JP2941085B2

JP2941085B2 - フォトレジストの現像方法および現像装置

Info

Publication number: JP2941085B2
Application number: JP13723391A
Authority: JP
Inventors: 尚佐藤; 忠宏古川; 和己新井
Original assignee: Kyodo Printing Co Ltd
Current assignee: Kyodo Printing Co Ltd
Priority date: 1991-05-13
Filing date: 1991-05-13
Publication date: 1999-08-25
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JPH04335645A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、基体上に形成したフ
ォトレジスト被膜に対し、現像液を吹き付けて現像処理
する技術に関し、特に、ポジ型のフォトレジストの現像
処理に有効に利用することができる、現像方法および現
像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】一般に、マイクロフォ
トリソグラフィ技術は、微細なパターンを形成する手段
として良く知られている。その技術では、半導体ウエハ
あるいはカラーフィルタ用基板等の基体上にフォトレジ
スト被膜を形成し、フォトマスクを通して露光処理した
後、そのフォトレジスト被膜を現像処理することによっ
て、フォトマスクの画像を再現する。従来、フォトレジ
スト被膜を現像処理する手法には、基体を現像液の中に
浸す浸漬方式と、基体上のフォトレジスト被膜にノズル
から現像液を吹き付けるスプレーあるいはシャワー等の
吹付け方式の二種類がある。浸漬方式は簡便ではある
が、処理に時間がかかり、また、現像のバラツキあるい
はパターンのエッジのシャープネスの点に少し難点があ
る。その点、吹付け方式はすぐれ、自動化も容易であ
る。

【０００３】しかし、そうした吹付け方式によって、ポ
ジ型のフォトレジスト被膜を現像処理すると、数μｍ〜
数十μｍの大きさのピンホールが発生するおそれがあ
る。そのピンホール発生の問題について、いろいろと検
討したところ、その原因が現像液のミストにあることが
分かった。すなわち、吹付け方式では、現像液をノズル
等から噴出させるため、現像液がミスト化し、それが、
現像装置のケーシングの中に飛散し、乾いた基板の表面
に付着して画像（つまり、現像によって得るパターン）
にピンホールを生じるのである。このピンホールの直径
は、たとえば２０μｍ以下というように、ある値よりも
小さい。ピンホールの大きさがある値よりも小さくなる
理由として、次のことが考えられる。たとえば２０μｍ
以下の大きさのミストが、乾いたフォトレジスト被膜の
表面にしずくとして付着すると、そのしずくに含まれる
水分が蒸発し、濃度が非常に高いしずくとなり、フォト
レジスト被膜を犯して、エッチングに対する耐性を低下
させ、その結果、次のエッチング工程で非エッチング部
（未露光部）にピンホールを生じる。しかし、それより
も大きなしずくはフォトレジスト被膜を犯す程には濃度
を高めることがないものと考えられる。

【０００４】現像液のミストが起因する、ピンホール発
生の問題を解決する方法として、多数あるノズルのう
ち、最初に吹き付ける部分の液の流れを邪魔板などによ
って整流することによって、現像液のミスト自体の発生
を抑え、その影響を実質的に小さくする方法、あるい
は、現像処理に先立ち、基体の表面に水をかける処理
（プリウエット）を行う方法が考えられる。しかし、現
像液と基板との最初の接触を工夫したとしても、ピンホ
ールを減らすことはできても、それを無くすことは困難
であり、また、場合によっては、現像ムラの問題を生じ
るおそれがある。他方、液体の水を用いてプリウエット
を行えば、ピンホールの発生を有効に防止することはで
きるが、プリウエット用の水が現像液の濃度を薄めるた
め、現像液を循環して再使用することができなくなると
いう別の問題を生じる。大型の基体、たとえば液晶パネ
ル用のカラーフィルタ基体などにおいては、コスト面か
ら現像液を循環して再使用することが必要である。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、現像液を循環して再使用す
ることを可能としつつ、前記したようなピンホールの発
生を有効に防止することができる技術を提供することを
目的とする。

【０００６】

【そのための手段および作用】この発明では、基体上に
形成したフォトレジスト被膜に対し、スプレー、シャワ
ー等の吹付け方式によって現像処理するに先立ち、前記
基体上のフォトレジスト被膜をミスト化した水にさらす
ようにする。ミスト化した水を得る方法としては、超音
波式の加湿機を利用する方法、あるいは水をノズルから
霧状に噴出させて水ミストを得る方法などがある。通
常、現像装置は自動化され、現像処理すべき基体は、コ
ンベア等の搬送手段によってケーシングの一方から他方
に向けて搬送される。そして、その搬送経路の途中に、
ノズル等を含む吹付け手段が配置される。そこで、その
吹付け手段の前段にミスト化した水が充満した室を設け
るようにする。そうした室は、現像装置のケーシング内
に位置する。その室に対し、前記超音波式の加湿機等の
水ミスト発生手段をケーシングの外部に配置し、ミスト
導入管を通して水ミストを導入するようにすると良い。
ミスト化した水は、基体上のフォトレジスト被膜の表面
に付着し、その表面の全体を被う。そのため、現像液の
ミストがフォトレジスト被膜の表面に付着しても、水ミ
ストが介在することによって、現像液のしずくが局所的
に濃度を高めるようなことはない。したがって、現像液
のミストが起因する、ピンホール発生の問題は解決す
る。また、ミスト化した水の量は、使用する現像液の量
に比べてきわめて少なく、現像液の濃度を実質上変化す
ることはない。そのため、何の問題もなく、現像液を循
環して再使用することができる。

【０００７】

【実施例】図１に示す実施例は、カラー液晶パネル用の
カラーフィルタの製造ラインに適用した例であって、図
１自体は現像装置の部分の断面構造を示している。現像
装置１０は、ケーシング１２の中にユニット化されてい
る。ケーシング１２は箱型であり、その中央部分に搬送
手段であるコンベア２０が長手方向に走っている。コン
ベア２０は、複数の支持ローラあるいは搬送ローラ２２
を含み、その上に現像処理すべき基体３０を載せて矢印
Ａの方向に動く。したがって、ポジ型フォトレジスト被
膜を含む基体３０は、このコンベア２０によって一方の
側板１２ａの方から他方の側板１２ｂの方へと順次搬送
される。基体３０は、フォトレジスト被膜を上にして搬
送されるので、コンベア２０の上方に、現像液を吹き付
ける吹付け手段４０が配置される。吹付け手段４０は、
現像液を供給する配管４２のほか、それに連絡した多数
のノズル４４を備えている。こうした吹付け手段４０
は、コンベア２０上を搬送される基体３０に対し、ノズ
ル４４から現像液を吹き付ける。それにより、基体３０
が他方の側板１２ｂに至るまでに現像が終了する。な
お、各ノズル４４から出た現像液は、現像に供された
後、ケーシング１２の底板１２ｃ側に落下するが、その
現像液は回収されて再使用される。

【０００８】さて、現像装置１０には、基体３０が搬入
される側、すなわち、一方の側板１２ａ寄りに、ミスト
化した水を導入する室５０を設けている。室５０は、ケ
ーシング１２にあって、邪魔板６０によって簡便に仕切
られているだけである。邪魔板６０は、最初のノズル４
４の下部に位置し、室５０を区画すると同時に、最初の
ノズル４４から現像液を他方の側板１２ｂの方に向けて
整流をもしている。ノズル４４は、通常、現像処理中、
揺動あるいは回転するので、ノズル４４から噴出する現
像液は霧状に四方に飛び散る。そこで、ケーシング１２
の中は、ノズル４４のある部分だけでなく、ノズル４４
のない側板１２ａに近い所まで、ミスト化した現像液が
飛び交うところである。しかし、邪魔板６０があるた
め、側板１２ａの内側に近い部分には現像液のしずくは
ほとんど飛ぶことがない。しかもまた、室５０の中に
は、水蒸気あるいはミスト化した水が充満しているた
め、そうしたミスト化した水は、基体３０が現像液に接
触する前に、フォトレジスト被膜の表面に薄い保護層を
形成する。したがって、基体３０上のフォトレジスト被
膜は、現像液の吹付けを受ける前に現像液のしずくによ
って犯されるようなことがなく、ピンホールを発生する
ことがない。ここで、室５０に対して水ミストを供給す
る手段として、ケーシング１２の外に設けた超音波式の
加湿機７０と、加湿機７０が発生した水ミストを室５０
内に導入するミスト導入管８０との組合せが好適であ
る。たとえば３０ｃｍ角の基体３０の場合、導入すべき
水ミストの量は、０．１〜数リットル／時で充分であ
り、超音波式の加湿機７０はそれに充分に、しかも簡便
に対応することができる。また、そうした水ミストの量
は、アルカリ水溶液からなる現像液の濃度を実質上変化
させることがない。ちなみに、使用する現像液の量は、
１００〜２００リットルというように前記水ミストの量
に比べて桁違いに大きい。

【０００９】現像装置１０のように、基体３０に対して
現像液が最初に接触する直前に室５０を配置するように
すれば、室５０を区画するための部材、つまり邪魔板６
０を整流用としても兼用することができる。しかし、整
流用とは別の部材によって、側板１２ａにより近い部分
に、水ミストを導入する室を区画するようにすることも
できる。また、整流用の部材を設けることなく、水ミス
トを導入する室を区画して設けるようにすることもでき
る。

【０００１０】

【発明の効果】この発明では、基体３０上に形成したフ
ォトレジスト被膜に対し、現像液を吹き付けて現像処理
するに先立ち、前記基体３０上のフォトレジスト被膜を
ミスト化した水にさらすようにしているため、現像液の
しずくによる悪影響をなくしてピンホールの発生を有効
に防止することができる。しかも、その場合、ミスト化
した水を用いることから、その量は、現像液の濃度を実
質上変えることがないので、現像液を循環して再使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による現像装置の一実施例を示す断面
構造図である。

【符号の説明】

１０現像装置１２ケーシング２０コンベア（搬送手段）３０基体４０吹付け手段５０室６０邪魔板７０超音波式の加湿機（水ミスト発生手段）８０ミスト導入管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−274145（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−203444（ＪＰ，Ａ) 特開平３−231227（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03F 7/38,7/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に形成したフォトレジスト被膜に
対し、現像液を吹き付けて現像処理するに先立ち、前記
基体上のフォトレジスト被膜を、現像液の量に比べて極
小量のミスト化した水にさらし、そのミスト化した水を
前記フォトレジスト被膜の表面に付着させ、その表面に
付着した水によって、前記吹付けで生じる現像液のミス
トが起因するピンホールの発生を防止し、しかもまた、
前記ミスト化した水の量が前記現像液の量に比べて少な
いことを利用し、ミスト化した水が加わる現像液を循環
して再使用することを特徴とする、フォトレジストの現
像方法。
【請求項２】フォトレジストがポジ型であり、現像液
が水溶性である、請求項１のフォトレジストの現像方
法。
【請求項３】内部に空間を仕切るケーシングと、その
ケーシングの一方の側から他方の側に向けて、フォトレ
ジスト被膜を形成した基体を搬送する搬送手段と、基体
の搬送経路に配置され、基体上のフォトレジスト被膜に
対して現像液を吹き付ける吹付け手段とを備えた現像装
置において、前記吹付け手段による現像処理に先立ち、
現像液の量に比べて極小量のミスト化した水を前記フォ
トレジスト被膜の表面に付着させ、その表面に付着した
水によって、前記吹付けで生じる現像液のミストが起因
するピンホールの発生を防止するため、前記ケーシング
の一方の側に、ミスト化した水を導入する室を配置し、
しかもまた、前記室を前記ケーシングの底板の側に開放
し、前記ミスト化した水および前記吹付けを終えた現像
液を一緒に回収可能とし、ミスト化した水が加わる現像
液を再使用することを特徴とする、現像装置。
【請求項４】前記室は、邪魔板でケーシング内に区画
され、しかも、ケーシングの外に延びるミスト導入管に
よって水ミスト発生手段に連絡している、請求項４の現
像装置。