JP3119616B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は現像装置に関し、特
に現像液を半導体基板上に均一に滴下する構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来からの半導体装置の製造工程で使用
される現像装置には、図３または図４に示すものがあ
る。図３に示す従来の現像装置は、半導体基板１を真空
吸着してモータ２で回転させる基体３と、排水口４を有
する下蓋５と、薬液６を滴下あるいは噴出するノズル７
と上蓋８とから主に構成されている。半導体基板１表面
に各種薬液を滴下するノズル７は、半導体基板１上の空
間あるいは側面空間に設置され、固定または移動する支
持体９を通して、半導体基板１の表面へと薬液６を滴下
あるいは噴霧する構造となっている。ノズル７から一定
量の薬液を半導体基板１に滴下し、モーター２を低速度
で駆動して半導体基板１を回転させると、薬液の空気に
接触している部分と空気間でわずかな摩擦力が働き、薬
液は半導体基板１上で循環する。所定の時間が経過した
ら、半導体基板１を回転させながら、純水を放水し半導
体基板１に残留する薬液及び薬液と感光性樹脂の混合液
を洗い流す。その後、半導体基板１を高速で回転させ表
面上の水分を乾燥させる。

【０００３】また図４に示す従来の現像装置は、半導体
基板１を真空吸着してモータ２で回転させる基体３と、
排水口４を有する下蓋５と、可動式の中蓋１１と、薬液
６を滴下あるいは噴出すノズル７と上蓋８とから主に構
成されている。ノズル７から滴下あるいは噴霧した薬液
６は中蓋１１上に蓄積され、半導体基板１を薬液６中に
浸漬する。所定の時間が経過したら、中蓋１１が下方に
移動し、薬液６が排水口４から排出される。その後、純
水が放水され半導体基板１に残留する薬液及び薬液と感
光性樹脂の混合液を洗い流され、半導体基板１を高速で
回転させ表面上の水分を乾燥させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな現像装置を用いた現像方法では、半導体基板１の歩
留まりを向上させることが出来ない。図３に示した現像
装置のように、半導体基板１上に直接薬液６を滴下ある
いは噴霧する場合には、半導体基板１上に薬液６を均一
に滴下することが困難である。薬液６の噴霧圧や吐出圧
の変動やノズル７を持つ支持体９の移動速度の変動、あ
るいは、半導体基板１を保持する基体３の回転数の変動
によって半導体基板１上の感光性樹脂と薬液との接触時
間の差による現像処理時間の差が生じ、感光性樹脂の半
導体基板１表面での面内寸法ばらつきを生じさせてい
た。特に変動が大きい場合には、半導体基板１表面の周
辺部へ十分に薬液が回り込まないことが生じ、部分的に
感光性樹脂膜現像残りが発生していたからである。これ
らの減少は、特に半導体基板１の大口径化が進むと顕著
に現れてくる。この半導体基板１表面での面内寸法ばら
つきや部分的な感光性樹脂膜現像残りを誘発させ、結果
として、半導体基板１の歩留まりを低下させてしまう要
因となっていた。

【０００５】また図４のように半導体基板１を薬液６の
中に浸漬する場合には、前回処理したときに発生した薬
液と感光性樹脂の混合液が半導体基板１にゴミとして付
着し、正常なパターンが形成できないという問題点が発
生した。現像工程では、露光された感光性樹脂を薬液に
溶解させるポジ型の場合と未露光部分が薬液に溶解する
ネガ型の場合があるが、そのどちらの場合も現像処理に
よって薬液と感光性樹脂に混合液が発生する。この発生
した混合液は現像・水洗槽内、特に下蓋５あるいは中蓋
１１に付着する。現像処理工程では所定の現像時間終了
後に純水によってこの混合液を洗浄する。しかし、付着
した混合液については、完全に洗浄することが難しく、
洗浄では除去できない混合液が現像・水洗槽内に残って
しまう。この除去できない混合液が次回の半導体基板１
の現像処理時に半導体基板上の感光性樹脂に付着してパ
ターン形成不良を誘発してしまう。このパターン形成不
良により結果として、半導体基板１の歩留まりを低下さ
せてしまっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の問題点に鑑み、本
発明の請求項１に記載の発明は、半導体装置の製造工程
のうちフォトリソグラフィ工程でのフォトレジストの現
像に使用される現像装置において、半導体基板を保持ま
たは固定し回転させる基体と、一端から前記半導体基板
の外周部の該半導体基板表面よりも高い位置で薬液を前
記半導体基板上に滴下すると共に前記一端よりも外方で
且つ前記一端の位置よりも高い位置に他端を有するリー
ド板と、前記リード板の他端側から前記リード板上に薬
液を吐出する複数のノズルとを備えたことを特徴とする
現像装置である。また本発明の請求項２に記載の現像装
置は、半導体装置の製造工程のうちフォトリソグラフィ
工程でのフォトレジストの現像に使用される現像装置に
おいて、半導体基板を保持または固定し回転させる基体
と、一端から前記半導体基板の外周部の該半導体基板表
面よりも高い位置で薬液を前記半導体基板上に滴下する
と共に前記一端よりも外方で且つ前記一端の位置よりも
高い位置に他端を有するリード板と、前記リード板上に
位置し、側壁を有してドーナツ状に配置されて薬液を前
記リード板上に向けて吐出可能に貯留する薬受けと、前
記薬液を前記薬受けに吐出するノズルとを有することを
特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
１で説明する。図１（ａ）は本発明の一実施の形態の上
面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ縦断面図、（ｃ）はリード
板１２付近の拡大図である。本発明の一実施の形態であ
る現像装置は、半導体基板１を真空吸着してモータ２で
回転させる基体３と、排水口４を有する下蓋５と、薬液
６を滴下あるいは噴出する複数のノズル７とノズル７か
ら吐出された薬液６を半導体基板１上に滴下するための
リード板１２と上蓋８とから主に構成されている。図１
（ａ）に示したように、リード板１２は、半導体基板１
の外側にドーナツ状に設けられており、リード板１２上
の任意の位置に複数のノズル７が設置されている。また
図１（ｃ）に示すように、リード板１２は半導体基板１
に対して、任意の高さＴの位置に、任意の角度Θをもっ
て設置される。このリード板１２の高さＴ及び角度Θ
は、容易に変更が可能で、半導体基板１の口径に合わせ
て、薬液６が半導体基板１の外周から流れる位置に設定
される。ノズル７から吐出された薬液６は、リード板１
２に沿って流れ、半導体基板１上に流れ込む。リード板
１２を通過するときに、薬液６は半導体基板１の外周か
ら中心方向に向かう力を得る。この力の方向及び大きさ
は、リード板１２の高さＴ及び角度Θによって任意に設
定することができる。以上のように、半導体基板１上に
設けられたリード板１２は、ノズル７から吐出された薬
液６を任意の角度Θ及び高さＴで半導体基板１上に滴下
するため、半導体基板１の外周から中心方向に向かって
薬液６を広げることができる。このため、半導体基板１
上の感光性樹脂と薬液６の接触時間が均一になる。ま
た、リード板１２は薬液６と半導体基板１上の感光樹脂
との混合液とは接触しないため、混合液により生じるゴ
ミが付着することはない。

【０００８】また、図４に示した本発明の他の実施の形
態は、図３に示した現像装置のドーナツ状のリード板１
２の上方に同じくドーナツ状でかつ側壁を有す薬受け１
３が設けられている。この場合、ノズル７は薬受け１３
上の任意の一ヶ所に設けられている。リード板１２の構
造等は、図３に示した本発明の一実施の形態と同様であ
る。ノズル７から吐出された薬液６は、いったん薬受け
１３に保持される。そして任意の液量を保持した後、薬
受け１３の下面が開いて薬液が吐出され、吐出された薬
液６はリード板１２に沿って流れ、半導体基板１上流れ
込む。その後は、図３に示した本発明の一実施の形態と
同様である。

【０００９】

【発明の効果】第１の効果は、半導体基板表面の感光樹
脂の寸法面内均一性が良好であるため、半導体装置の歩
留まり向上に大きく貢献することが出来ることである。
この効果は、特に、半導体基板の大口径化に有効であ
る。その理由は、半導体基板表面の感光性樹脂と薬液と
の接触時間（現像処理時間）が、半導体基板表面全体で
均一であるためである。第２の効果は、半導体基板表面
の部分的なパターン形成不良を防ぐことができることで
ある。これにより半導体装置の歩留まり向上に大きく貢
献することができる。この効果は、特に、半導体基板の
大口径化に有効である。その理由は、半導体基板上に薬
液が均一にのりやすくなるためである。第３の効果は、
浸漬による現像処理で問題となるゴミによるパターン形
成不良を防止することができることであり、これも半導
体装置の歩留まり向上に大きく貢献することができる。
その理由は、半導体基板上の感光性樹脂と薬液の混合液
が半導体基板に付着しないためである。また請求項２に
記載の発明は、前記効果に加えて、ノズルの本数が少な
くても半導体基板表面に薬液を均一に滴下することがで
きるという利点がある。これは 、薬受けに所定量溜まっ
た薬液を、リード板の円周上に一斉に流すことが可能な
ことによる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施の形態を示す上面図であ
る。 （ｂ）本発明の一実施の形態を示す断面図である。 （ｃ）本発明の一実施の形態のリード板を示す拡大図で
ある。

【図２】（ａ）本発明の他の実施の形態を示す上面図で
ある。 （ｂ）本発明の他の実施の形態を示す断面図である。

【図３】（ａ）従来の実施例を示す上面図である。 （ｂ）従来の実施例を示す断面図である。

【図４】（ａ）従来の実施例を示す上面図である。 （ｂ）従来の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体基板 ２ モーター ３ 基体 ４ 廃液口 ５ 下蓋 ６ 薬液 ７ ノズル ８ 上蓋 ９ 支持体 １０ 窓 １１ 中蓋 １２ リード板 １３ 薬液受け

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体装置の製造工程のうちフォトリソ
   グラフィ工程でのフォトレジストの現像に使用される現
   像装置において、 半導体基板を保持または固定し回転させる基体と、一端から前記半導体基板の外周部の該半導体基板表面よ
   りも高い位置で薬液を前記半導体基板上に滴下すると共
   に前記一端よりも外方で且つ前記一端の位置よりも高い
   位置に他端を有するリード板と、 前記リード板の他端側から前記リード板上に薬液を吐出
   する複数のノズルとを備えたことを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】 半導体装置の製造工程のうちフォトリソ
   グラフィ工程でのフォトレジストの現像に使用される現
   像装置において、 半導体基板を保持または固定し回転させる基体と、一端から前記半導体基板の外周部の該半導体基板表面よ
   りも高い位置で薬液を前記半導体基板上に滴下すると共
   に前記一端よりも外方で且つ前記一端の位置よりも高い
   位置に他端を有するリード板と、 前記リード板上に位置し、側壁を有してドーナツ状に配
   置されて薬液を前記リード板上に向けて吐出可能に貯留
   する薬受けと、 前記薬液を前記薬受けに吐出するノズルとを有すること
   を特徴とする現像装置。