機構により被処理
基板１７を開口１５より予備室１に入れ、支持台２に被
処理基板１７を載置する。このとき、予備室１を予じめ
排気管１２ａより排気し負圧状態（例えば、０．９５気
圧）にしておくことが望ましい。このように、予備室１
を外気に対して僅が低い圧力にすれば、ゲートバルブ８
ｂを開けたとき、外気が矢印のように流れ、予備室１内
に有害なガスが残っていても装置の外部に漏れることが
なく人体に対してより安全である。

【００１７】次に、図２（ｂ）に示すように、ゲートバ
ルブ８ｂを閉じ、ゲートバルブ８ａを開き、図示してい
ない搬送機構により支持台２の被処理基板１７を支持台
９に移載する。次に、図２（ｃ）に示すように、ゲート
バルブ８ａを閉じ、現像ノズル１０より現像液を被処理
基板１７に滴下するとともに支持台９を回転し滴下され
る現像液を飛散させ現像を行なう。所定時間後、リンス
ノズル１１より洗浄液を被処理基板１７に浴せ洗浄を行
なう。このとき、現像液および洗浄液はドレイン１４よ
り排出されるが現像処理室７の内壁に残留溶剤１６が付
着する。

【００１８】次に、図３（ａ）に示すように、ゲートバ
ルブ８ａを開き、図示していない搬送機構で被処理基板
１７を現像処理室７から予備室１へ搬入し、支持台２に
移載する。次に、図３（ｂ）に示すように、ゲートバル
ブ８ａを閉じ現像処理室を密閉し予備室１とは完全に隔
離する。そして、排気管１２ａから真空排気し、被処理
基板１７を乾燥する。所定時間を経過すると被処理基板
１７は乾燥し、予備室１は前述したように外気より若干
負圧状態となる。

【００１９】次に、図３（ｃ）に示すように、ゲートバ
ルブ８ｂを開き、図示していない搬送機構により被処理
基板１７を支持台２から外部に引出す。このとき、予備
室１に外部から外気が入り込み矢印に示すように流れ
る。このため、予備室１に有害なガスが残っていても外
部に漏れることはない。そして、再び、ゲートバルブ８
ｂが閉じ、図１に示す状態に戻る。

【００２０】このように、現像処理室７を常に密閉した
状態にし、被処理基板１７を出入れする予備室１と隔離
すれば、現像処理室７の圧力および雰囲気温度を一定に
でき、その結果、現像される被処理基板１７のパターン
寸法の変化がなくなる。また、予備室１に搬入された被
処理基板１７は真空乾燥されるので、被処理基板からの
有毒ガスは完全に無くなり、開口１５を開けても外部に
有毒ガスは漏れない。さらに、必要に応じて予備室を開
ける前に負圧状態にしておけば、外部に漏れるガスが完
全に無くなりより安全である。

【００２１】図４（ａ）および（ｂ）は本発明の他の実
施の形態における現像装置を動作順に示す模式断面図で
ある。この現像装置は、図３に示すように、支持台２を
高速回転させ被処理基板１７に付着する洗浄液を飛散さ
せ乾燥を促進する回転モータ３を設けたことである。そ
れ以外は、前述の実施の形態における現像装置と同じで
ある。

【００２２】この現像装置の動作は、まず、図４（ａ）
に示すように、現像処理室７の支持台９に乗せられた被
処理基板１７は、前述の実施の形態におけると同じよう
に、現像処理される。そして、図４（ｂ）に示すよう
に、密閉された予備室１内の被処理基板１７は、回転モ
ータ３により高速回転され付着する洗浄液が飛散し、排
気管１２ａからの真空排気による乾燥を助成し、被処理
基板１７の乾燥をより完全なものとしかつ乾燥時間を早
めるという利点がある。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、被処理基
板に現像液を浴びせ現像し洗浄液を注ぎ洗浄する現像処
理室と隣接し開閉弁を介して隔離し配設される密閉構造
の予備室と、この予備室内に設けられるとともに外部と
の開閉バルブの開口を通して搬入される被処理基板を載
置する第２の支持台とを設け、残留溶剤を気化させるこ
となく現像処理室を密閉し内部温度を一定に保ち、現像
処理室と隔離された予備室を密閉し被処理基板を真空乾
燥することによって、現像処理室内の雰囲気温度の変化
による現像されるパターン寸法を安定して得られ歩留の
向上が図れるという効果がある。

【００２４】また、予備室にて洗浄液を真空脱気し被処
理基板を乾燥するとともに、必要に応じて第２の支持台
をスピン回転させ被処理基板の乾燥をより早め乾燥を完
全にすることによって、被処理基板の予備室からの出し
入れの際に、外部へ漏れる有毒なガスが皆無とになり、
安全に作業ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における現像装置を示す
模式断面図である。

【図２】図１の現像装置における被処理基板の搬入から
現像処理までの動作を説明するための動作順に示す模式
断面図である。

【図３】図１の現像装置における被処理基板の搬出動作
を説明するための動作順に示す模式断面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態における現像装置を動
作順に示す模式断面図である。

【図５】従来の現像装置の一例における被処理基板を現
像処理室に搬入し処理するまでの過程を示す模試断面図
である。

【図６】図６の現像装置から処理が完了した被処理基板
を取出す過程を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１ 予備室 ２，９ 支持台 ３，１３ 回転モータ ７ 現像処理室 ８，８ａ，８ｂ ゲートバルブ １０ 現像ノズル １１ リンスノズル １２，１２ａ 排気管 １４ ドレイン １５ 開口 １６ 残留溶剤 １７ 被処理基板

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する第１の支持台に載置される被処
   理基板に現像液を浴びせ現像し洗浄液を注ぎ洗浄する現
   像処理室と隣接し第１の開閉弁を介して配設される予備
   室と、この予備室内に設けられるとともに外部との開口
   を通して搬入される前記被処理基板を載置する第２の支
   持台と、前記開口を開閉する第２の開閉弁と、この第２
   の開閉弁と前記第１の開閉弁とで密閉される前記予備室
   内を排気する排気手段とを備えることを特徴とする現像
   装置。
2. 【請求項２】 前記第２の支持台を回転させる回転手段
   を備えることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記被処理基板を密閉した状態で現像お
   よび洗浄し、しかる後前記被処理基板を隔離された密閉
   された前記予備室に移し該被処理基板を真空乾燥させ、
   乾燥が完了するとともに前記洗浄液が気化されてなるガ
   スを脱気し、該ガスを取除いてから前記被処理基板を前
   記予備室から取出すことを特徴とする現像方法。
4. 【請求項４】 前記被処理基板の乾燥を促進するために
   該被処理基板を回転させ前記洗浄液を飛散させることを
   特徴とする請求項３記載の現像方法。