JP3192250B2 - Method for developing semiconductor substrate - Google Patents

Method for developing semiconductor substrate

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JP3192250B2
JP3192250B2 JP31455292A JP31455292A JP3192250B2 JP 3192250 B2 JP3192250 B2 JP 3192250B2 JP 31455292 A JP31455292 A JP 31455292A JP 31455292 A JP31455292 A JP 31455292A JP 3192250 B2 JP3192250 B2 JP 3192250B2
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はフォトリソグラフィー
技術におけるパターン形成の方法及び装置に係り、特に
レジスト膜の現像に際してレジスト膜を形成した半導体
基板及び現像液の温度管理を行うものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for forming a pattern in photolithography, and more particularly to a method for controlling the temperature of a semiconductor substrate on which a resist film is formed and a developing solution when developing the resist film.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体基板上に形成する電気回路の集積
度を向上させるために回路パターンの線幅は狭くなって
きている。これに合わせて、半導体基板上にレジスト膜
を露光・現像して形成するパターンの線幅も狭くなって
きている。
2. Description of the Related Art In order to improve the degree of integration of electric circuits formed on a semiconductor substrate, the line width of a circuit pattern has been reduced. In line with this, the line width of a pattern formed by exposing and developing a resist film on a semiconductor substrate is becoming narrower.

【0003】パターンの露光が行われたレジスト膜を有
機溶剤系の現像液で現像する際に、現像液の温度はパタ
ーンの線幅に影響する。したがって、高精度のパターン
形成をする上で現像時の温度管理が重要である。そこ
で、従来は現像前にレジスト膜が形成された半導体基板
の温度を現像液の設定温度に近付けてから現像処理を行
い、現像槽を取り囲む雰囲気の温度調節も行っている。
When developing a resist film on which a pattern has been exposed with an organic solvent-based developer, the temperature of the developer affects the line width of the pattern. Therefore, temperature control during development is important for forming a pattern with high precision. Therefore, conventionally, before the development, the temperature of the semiconductor substrate on which the resist film is formed is approached to the set temperature of the developing solution, and then the developing process is performed, and the temperature of the atmosphere surrounding the developing tank is also adjusted.

【0004】図4の(a)は恒温プレートに半導体基板
を載せた時の断面図であり、(b)はその時の平面図で
ある。図において、40は恒温プレートであり、内部に埋
め込まれた電熱線41によって、設定された温度が保たれ
るように制御される。42は搬送アームであり半導体基板
43をつかんで保持し、移動させる。
FIG. 4A is a cross-sectional view when a semiconductor substrate is mounted on a constant temperature plate, and FIG. 4B is a plan view at that time. In the figure, reference numeral 40 denotes a constant temperature plate, which is controlled by a heating wire 41 embedded therein so that a set temperature is maintained. 42 is a transfer arm and a semiconductor substrate
Grab 43 and hold and move.

【0005】図5は従来の現像装置の断面図であり、図
4と対応する箇所には同一の符号を付してある。図にお
いて、50は現像槽であり、底部には循環水を流すための
空洞部51が形成されている。この循環水の温度を現像液
の設定温度と同じにすることで現像液温度の安定化が図
られる。52は現像槽50の上部と側面を覆うチャンバであ
り、53は現像槽50の底部を覆う底板である。54は搬送ア
ーム42に保持された半導体基板43の出入りのためにチャ
ンバ52の側面に開けられた搬送口であり、シャッター55
により開閉される。56は半導体基板43を固定するチャッ
クであり、このチャックの底面には回転軸57が取り付け
られている。この回転軸57は現像槽50の底部に設けられ
た穴と上記底板53に設けられた穴を貫通してモーター58
に結合している。59は現像槽50に現像液を流し込むため
のパイプである。60は上記チャック56に固定された半導
体基板43に洗浄液を吹き付けるためのノズルである。ま
た、61はチャンバ52内に温度調節をした空気を送り込む
ための送風口であり、62はチャンバ内の空気を排出する
ための排気口である。この排出口62からは現像液の廃棄
も行われる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional developing device, and portions corresponding to FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 50 denotes a developing tank, and a hollow portion 51 for flowing circulating water is formed at the bottom. By making the temperature of the circulating water the same as the set temperature of the developer, the temperature of the developer is stabilized. Reference numeral 52 denotes a chamber that covers the top and side surfaces of the developing tank 50, and reference numeral 53 denotes a bottom plate that covers the bottom of the developing tank 50. Reference numeral 54 denotes a transfer port opened on a side surface of the chamber 52 for entering and exiting the semiconductor substrate 43 held by the transfer arm 42, and a shutter 55
It is opened and closed by. Reference numeral 56 denotes a chuck for fixing the semiconductor substrate 43, and a rotary shaft 57 is attached to the bottom of the chuck. The rotating shaft 57 penetrates a hole provided on the bottom of the developing tank 50 and a hole provided on the bottom plate 53, and a motor 58
Is bound to. Reference numeral 59 denotes a pipe for flowing a developer into the developing tank 50. Reference numeral 60 denotes a nozzle for spraying a cleaning liquid onto the semiconductor substrate 43 fixed to the chuck 56. Reference numeral 61 denotes an air outlet for sending temperature-controlled air into the chamber 52, and reference numeral 62 denotes an exhaust outlet for discharging air from the chamber. From the outlet 62, the developer is also discarded.

【0006】次に、上記恒温プレート40と現像装置を用
いたレジスト膜の現像方法を説明する。予め、半導体基
板43の上面に形成されたレジスト膜に線幅が例えば2μ
mのテストパターンを露光しておく。この半導体基板43
として辺長が5インチの長正方形のものを使用する。例
として、現像液を25℃で使用する場合、チャンバ52内
の室温と恒温プレート40の温度を共に基板が25℃にな
る様な温度に設定しておく。そして、恒温プレート40上
に上記半導体基板43を載せて基板温度を25℃に近付け
る。
Next, a method of developing a resist film using the constant temperature plate 40 and a developing device will be described. A resist film formed on the upper surface of the semiconductor substrate 43 in advance has a line width of, for example, 2 μm.
The m test patterns are exposed. This semiconductor substrate 43
Used is a long square having a side length of 5 inches. For example, when the developing solution is used at 25 ° C., both the room temperature in the chamber 52 and the temperature of the constant temperature plate 40 are set to a temperature at which the substrate becomes 25 ° C. Then, the semiconductor substrate 43 is placed on the constant temperature plate 40, and the substrate temperature is brought close to 25 ° C.

【0007】次に、搬送アーム42で半導体基板43のコー
ナー部をつかんで半導体基板43を恒温プレート40上から
持ち上げ、上記現像装置のシャッター55を開ける。そし
て、搬送アーム42により半導体基板43をチック56に載せ
て固定させ、搬送アームをチャンバ52の外に出してから
シャッタ55を閉じる。ここで、洗浄液をノズル60より噴
出させて半導体基板43の洗浄を行う。続いて、モータ58
で基板43を回転させて基板表面の乾燥を行う。この乾燥
終了時、基板43の温度は例えば14℃になっているとす
る。
Next, the semiconductor substrate 43 is lifted from above the constant temperature plate 40 by holding the corner of the semiconductor substrate 43 with the transfer arm 42, and the shutter 55 of the developing device is opened. Then, the semiconductor substrate 43 is placed and fixed on the tick 56 by the transfer arm 42, and the shutter 55 is closed after the transfer arm is taken out of the chamber 52. Here, the cleaning liquid is ejected from the nozzle 60 to clean the semiconductor substrate 43. Subsequently, the motor 58
The substrate 43 is rotated to dry the substrate surface. At the end of this drying, the temperature of the substrate 43 is, for example, 14 ° C.

【0008】次に、再びシャッタ55を開いて搬送アーム
42により基板43を恒温プレート40上に載せ、シャッタを
閉じる。したがって、半導体基板43の温度は恒温プレー
ト40によって上昇され、恒温プレートの温度に近づく。
この時の基板43の中央部と周辺部の表面温度の変化を図
6に示す。この特性の横軸は基板43がチャンバ52の外に
出てからの経過時間であり、縦軸は基板の表面温度であ
る。そして、基板43の温度が現像液の温度に近づく程度
の時間が経過した後、再びシャッター55を開いて搬送ア
ーム42で恒温プレート40上の基板43を現像槽50の中に搬
送し、シャッターを閉じる。次に、25℃の現像液をパ
イプ59で現像槽50に流し込んで基板43上のレジスト膜の
現像を行う。この現像のとき、チャンバ52内の雰囲気の
温度は送風口61からの送風により、および現像槽50内の
現像液の温度は空洞部51に流す循環水によって25℃で
安定するようにする。なお、現像液は基板43の搬送前に
予め現像槽50に流し込んでおいてもよい。
Next, the shutter 55 is opened again and the transfer arm
The substrate 43 is placed on the constant temperature plate 40 by 42, and the shutter is closed. Therefore, the temperature of the semiconductor substrate 43 is raised by the constant temperature plate 40 and approaches the temperature of the constant temperature plate.
FIG. 6 shows changes in the surface temperature of the central portion and the peripheral portion of the substrate 43 at this time. The horizontal axis of this characteristic is the elapsed time after the substrate 43 goes out of the chamber 52, and the vertical axis is the surface temperature of the substrate. After a lapse of time that the temperature of the substrate 43 approaches the temperature of the developing solution, the shutter 55 is opened again, and the substrate 43 on the constant temperature plate 40 is transported into the developing tank 50 by the transport arm 42, and the shutter is opened. close. Next, a developing solution at 25 ° C. is poured into the developing tank 50 through a pipe 59 to develop the resist film on the substrate 43. At the time of this development, the temperature of the atmosphere in the chamber 52 is stabilized at 25 ° C. by blowing air from the blower port 61, and the temperature of the developing solution in the developing tank 50 is circulated through the cavity 51. Note that the developing solution may be poured into the developing tank 50 before the substrate 43 is transported.

【0009】上記経過時間が40秒のときに現像を開始
した場合の基板43の面内でのテストパターンの線幅のば
らつきを図7の平面図に示す。このばらつきは基板43中
央での線幅を基準としたものであり、周辺部に近付く程
ばらつきは大きくなり、最大で約0.1μmである。ま
た、上記経過時間が70秒、100秒の時に現像を開始
した場合の上記線幅の最大ばらつきは図8の特性のよう
になる。上記経過時間が長いほど図6から解るように基
板温度が現像液温度に近付くため、図8に示す結果のと
おり線幅の最大ばらつきは小さくなる。ただし、上記経
過時間が100秒のとき基板温度は略現像液の温度とな
っているので、経過時間を100秒以上にしても線幅の
最大ばらつきは小さくならない。
FIG. 7 is a plan view showing the variation of the line width of the test pattern in the plane of the substrate 43 when the development is started when the elapsed time is 40 seconds. This variation is based on the line width at the center of the substrate 43. The variation becomes larger as approaching the peripheral portion, and is about 0.1 μm at the maximum. The maximum variation of the line width when the development is started when the elapsed time is 70 seconds or 100 seconds is as shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, the substrate temperature approaches the developer temperature as the elapsed time becomes longer, so that the maximum variation in line width becomes smaller as shown in FIG. However, when the elapsed time is 100 seconds, the substrate temperature is substantially the temperature of the developing solution. Therefore, even if the elapsed time is 100 seconds or more, the maximum variation in the line width does not become small.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、現像槽50内
の現像液は気化しやすい有機溶剤であるため、上記のよ
うに循環水だけでは気化熱による影響を抑えて現像液の
温度を安定化させることはを困難である。また、半導体
基板43を恒温プレート40で現像液と同じ温度にしても、
恒温プレートから現像槽50に搬送される間に基板の温度
が変化してしまい、現像液温度と基板温度に差が生じて
パターンの面内ばらつきを大きくするという問題があ
る。このように、従来は現像液の温度の安定化および基
板温度の管理が不十分であるため、高精度なパターンを
現像することが困難であった。
However, since the developing solution in the developing tank 50 is an organic solvent which is easily vaporized, the circulating water alone suppresses the influence of heat of vaporization and stabilizes the temperature of the developing solution as described above. It is difficult to let. Further, even if the semiconductor substrate 43 is set to the same temperature as the developer in the constant temperature plate 40,
There is a problem that the temperature of the substrate changes while being transported from the constant temperature plate to the developing tank 50, and a difference occurs between the temperature of the developing solution and the temperature of the substrate, thereby increasing the in-plane variation of the pattern. As described above, conventionally, it has been difficult to develop a highly accurate pattern because the temperature of the developing solution is not sufficiently stabilized and the temperature of the substrate is not sufficiently controlled.

【0011】この発明は上記の事情を考慮して成された
ものであり、その目的は現像液の気化熱発生を抑え、さ
らに基板搬送中の基板温度変化をおさえて高精度のパタ
ーンを現像できる半導体基板の現像方法を提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to suppress the generation of heat of vaporization of a developer and to develop a highly accurate pattern by suppressing a change in the substrate temperature during the transfer of the substrate. An object of the present invention is to provide a method for developing a semiconductor substrate .

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明の半導体基板の
現像方法は、被現像膜が形成された半導体基板を所望の
温度に設定する工程と、上記基板を上記所望の温度を設
定した恒温プレートに近接させた状態で現像液の入った
現像槽へ搬送する工程と、上記現像槽に蓋をする工程と
を具備したことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for developing a semiconductor substrate, comprising the steps of: setting a semiconductor substrate on which a film to be developed is formed to a desired temperature; And a step of transporting the developing tank to the developing tank in which the developing solution is contained, and a step of closing the developing tank.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【作用】上記のような現像方法によれば恒温プレートを
基板と共に搬送するために基板搬送中の基板温度の変化
によって生じる現像液と基板との温度差を抑えられ、現
像槽に蓋をすることで現像液を密閉して現像液の気化熱
発生を抑える。
According to the above-described developing method, the temperature difference between the developing solution and the substrate caused by a change in the substrate temperature during the transport of the substrate can be suppressed because the constant temperature plate is transported together with the substrate. The developer is sealed to suppress generation of heat of vaporization of the developer.

【0016】[0016]

【実施例】以下図面を参照して、この発明を実施例によ
り説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1はこの発明の一実施例に係る現像方法
について説明するためのもので、現像装置の上下一対
らなる恒温プレートと搬送アームの構成を示す断面図で
あり、図2は上部恒温プレートと搬送アームの平面図で
ある。
FIG. 1 shows a developing method according to an embodiment of the present invention .
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a pair of upper and lower constant temperature plates and a transfer arm of a developing device , and FIG. 2 is a plan view of an upper constant temperature plate and a transfer arm.

【0018】図において、10は円盤状の上部恒温プレー
トであり、11は方形状の下部恒温プレートであり、共に
内部には電熱線12が埋め込まれていて雰囲気の温度より
高い一定の温度が保てるようになっている。また、この
電熱線12を埋め込む変わりに恒温プレート10内に温度調
節をした循環水あるいは気体媒体を通すことで恒温プレ
ートの温度を制御してもよい。
In the figure, reference numeral 10 denotes a disk-shaped upper constant temperature plate, 11 denotes a rectangular lower constant temperature plate, and a heating wire 12 is buried in each of them to maintain a constant temperature higher than the temperature of the atmosphere. It has become. Further, instead of embedding the heating wire 12, the temperature of the thermostatic plate may be controlled by passing temperature-controlled circulating water or a gaseous medium into the thermostatic plate 10.

【0019】13は半導体基板14のコーナーをつかむ搬送
アームである。上部恒温プレート10には穴15が2箇所開
いており、各穴には搬送アーム13が通っていて、上部恒
温プレートは2本の搬送アームに対して上下できるよう
になっている。
Reference numeral 13 denotes a transfer arm for holding a corner of the semiconductor substrate 14. Two holes 15 are opened in the upper constant temperature plate 10, and the transfer arm 13 passes through each hole, so that the upper constant temperature plate can move up and down with respect to the two transfer arms.

【0020】一方、各搬送アーム13には半導体基板14を
つかむ先端部付近に爪16が設けられており、半導体基板
14と上部恒温プレート10とが平行に、しかも0.05m
m〜5mmの隙間ができるようになっている。この隙間
の距離は、上部恒温プレート10と半導体基板14の間に対
流が起きず、しかも上部恒温プレートと半導体基板が接
触して半導体基板上のレジスト膜を損傷しないように決
められる。この上部恒温プレート10はセラミックで形成
されるが、半導体基板14のように表面を平坦にすること
ができない。このため、ある程度の隙間がないと半導体
基板14と恒温プレート10が接触してしまう。そこで、恒
温プレート10を半導体基板の片面にフィルム上の電熱線
を貼り付けたものにして、電熱線の貼られていない面と
半導体基板14を対向させるようにすれば上記間隔を小さ
くすることも可能である。
On the other hand, each transfer arm 13 is provided with a claw 16 near the tip end for holding the semiconductor substrate 14.
14 and upper constant temperature plate 10 are parallel and 0.05m
A gap of m to 5 mm is formed. The distance of the gap is determined so that convection does not occur between the upper constant temperature plate 10 and the semiconductor substrate 14 and the resist film on the semiconductor substrate is not damaged by the contact between the upper constant temperature plate and the semiconductor substrate. Although the upper constant temperature plate 10 is formed of ceramic, the surface cannot be made flat like the semiconductor substrate 14. For this reason, the semiconductor substrate 14 and the constant temperature plate 10 come into contact with each other unless there is a certain gap. Therefore, if the constant-temperature plate 10 is made by attaching a heating wire on a film to one surface of the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate 14 is opposed to the surface on which the heating wire is not attached, the above-described distance can be reduced. It is possible.

【0021】また、上部恒温プレート10の周囲には上記
隙間より幅の広い風防板17がプレートの下面に対して直
角に取り付けられている。この風防板17は搬送アーム13
によって半導体基板14が左右方向に移動したときに、上
部恒温プレート10と半導体基板14との間に空気が流れ込
んで半導体基板14の温度が変化するのを防ぐために設け
られている。さらに、上部恒温プレート10には赤外線温
度センサ18が半導体基板14の表面温度の測定できるよう
に、かつ基板14と接触しないように取り付けられてい
る。なお、この赤外線センサ18は搬送アーム13に取り付
けてもよい。
A windshield 17 wider than the above-mentioned gap is attached to the periphery of the upper constant temperature plate 10 at right angles to the lower surface of the plate. This windshield 17 is used for the transfer arm 13
When the semiconductor substrate 14 moves in the left-right direction, air flows between the upper constant temperature plate 10 and the semiconductor substrate 14 to prevent the temperature of the semiconductor substrate 14 from changing. Further, an infrared temperature sensor 18 is attached to the upper constant temperature plate 10 so that the surface temperature of the semiconductor substrate 14 can be measured and the infrared temperature sensor 18 does not contact the substrate 14. The infrared sensor 18 may be attached to the transfer arm 13.

【0022】図3はこの発明の一実施例に係る現像方法
について説明するためのもので、現像装置の断面図であ
り、前記図5に示す従来のものと異なる点は上記上部恒
温プレート10が新たに設けられ、搬送アームが上記搬送
アーム13に変わったことであり、その他は同じである。
したがって、図3において前記図5と対応する箇所には
同一の符号を付してある。
FIG. 3 shows a developing method according to an embodiment of the present invention.
For an illustration for describing a cross-sectional view of the developing device, FIG. 5 shows a different conventional ones is newly provided is the upper constant temperature plate 10, the transfer arm changes to the transfer arm 13 And the others are the same.
Therefore, in FIG. 3, the portions corresponding to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.

【0023】上記上部恒温プレート10の直径は現像槽50
の開口部の直径より大きく、搬送アーム13が半導体基板
14をチャック56上に載せたときに現像槽の蓋となるよう
にしてある。なお、搬送アーム13によって半導体基板14
を現像槽50内のチャック56上に下ろしていくと、上部恒
温プレート10は現像槽の上端に引っ掛かるが、搬送アー
ムと上部恒温プレートは固定されていないので、搬送ア
ームはそのまま下ろすことができる。また、現像液を現
像槽50に流し込むパイプ59は上部恒温プレート10で現像
槽50に蓋をする際は邪魔になるので、現像槽上から退避
できるようにチャンバ52に対して褶動できるようにして
ある。
The diameter of the upper constant temperature plate 10 is
The transfer arm 13 is larger than the diameter of the opening of the semiconductor substrate.
When 14 is placed on the chuck 56, it serves as a lid for the developing tank. In addition, the semiconductor substrate 14 is
Is moved down onto the chuck 56 in the developing tank 50, the upper constant temperature plate 10 is hooked on the upper end of the developing tank. However, since the transport arm and the upper constant temperature plate are not fixed, the transport arm can be lowered as it is. Also, the pipe 59 into which the developing solution flows into the developing tank 50 becomes an obstacle when the developing tank 50 is covered with the upper constant temperature plate 10, so that the pipe 59 can be slid with respect to the chamber 52 so as to be able to retreat from the developing tank. It is.

【0024】次に、上記構成でなる現像装置を用いて、
半導体基板上に形成されたレジスト膜の現像方法を説明
する。まず、予め、半導体基板14の上面に形成されたレ
ジスト膜に線幅が例えば2μmのテストパターンを露光
しておく。この半導体基板14として辺長が5インチの正
方形のものを使用する。そして、現像液を25℃で使用
するため、チャンバ52内の室温と上部恒温プレート10と
下部恒温プレート11の温度を25℃に設定しておく。そ
して、搬送アーム13で半導体基板14をつかんで下部恒温
プレート11上に載せて基板温度を25℃に近付ける。
Next, using the developing device having the above structure,
A method for developing a resist film formed on a semiconductor substrate will be described. First, a test pattern having a line width of, for example, 2 μm is exposed on a resist film formed on the upper surface of the semiconductor substrate 14 in advance. As this semiconductor substrate 14, a square substrate having a side length of 5 inches is used. Then, in order to use the developing solution at 25 ° C., the room temperature in the chamber 52 and the temperatures of the upper constant temperature plate 10 and the lower constant temperature plate 11 are set to 25 ° C. Then, the semiconductor substrate 14 is gripped by the transfer arm 13 and placed on the lower constant temperature plate 11 so that the substrate temperature approaches 25 ° C.

【0025】次に、搬送アーム13で半導体基板14のコー
ナ部をつかんで半導体基板14を下部恒温プレート11上か
ら持ち上げ、現像装置のシャッタ55を開ける。そして、
パイプ59を現像槽50上から退避させてから、搬送アーム
13で半導体基板14をチャック56に載せて固定する。そし
て、搬送アーム13をチャンバ52の外に出してからシャッ
タ55を閉じる。ここで、洗浄液、例えば25℃のイソプ
ロピルアルコールをノズル60より140cc/分の割合
で30秒間噴出させて半導体基板14の洗浄を行う。続い
て、モータ58で半導体基板14を例えば1000rpmの
速さで60秒間回転させて基板表面の乾燥を行う。この
乾燥終了時、基板14の温度は例えば14℃になっている
とする。
Next, the semiconductor substrate 14 is lifted from above the lower thermostatic plate 11 by holding the corner portion of the semiconductor substrate 14 with the transfer arm 13 and the shutter 55 of the developing device is opened. And
After retracting the pipe 59 from above the developing tank 50, the transfer arm
At 13, the semiconductor substrate 14 is placed on the chuck 56 and fixed. Then, after the transfer arm 13 is moved out of the chamber 52, the shutter 55 is closed. Here, the cleaning of the semiconductor substrate 14 is performed by spraying a cleaning liquid, for example, isopropyl alcohol at 25 ° C. from the nozzle 60 at a rate of 140 cc / min for 30 seconds. Subsequently, the semiconductor substrate 14 is rotated by the motor 58 at a speed of, for example, 1000 rpm for 60 seconds to dry the substrate surface. At the end of this drying, the temperature of the substrate 14 is, for example, 14 ° C.

【0026】次に、再びシャッタ55を開いて搬送アーム
13により半導体基板14を恒温プレート11上に載せ、シャ
ッタを閉じる。このとき、搬送アーム13には上部恒温プ
レート10が取り付けらているので、半導体基板14は上下
の恒温プレートによって挟まれた状態になる。したがっ
て、従来の下部恒温プレートだけ半導体基板の温度を上
昇させたときよりも、半導体基板14の温度上昇は速くな
る。そして、上部恒温プレート10に取り付けられた赤外
線センサ18で半導体基板14の表面温度を検出し、検出温
度が25℃程度の規定温度の範囲例えば24.9〜2
5.0℃に入るのを待つ。この半導体基板14の温度上昇
を待つ間に、パイプ59を現像槽50上に移動させて現像槽
内に25℃に温度調節した現像液を流し込み、パイプを
現像槽上から退避させる。この時、流し込む現像液の量
は現像槽50に上部恒温プレート10で蓋をしたときに現像
液にプレート10に付着した汚れが入らないようにするた
め、現像槽に半導体基板14を入れた際に溢れない程度に
する。また、現像槽50の底部に設けられた空洞部51には
25℃の循環水を流して現像液の温度を安定させる。
Next, the shutter 55 is opened again to move the transfer arm.
The semiconductor substrate 14 is placed on the constant temperature plate 11 by 13 and the shutter is closed. At this time, since the upper constant temperature plate 10 is attached to the transfer arm 13, the semiconductor substrate 14 is sandwiched between the upper and lower constant temperature plates. Therefore, the temperature of the semiconductor substrate 14 rises faster than when the temperature of the semiconductor substrate is raised only by the conventional lower constant temperature plate. Then, the surface temperature of the semiconductor substrate 14 is detected by the infrared sensor 18 attached to the upper constant temperature plate 10, and the detected temperature is in a specified temperature range of about 25 ° C., for example, 24.9 to 2
Wait to enter 5.0 ° C. While waiting for the temperature of the semiconductor substrate 14 to rise, the pipe 59 is moved to the developing tank 50, and the developing solution whose temperature has been adjusted to 25 ° C. is poured into the developing tank, and the pipe is retracted from the developing tank. At this time, the amount of the developing solution to be poured is determined when the semiconductor substrate 14 is put into the developing tank in order to prevent dirt attached to the plate 10 from entering the developing tank when the developing tank 50 is covered with the upper constant temperature plate 10. Not to overflow. Further, circulating water at 25 ° C. is flowed through the cavity 51 provided at the bottom of the developing tank 50 to stabilize the temperature of the developing solution.

【0027】そして、検出温度が規定温度になったら、
再びシャッタ55を開いて搬送アーム13で半導体基板14を
現像槽50中の現像液の中に搬送して半導体基板上のレジ
スト膜を現像する。また、現像中はシャッタ55を閉じ
る。ただし、この搬送中も基板14の表面温度を検出し、
検出温度が規定温度よりも下がった場合は基板14の温度
が上部恒温プレート10によって上昇するまで搬送を中止
するか、再び基板14を下部恒温プレート11上に載せて基
板温度が規定値になってから搬送を再開する。また、搬
送中に基板温度が規定値より低下した場合は搬送を中止
して、異常が発生したことを警告音の発生あるいはラン
プの点灯表示等により知らせるようにしてもよい。
When the detected temperature reaches the specified temperature,
The shutter 55 is again opened, and the semiconductor substrate 14 is transported into the developing solution in the developing tank 50 by the transport arm 13 to develop the resist film on the semiconductor substrate. During development, the shutter 55 is closed. However, even during this transfer, the surface temperature of the substrate 14 is detected,
When the detected temperature falls below the specified temperature, the transfer is stopped until the temperature of the substrate 14 is increased by the upper constant temperature plate 10, or the substrate 14 is placed on the lower constant temperature plate 11 again, and the substrate temperature becomes the specified value. Restarts the transport from. Further, when the substrate temperature falls below the specified value during the transfer, the transfer may be stopped, and the occurrence of the abnormality may be notified by generating a warning sound or displaying a lamp.

【0028】上記現像装置では半導体基板14の搬送の際
に風防板17のついた上部恒温プレート10が基板と近接し
た状態で移動するので、搬送中に基板の温度変化を防ぐ
ことができ、現像液と略同じ温度を保ったまま基板を現
像槽50まで搬送できるようになった。したがって、従来
よりも半導体基板14を現像液と温度差がほとんどない状
態で現像液に漬けることができるようになった。また、
現像中は上部恒温プレート10が現像槽50の蓋となって現
像液を略密閉するため、現像液の気化熱による現像液の
温度変化を抑えることができるようになった。この結
果、従来よりも半導体基板14上のレジスト膜に面内ばら
つきの少ないパターンを現像できるようになった。
In the above-described developing device, the upper constant temperature plate 10 with the windshield 17 moves in the state of being close to the substrate when the semiconductor substrate 14 is transported. The substrate can be transported to the developing tank 50 while keeping the temperature substantially the same as the liquid. Therefore, the semiconductor substrate 14 can be immersed in the developing solution with almost no temperature difference from the developing solution. Also,
During development, the upper constant temperature plate 10 acts as a lid of the developing tank 50 to substantially seal the developer, so that a change in temperature of the developer due to heat of vaporization of the developer can be suppressed. As a result, it becomes possible to develop a pattern with less in-plane variation on the resist film on the semiconductor substrate 14 than before.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
現像液の気化熱発生を抑え、さらに基板搬送中の基板温
度変化をおさえて高精度のパターンを現像できる半導体
基板の現像方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, a semiconductor this according to the invention suppress the vaporization heat generation of the developer can develop the high accuracy of the pattern further suppress the substrate temperature change during the substrate transfer
A method for developing a substrate can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例に係る上下一対の恒温プレ
ートと搬送アームの断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a pair of upper and lower constant temperature plates and a transfer arm according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例に係る上部恒温プレートと
搬送アームの平面図。
FIG. 2 is a plan view of an upper constant temperature plate and a transfer arm according to one embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例に係る現像装置の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a developing device according to one embodiment of the present invention.

【図4】従来の搬送アームと恒温プレートの断面図と平
面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view and a plan view of a conventional transfer arm and a constant temperature plate.

【図5】従来の現像装置の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a conventional developing device.

【図6】従来の恒温プレートによる半導体基板の温度上
昇を示す特性図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a temperature rise of a semiconductor substrate by a conventional constant temperature plate.

【図7】従来の現像方法によるパターン線幅の面内ばら
つきを示す平面図。
FIG. 7 is a plan view showing an in-plane variation of a pattern line width by a conventional developing method.

【図8】従来の恒温プレートに半導体基板を載せた時間
とパターン線幅の面内ばらつきの関係を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the time when a semiconductor substrate is placed on a conventional constant temperature plate and the in-plane variation of the pattern line width.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…上部恒温プレート、11…下部恒温プレート、12…電
熱線、13…搬送アーム、14…半導体基板、16…爪、17…
風防板、18…温度センサ。
10 ... upper constant temperature plate, 11 ... lower constant temperature plate, 12 ... heating wire, 13 ... transfer arm, 14 ... semiconductor substrate, 16 ... nail, 17 ...
Windshield, 18 ... temperature sensor.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被現像膜が形成された半導体基板を所望
の温度に設定する工程と、 上記基板を上記所望の温度を設定した恒温プレートに近
接させた状態で現像液の入った現像槽へ搬送する工程と
を具備したことを特徴とする半導体基板の現像方法。
A step of setting a semiconductor substrate on which a film to be developed is formed to a desired temperature; and a step of bringing the substrate close to a constant-temperature plate having the desired temperature set into a developing tank containing a developing solution. Transporting the semiconductor substrate.
【請求項2】 前記現像槽に蓋をする工程をさらに具備
したことを特徴とする請求項1に記載の半導体基板の現
像方法。
2. A developing method of a semiconductor substrate according to claim 1, characterized by comprising further the step of the lid to the developing tank.
【請求項3】 前記基板表面温度を非接触にてモニター
し、基板搬送中に基板表面温度が規定値の範囲を外れた
場合、表面温度が規定値の範囲に入るまで基板を現像液
に漬けないこと特徴とする請求項1に記載の半導体基板
の現像方法。
3. The substrate surface temperature is monitored in a non-contact manner. If the substrate surface temperature is out of a specified range during the transfer of the substrate, the substrate is immersed in a developing solution until the surface temperature is in a specified range. The method for developing a semiconductor substrate according to claim 1 , wherein there is no development.
【請求項4】 前記基板表面温度を非接触にてモニター
し、基板搬送中に基板表面温度が規定値の範囲を外れた
場合、現像を中止することを特徴とする請求項1に記載
の半導体基板の現像方法。
4. A monitor in a non-contact the substrate surface temperature, when the substrate surface temperature during substrate transfer is out of the range of prescribed values, a semiconductor according to claim 1, characterized in that to stop the development Substrate development method.
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