JP2871747B2 - 処理装置 - Google Patents
処理装置Info
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- JP2871747B2 JP2871747B2 JP1261501A JP26150189A JP2871747B2 JP 2871747 B2 JP2871747 B2 JP 2871747B2 JP 1261501 A JP1261501 A JP 1261501A JP 26150189 A JP26150189 A JP 26150189A JP 2871747 B2 JP2871747 B2 JP 2871747B2
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- Japan
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- processing
- temperature
- wafer
- processing liquid
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、処理装置に関する。
［従来の技術］ 従来から、半導体ウェハの製造工程で、ウェハを現像
処理する工程がある。即ち、CVD、スパッタ装置等でウ
ェハ上に成膜されたSiO2膜やポリシリコン等の薄膜上全
面に均一にレジストを塗布し、マスクと呼ばれるパター
ンを通して光をあてレジストに光反応を生じさせた後、
現像工程を行うためにデベロッパが用いられている。現
像液としては、露光部分が光分解反応し現像液に可溶と
なったレジストを除去してウェハ上にパターンを形成す
るポジ型と、露光部分が架橋反応を生じて現像液に不溶
となったことを利用して未露光部分のレジストを除去し
てパターンを形成するネガ型がある。また、現像液の供
給方法はディップ型や現像液供給系のパイプの先端のノ
ズルより噴霧状の液をウェハ表面に吐出させるスプレー
型、現像液の表面表力を利用してウェハ上に現像液を盛
り上げるパドル型等がある。現像の超LSIではレジスト
パターンも微細化が要求され、レジストとして、解像度
の優れたしかもリソグラフィに続くエッチングに際して
強い耐性を持ち、さらに塗布される面との密着性のよい
ノボラック樹脂−ナフトキノンジアジト系等のポジ型レ
ジストが主に用いられている。それらのレジストは光照
射により分解されアルカリ水溶液可溶となるため、現像
液にはアルカリ水溶液が使用されている。現像装置とし
ては現像ムラ装置面からパドル型が主流となっている。
処理する工程がある。即ち、CVD、スパッタ装置等でウ
ェハ上に成膜されたSiO2膜やポリシリコン等の薄膜上全
面に均一にレジストを塗布し、マスクと呼ばれるパター
ンを通して光をあてレジストに光反応を生じさせた後、
現像工程を行うためにデベロッパが用いられている。現
像液としては、露光部分が光分解反応し現像液に可溶と
なったレジストを除去してウェハ上にパターンを形成す
るポジ型と、露光部分が架橋反応を生じて現像液に不溶
となったことを利用して未露光部分のレジストを除去し
てパターンを形成するネガ型がある。また、現像液の供
給方法はディップ型や現像液供給系のパイプの先端のノ
ズルより噴霧状の液をウェハ表面に吐出させるスプレー
型、現像液の表面表力を利用してウェハ上に現像液を盛
り上げるパドル型等がある。現像の超LSIではレジスト
パターンも微細化が要求され、レジストとして、解像度
の優れたしかもリソグラフィに続くエッチングに際して
強い耐性を持ち、さらに塗布される面との密着性のよい
ノボラック樹脂−ナフトキノンジアジト系等のポジ型レ
ジストが主に用いられている。それらのレジストは光照
射により分解されアルカリ水溶液可溶となるため、現像
液にはアルカリ水溶液が使用されている。現像装置とし
ては現像ムラ装置面からパドル型が主流となっている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、パドル型では迅速かつ均一に現像液をレジス
ト膜上に盛り上げることや、現像液の温度制御や現像ム
ラをなくすこと等が重要点であり、現像時間や液盛りタ
イミング等をレジストや現像液の特性に合わせて行わな
ければならない。さらにポジ型の現像液の場合は水溶液
であるため現像時間中に水が気化して気化熱が奪われる
ことにより現像液の温度低下が生じる。この時ウェハの
中心部と周辺部とでは大気に触れる面積に違いが生じ気
化速度が異る。従ってウェハの中心部と周辺部で温度が
不均となってしまう。この温度差のため現像ムラが生
じ、レジストパターンの一定膜厚を保持することは非常
に困難であった。
ト膜上に盛り上げることや、現像液の温度制御や現像ム
ラをなくすこと等が重要点であり、現像時間や液盛りタ
イミング等をレジストや現像液の特性に合わせて行わな
ければならない。さらにポジ型の現像液の場合は水溶液
であるため現像時間中に水が気化して気化熱が奪われる
ことにより現像液の温度低下が生じる。この時ウェハの
中心部と周辺部とでは大気に触れる面積に違いが生じ気
化速度が異る。従ってウェハの中心部と周辺部で温度が
不均となってしまう。この温度差のため現像ムラが生
じ、レジストパターンの一定膜厚を保持することは非常
に困難であった。
本発明は上記の欠点を解消するためになされたもので
あって、処理中の処理液温度差による処理ムラを除去し
た処理装置を提供することを本発明の目的とする。
あって、処理中の処理液温度差による処理ムラを除去し
た処理装置を提供することを本発明の目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため本発明の処理装置は、被処
理体上に処理液供給機構から処理液を供給滞在させて処
理する装置において、処理液の供給によって生じる被処
理体の温度分布を、中心部及び周辺部の温度を異ならせ
実質的に被処理体の全面に亘って処理温度が均一になる
ように被処理体に対して相対的に加温又は冷却する手段
を備え、処理液を供給滞在させた被処理体を包囲するカ
ツプを密閉可能とする手段を備えたものであり、好まし
くは、処理液供給機構は、処理液の温度を調整する温度
調整手段を備えたものである。
理体上に処理液供給機構から処理液を供給滞在させて処
理する装置において、処理液の供給によって生じる被処
理体の温度分布を、中心部及び周辺部の温度を異ならせ
実質的に被処理体の全面に亘って処理温度が均一になる
ように被処理体に対して相対的に加温又は冷却する手段
を備え、処理液を供給滞在させた被処理体を包囲するカ
ツプを密閉可能とする手段を備えたものであり、好まし
くは、処理液供給機構は、処理液の温度を調整する温度
調整手段を備えたものである。
［作用］ 被処理体の周辺部に生じる温度低下を相殺する手段を
設けたので、被処理体全面を均一な温度に保持すること
ができ、処理ムラを生じることなく、均一な処理を行う
ことができる。
設けたので、被処理体全面を均一な温度に保持すること
ができ、処理ムラを生じることなく、均一な処理を行う
ことができる。
［実施例］ 本発明をパドル型デベロッパに適用した一実施例を図
面に参照して説明する。
面に参照して説明する。
第１図に図示の処理装置であるパドル型デベロッパは
真空吸着等によって被処理体であるウェハ１を載置固定
し、モータ２の回転軸に固定される上面が円形状の支持
台であるチャック３の円形中心部上方にノズル４が設け
られる。ノズル４はロットの切れ目等で必要ならばダミ
ーディスペンスを実行することができる。即ち、ノズル
４をチャック３上方から外側位置に退避させるためのス
キャナー５により移動自在となっている。このノズル４
が接続される現像液供給系６は現像液収納容器７に収納
された処理液である現像液８を均一に供給するポンプ９
を例えばベローズポンプ等、フィルタ容器10及びポンプ
９に連動して開閉されるバルブ11、現像液８をノズル４
内に引き戻し、現像液の液だれあるいは固化を防止する
ためサックバックバルブ12等から構成される。現像供給
系６には図示しない温度調節機構が設けられ、現像液及
びレジストの種類等により適温に調整するように構成さ
れる。また、現像液供給時及び現像液洗浄時に装置外部
へ現像液や洗浄液が飛散するのを防止するため処理容器
としてカップ13がチャック３を包囲して設けられる。カ
ップ13は上下動可能であってウェハ１の図示しない搬送
機構による搬入出時には図示の位置より下降し、チャッ
ク３が露出してウェハの搬入出を容易にする。カップ13
の下部には排気官等（図示せず）が接続される。さらに
本発明の特徴である処理温度が均一になるように加温す
る手段である遠赤外線ランプ14がウェハ１の周辺部Ｓを
中心部に対し補償するよう加熱可能にウェハ１の周辺部
Ｓの上方に円環状に設けられる。
真空吸着等によって被処理体であるウェハ１を載置固定
し、モータ２の回転軸に固定される上面が円形状の支持
台であるチャック３の円形中心部上方にノズル４が設け
られる。ノズル４はロットの切れ目等で必要ならばダミ
ーディスペンスを実行することができる。即ち、ノズル
４をチャック３上方から外側位置に退避させるためのス
キャナー５により移動自在となっている。このノズル４
が接続される現像液供給系６は現像液収納容器７に収納
された処理液である現像液８を均一に供給するポンプ９
を例えばベローズポンプ等、フィルタ容器10及びポンプ
９に連動して開閉されるバルブ11、現像液８をノズル４
内に引き戻し、現像液の液だれあるいは固化を防止する
ためサックバックバルブ12等から構成される。現像供給
系６には図示しない温度調節機構が設けられ、現像液及
びレジストの種類等により適温に調整するように構成さ
れる。また、現像液供給時及び現像液洗浄時に装置外部
へ現像液や洗浄液が飛散するのを防止するため処理容器
としてカップ13がチャック３を包囲して設けられる。カ
ップ13は上下動可能であってウェハ１の図示しない搬送
機構による搬入出時には図示の位置より下降し、チャッ
ク３が露出してウェハの搬入出を容易にする。カップ13
の下部には排気官等（図示せず）が接続される。さらに
本発明の特徴である処理温度が均一になるように加温す
る手段である遠赤外線ランプ14がウェハ１の周辺部Ｓを
中心部に対し補償するよう加熱可能にウェハ１の周辺部
Ｓの上方に円環状に設けられる。
次に現像方法について説明する。
ウェハ１が図示しない搬送機構によりチャック３上に
載置されると、ウェハ１はチャック３に吸着支持されカ
ップ13は第１図の図示のように上昇し、ウェハ１上に現
像液供給系６より一定量の現像液８がノズル４より例え
ば２〜５秒間内で滴下され、現像液８の表面張力により
ウェハ１に塗布されパターン露光済のレジスト膜Ｒ上に
第２図に示すように滞在させる。この時必要ならば極め
て低速（例えば10rpm）でモータ２を回転させ、ウェハ
１上に現像液８が迅速に行き渡り、かつ表面張力により
飛散してしまわないようにウェハ１を回転させてもよ
い。ウェハ１上に現像液８を30〜120秒間通常60秒間滞
在させ現像を進行させる。現像時間はレジスト膜の種
類、膜厚及び現像液の種類、温度により適宜選択する。
例えば現像液としてコリンを用いる場合、コリンは50゜
〜60゜で現像を行うと非常に短時間で現像できるが均一
な現像が行えず制御が困難である。しかし例えば30℃で
上記の時間の現像を行うと均一な現像を行うことができ
る。この現像時間中、遠赤外線ランプ14を極めて弱い光
線を発生するよう作動させ、ウェハ１の周辺部Ｓを中心
部に対して補償するよう加熱する。このように周辺部Ｓ
を微弱に加熱することにより第３図に示すようにウェハ
１の現像時間ｔ中にウェハ１の中心部の温度低下勾配Ｃ
と周辺部の加熱を行わない状態の時に生じるウェハ１の
周辺部Ｓの温度低下勾配S1との差を相殺し、周辺部Ｓに
おいてもウェハ１の中心部と同様の温度低下勾配Ｃを保
持することができる。このため、ウェハ１の全域に亘
り、温度を均一にすることにより現像ムラを生じること
がない。
載置されると、ウェハ１はチャック３に吸着支持されカ
ップ13は第１図の図示のように上昇し、ウェハ１上に現
像液供給系６より一定量の現像液８がノズル４より例え
ば２〜５秒間内で滴下され、現像液８の表面張力により
ウェハ１に塗布されパターン露光済のレジスト膜Ｒ上に
第２図に示すように滞在させる。この時必要ならば極め
て低速（例えば10rpm）でモータ２を回転させ、ウェハ
１上に現像液８が迅速に行き渡り、かつ表面張力により
飛散してしまわないようにウェハ１を回転させてもよ
い。ウェハ１上に現像液８を30〜120秒間通常60秒間滞
在させ現像を進行させる。現像時間はレジスト膜の種
類、膜厚及び現像液の種類、温度により適宜選択する。
例えば現像液としてコリンを用いる場合、コリンは50゜
〜60゜で現像を行うと非常に短時間で現像できるが均一
な現像が行えず制御が困難である。しかし例えば30℃で
上記の時間の現像を行うと均一な現像を行うことができ
る。この現像時間中、遠赤外線ランプ14を極めて弱い光
線を発生するよう作動させ、ウェハ１の周辺部Ｓを中心
部に対して補償するよう加熱する。このように周辺部Ｓ
を微弱に加熱することにより第３図に示すようにウェハ
１の現像時間ｔ中にウェハ１の中心部の温度低下勾配Ｃ
と周辺部の加熱を行わない状態の時に生じるウェハ１の
周辺部Ｓの温度低下勾配S1との差を相殺し、周辺部Ｓに
おいてもウェハ１の中心部と同様の温度低下勾配Ｃを保
持することができる。このため、ウェハ１の全域に亘
り、温度を均一にすることにより現像ムラを生じること
がない。
以上の説明は本発明の一実施例であって、本発明はこ
れに限定されるものではない。即ち、遠赤外線ランプに
よるウェハ周辺部９の加熱に限らず、ウェハ全面の温度
を均一に保持するものならばよく、第４図に示すように
ウェハ１を支持するチャック３をウェハ裏面全面に接す
るような大型のものにして、周辺部に接する部分にヒー
タ15を設け、周辺を加熱するか、あるいは中心部に冷却
装置を設け、中心部の冷却を行いウェハ全面の温度均一
を企てるようにしてもよい。また、ウェハを包囲するカ
ップを密閉するようにして現像液の気化を防止して気化
熱による温度低下を発生させないようにすればウェハ全
面を一定温度に保持することができ好適である。
れに限定されるものではない。即ち、遠赤外線ランプに
よるウェハ周辺部９の加熱に限らず、ウェハ全面の温度
を均一に保持するものならばよく、第４図に示すように
ウェハ１を支持するチャック３をウェハ裏面全面に接す
るような大型のものにして、周辺部に接する部分にヒー
タ15を設け、周辺を加熱するか、あるいは中心部に冷却
装置を設け、中心部の冷却を行いウェハ全面の温度均一
を企てるようにしてもよい。また、ウェハを包囲するカ
ップを密閉するようにして現像液の気化を防止して気化
熱による温度低下を発生させないようにすればウェハ全
面を一定温度に保持することができ好適である。
上記実施例では、現像処理装置に限定して説明した
が、これに限るものでなく、レジスト塗布装置、洗浄装
置、コーター等のようにウェハ表面に塗布された液体が
所望温度に、また均一温度で処理する装置に適用可能で
ある。
が、これに限るものでなく、レジスト塗布装置、洗浄装
置、コーター等のようにウェハ表面に塗布された液体が
所望温度に、また均一温度で処理する装置に適用可能で
ある。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の処理装置に
よれば、被処理体を所望温度に中心部と周辺部に生じる
温度不均一を相殺する手段を設けたため、被処理体全面
を均一な温度に保持することができ、処理ムラを生じる
ことがない。また、被処理体の上に供給される処理液の
温度をその種類に応じて調整することができるので、よ
り高精度な処理が可能である。さらに、被処理体の密閉
手段により供給された処理液の気化を防止することがで
き、よりいっそう被処理体全面を均一な温度に保持する
ことが可能となる。
よれば、被処理体を所望温度に中心部と周辺部に生じる
温度不均一を相殺する手段を設けたため、被処理体全面
を均一な温度に保持することができ、処理ムラを生じる
ことがない。また、被処理体の上に供給される処理液の
温度をその種類に応じて調整することができるので、よ
り高精度な処理が可能である。さらに、被処理体の密閉
手段により供給された処理液の気化を防止することがで
き、よりいっそう被処理体全面を均一な温度に保持する
ことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図及び第３図
は第１図に示す一実施例を説明する図、第４図は他の実
施例の要部を示す図である。 １……被処理体（ウェハ） ３……チャック（支持台） ６……現像液供給系 ８……処理液（現像液） 14……遠赤外線ランプ （加温又は冷却する手段） 15……ヒータ（加温又は冷却する手段） Ｓ……周辺部 Ｒ……レジスト膜
は第１図に示す一実施例を説明する図、第４図は他の実
施例の要部を示す図である。 １……被処理体（ウェハ） ３……チャック（支持台） ６……現像液供給系 ８……処理液（現像液） 14……遠赤外線ランプ （加温又は冷却する手段） 15……ヒータ（加温又は冷却する手段） Ｓ……周辺部 Ｒ……レジスト膜
Claims (2)
- 【請求項１】被処理体上に処理液供給機構から処理液を
供給滞在させて処理する装置において、前記処理液の供
給によって生じる前記被処理体の温度分布を、中心部及
び周辺部の温度を異ならせ実質的に前記被処理体の全面
に亘って処理温度が均一になるように被処理体に対して
相対的に加温又は冷却する手段を備え、前記処理液を供
給滞在させた前記被処理体を包囲するカツプを密閉可能
とする手段を備えたことを特徴とする処理装置。 - 【請求項２】前記処理液供給機構は、前記処理液の温度
を調整する温度調整手段を備えたことを特徴とする請求
項１記載の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261501A JP2871747B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261501A JP2871747B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03124017A JPH03124017A (ja) | 1991-05-27 |
| JP2871747B2 true JP2871747B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=17362785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1261501A Expired - Fee Related JP2871747B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871747B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4098908B2 (ja) * | 1999-01-29 | 2008-06-11 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
| US6398429B1 (en) | 1999-03-15 | 2002-06-04 | Tokyo Electron Limited | Developing method and developing apparatus |
| JP3393082B2 (ja) | 1999-04-02 | 2003-04-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 現像方法および現像装置 |
| JP4414753B2 (ja) | 2003-12-26 | 2010-02-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 現像装置及び現像処理方法 |
| 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 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01200623A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Nec Kyushu Ltd | 半導体製造装置 |
| JPH0341715A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | スピンコーター |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP1261501A patent/JP2871747B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03124017A (ja) | 1991-05-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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