JP3238834B2 - 薄膜パターンの形成方法および化学反応装置 - Google Patents
薄膜パターンの形成方法および化学反応装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板の一主面を処理する
化学反応装置を用いた薄膜パターンの形成方法および化
学反応装置に関する。さらに詳しくは、半導体集積回
路、液晶デバイスおよび高密度プリント基板等の一主面
上に選択的に形成される薄膜パターンの形成に用いられ
る化学反応装置を用いた薄膜パターンの形成方法および
化学反応装置に関するものである。
化学反応装置を用いた薄膜パターンの形成方法および化
学反応装置に関する。さらに詳しくは、半導体集積回
路、液晶デバイスおよび高密度プリント基板等の一主面
上に選択的に形成される薄膜パターンの形成に用いられ
る化学反応装置を用いた薄膜パターンの形成方法および
化学反応装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路、液晶デバイスおよび高
密度プリント基板等には多数回の薄膜パターンの形成が
必要である。薄膜パターンを形成するための手段として
は、上記デバイスを構成する基板の一主面上に所定の膜
厚の薄膜をスパッタ、常圧ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等の
薄膜堆積装置を用いて被着形成した後、感光性樹脂と適
当な露光機を用いた写真食刻（フォトリソグラフィ）に
よって所望の感光性樹脂パターンを前記薄膜上に選択的
に形成し、前記感光性樹脂パターンを食刻（エッチン
グ）時のマスクとして適当な食刻（エッチング）液また
は食刻（エッチング）ガスで不要な薄膜を選択的に除去
し、さらに感光性樹脂パターンを適当な手段で除去す
る、一連の微細加工プロセスが必要である。
密度プリント基板等には多数回の薄膜パターンの形成が
必要である。薄膜パターンを形成するための手段として
は、上記デバイスを構成する基板の一主面上に所定の膜
厚の薄膜をスパッタ、常圧ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等の
薄膜堆積装置を用いて被着形成した後、感光性樹脂と適
当な露光機を用いた写真食刻（フォトリソグラフィ）に
よって所望の感光性樹脂パターンを前記薄膜上に選択的
に形成し、前記感光性樹脂パターンを食刻（エッチン
グ）時のマスクとして適当な食刻（エッチング）液また
は食刻（エッチング）ガスで不要な薄膜を選択的に除去
し、さらに感光性樹脂パターンを適当な手段で除去す
る、一連の微細加工プロセスが必要である。
【０００３】上記微細加工プロセスの中で、写真食刻時
の現像プロセスや食刻プロセスにおいては反応液を基板
上にシャワー状またはスプレー状に吹き付けるようにし
て１枚ずつ連続的に処理する製造装置が量産工場では一
般的である。図２はこのような化学反応装置の概略の構
成を示す図である。食刻装置としての構成では、反応
（処理）室１、水洗室２及び乾燥室３が最低限度の構成
要素であり、処理液の水洗室２への持ち出し量を低下さ
せるためには、図示はしないが反応室１の出口（下流）
側に液切り機構を配置するか、反応室１と水洗室２との
間に液切り室を設けている。また処理時間が長くなる場
合には反応室１を２段直列に配置したり、反応室１内で
基板を往復運動させて滞在時間を長くする等の設計的手
法が加味される。
の現像プロセスや食刻プロセスにおいては反応液を基板
上にシャワー状またはスプレー状に吹き付けるようにし
て１枚ずつ連続的に処理する製造装置が量産工場では一
般的である。図２はこのような化学反応装置の概略の構
成を示す図である。食刻装置としての構成では、反応
（処理）室１、水洗室２及び乾燥室３が最低限度の構成
要素であり、処理液の水洗室２への持ち出し量を低下さ
せるためには、図示はしないが反応室１の出口（下流）
側に液切り機構を配置するか、反応室１と水洗室２との
間に液切り室を設けている。また処理時間が長くなる場
合には反応室１を２段直列に配置したり、反応室１内で
基板を往復運動させて滞在時間を長くする等の設計的手
法が加味される。
【０００４】つぎに簡単に処理液の循環系統の装置の構
成内容を説明する。薬液循環ポンプ４、薬液中のダスト
またはパーティクル等の好ましからざる異物を除去する
ためのフィルタ５、および流量調整用のバルブ６よりな
る配管系７と、薬液を噴射するノズル８、反応室１、反
応室１の底部に設けられた薬液回収配管９、および薬液
循環タンク１０とで閉ループを構成して薬液１１を循環
使用する。
成内容を説明する。薬液循環ポンプ４、薬液中のダスト
またはパーティクル等の好ましからざる異物を除去する
ためのフィルタ５、および流量調整用のバルブ６よりな
る配管系７と、薬液を噴射するノズル８、反応室１、反
応室１の底部に設けられた薬液回収配管９、および薬液
循環タンク１０とで閉ループを構成して薬液１１を循環
使用する。
【０００５】薬液用のストップバルブ１２を有する配管
系１３は循環タンク１０に薬液１１を供給するための薬
液供給配管であり、図示はしないが例えば別に設置され
た供給タンクからＮ2 加圧で圧送によって新規な薬液が
循環タンク１０に供給される。同じくストップバルブ１
４を有する配管系１５は使用済の薬液１１を外部に廃棄
するための薬液廃棄配管であり、図示はしないが別に設
置された廃液タンク等に移し替えてから産業廃棄物とし
て処理する等の手続きがなされる。
系１３は循環タンク１０に薬液１１を供給するための薬
液供給配管であり、図示はしないが例えば別に設置され
た供給タンクからＮ2 加圧で圧送によって新規な薬液が
循環タンク１０に供給される。同じくストップバルブ１
４を有する配管系１５は使用済の薬液１１を外部に廃棄
するための薬液廃棄配管であり、図示はしないが別に設
置された廃液タンク等に移し替えてから産業廃棄物とし
て処理する等の手続きがなされる。
【０００６】水洗室２では基板に付着している薬液を洗
い流すために一般的には適度な純度の純水が必要なの
で、流量調整用バルブ１６を有する純水供給配管１７が
設けられ、配管の先端には純水を噴射するノズル１８が
配置される。図中１９は基板を水洗した処理水の排水管
であり、微量ではあるが排水中に薬液が含まれるので、
通常ば公害対策のための処理を施されてから工場排水と
して廃棄される。
い流すために一般的には適度な純度の純水が必要なの
で、流量調整用バルブ１６を有する純水供給配管１７が
設けられ、配管の先端には純水を噴射するノズル１８が
配置される。図中１９は基板を水洗した処理水の排水管
であり、微量ではあるが排水中に薬液が含まれるので、
通常ば公害対策のための処理を施されてから工場排水と
して廃棄される。
【０００７】乾燥室３では水洗後の濡れた基板を乾燥す
るために、圧力計２０と流量調整用バルブ２１とを有す
るドライエアまたは窒素ガス供給配管２２が設けられ、
配管の先端には上記乾燥ガスを基板上にシート状に噴射
するノズル２３が配置される。２４は乾燥室３内でノズ
ル２３によって凝集した水を廃棄するための排水管であ
る。このように乾燥したガスを基板に吹き付けて乾燥す
る方式は別名エアナイフとも呼ばれる。エアナイフ以外
にもイソプロピルアルコール等の有機溶剤を用いた置換
型乾燥やスピン乾燥があるが、ここでは説明は省略す
る。なお、ノズル１８および２３は基板上のみならず基
板下からも噴射するのが効率的である。
るために、圧力計２０と流量調整用バルブ２１とを有す
るドライエアまたは窒素ガス供給配管２２が設けられ、
配管の先端には上記乾燥ガスを基板上にシート状に噴射
するノズル２３が配置される。２４は乾燥室３内でノズ
ル２３によって凝集した水を廃棄するための排水管であ
る。このように乾燥したガスを基板に吹き付けて乾燥す
る方式は別名エアナイフとも呼ばれる。エアナイフ以外
にもイソプロピルアルコール等の有機溶剤を用いた置換
型乾燥やスピン乾燥があるが、ここでは説明は省略す
る。なお、ノズル１８および２３は基板上のみならず基
板下からも噴射するのが効率的である。
【０００８】図３は反応室１の詳細な断面概略図であ
る。紙面に垂直な方向に並んだ回転ローラー２５上を基
板５０が反応室１の入口（上流）側の側壁に設けられた
開口スリット２６から反応室１内に入っていき、薬液噴
射ノズル８の下を一定の速度で通過し、反応室１の出口
（下流）側の側壁に設けられた開口スリット２７を通過
して水洗室２に入っていく搬送形態である。２８は反応
室１内の薬液ミストを排気するための排気管であり、２
９は薬液ミストが大量に装置外に持ち出されるのを防止
するフィルタ、トラップまたはミストセパレータであ
る。ゲートバルブ３０は薬液ミストを装置外に拡散させ
ないためと、反応装置近辺の大気（通常、クリーンルー
ムで高価な空調コストが必要）を大量に吸い込んでしま
う損失を避けるためのもので、基板５０の通過時のみ開
閉するようになっている。
る。紙面に垂直な方向に並んだ回転ローラー２５上を基
板５０が反応室１の入口（上流）側の側壁に設けられた
開口スリット２６から反応室１内に入っていき、薬液噴
射ノズル８の下を一定の速度で通過し、反応室１の出口
（下流）側の側壁に設けられた開口スリット２７を通過
して水洗室２に入っていく搬送形態である。２８は反応
室１内の薬液ミストを排気するための排気管であり、２
９は薬液ミストが大量に装置外に持ち出されるのを防止
するフィルタ、トラップまたはミストセパレータであ
る。ゲートバルブ３０は薬液ミストを装置外に拡散させ
ないためと、反応装置近辺の大気（通常、クリーンルー
ムで高価な空調コストが必要）を大量に吸い込んでしま
う損失を避けるためのもので、基板５０の通過時のみ開
閉するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記した反応装置にお
いては基板５０の処理は通常、基板５０の搬送速度を一
定にした時間管理によってなされる。ところが写真食刻
にしても通常の食刻にしても、基板の処理枚数が増加し
ていくと基板５０に付着した薬液が水洗室２に継続して
持ち出されて薬液量が低下するため、薬液中の反応生成
物や溶解物が増大し、薬液中の有効成分が減少してしま
う。その結果図４に示したように、当初新液を循環タン
ク１０に満杯に補給して装置の運転を開始しても、処理
数（運転時間）の増大に伴って反応速度が低下して設定
された食刻時間では食刻残りを生ずるようになる。すな
わち、一定量の薬液には使用の限界（寿命）が存在す
る。そこで一般的には薬液寿命の初期には多少過食刻気
味とはなるが、薬液寿命の末期においても食刻残りが生
じないような条件設定を行い、品質管理の面からは早め
に薬液を交換するという無難な選択がなされていたが、
薬液の効率的な使い方という観点では随分と無駄が多い
という問題があった。
いては基板５０の処理は通常、基板５０の搬送速度を一
定にした時間管理によってなされる。ところが写真食刻
にしても通常の食刻にしても、基板の処理枚数が増加し
ていくと基板５０に付着した薬液が水洗室２に継続して
持ち出されて薬液量が低下するため、薬液中の反応生成
物や溶解物が増大し、薬液中の有効成分が減少してしま
う。その結果図４に示したように、当初新液を循環タン
ク１０に満杯に補給して装置の運転を開始しても、処理
数（運転時間）の増大に伴って反応速度が低下して設定
された食刻時間では食刻残りを生ずるようになる。すな
わち、一定量の薬液には使用の限界（寿命）が存在す
る。そこで一般的には薬液寿命の初期には多少過食刻気
味とはなるが、薬液寿命の末期においても食刻残りが生
じないような条件設定を行い、品質管理の面からは早め
に薬液を交換するという無難な選択がなされていたが、
薬液の効率的な使い方という観点では随分と無駄が多い
という問題があった。
【００１０】基板１枚当りの処理で薬液濃度の低下が少
なくても、基板５０に付着して持ち出される薬液量が多
いと、薬液交換の時期よりも早く循環タンク１０内の薬
液レベルが低下する。そうすると循環ポンプ４に空気が
混入して円滑な薬液供給がなされなくなるので、このよ
うな場合には警報で作業者に薬液レベルの低下を認識さ
せ、薬液を交換するか追加するかの処置を施す必要があ
った。
なくても、基板５０に付着して持ち出される薬液量が多
いと、薬液交換の時期よりも早く循環タンク１０内の薬
液レベルが低下する。そうすると循環ポンプ４に空気が
混入して円滑な薬液供給がなされなくなるので、このよ
うな場合には警報で作業者に薬液レベルの低下を認識さ
せ、薬液を交換するか追加するかの処置を施す必要があ
った。
【００１１】薬液濃度の低下が少ないとはいえ、新規な
薬液を追加することによって薬液濃度のステップ状の急
激な変化は回避できず、厳しい反応精度や食刻精度を要
求される場合には、薬液を追加補給する度に何等かの形
で反応速度を評価し、処理条件を変更する必要も多々あ
るのが現状である。
薬液を追加することによって薬液濃度のステップ状の急
激な変化は回避できず、厳しい反応精度や食刻精度を要
求される場合には、薬液を追加補給する度に何等かの形
で反応速度を評価し、処理条件を変更する必要も多々あ
るのが現状である。
【００１２】しかしながら、処理条件の再設定や見直し
は当然所定の評価作業が終了するまでは生産を中断せざ
るを得ないし、またコストダウンの観点から薬液寿命を
余りにも長く取ろうとすると処理時間がどんどん長くな
って生産管理の観点からはリードタイムが変動し、決し
て好ましいものではない。
は当然所定の評価作業が終了するまでは生産を中断せざ
るを得ないし、またコストダウンの観点から薬液寿命を
余りにも長く取ろうとすると処理時間がどんどん長くな
って生産管理の観点からはリードタイムが変動し、決し
て好ましいものではない。
【００１３】本発明は、前記した従来の問題を解決する
ため、食刻精度の低下を防止し、かつ薬液交換時期が長
くなる化学反応装置を用いた薄膜パターンの形成方法を
提供することを目的とする。
ため、食刻精度の低下を防止し、かつ薬液交換時期が長
くなる化学反応装置を用いた薄膜パターンの形成方法を
提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の薄膜パターンの形成方法は、化学反応処理
薬液をシャワー状もしくはスプレイ状に噴射するか、ま
たは薬液中に浸漬させながら基板を処理する反応室と、
前記薬液の循環用のポンプとタンクと、前記薬液を液切
りする手段と、前記薬液処理後の基板を水洗・乾燥する
手段とを含む化学反応装置を用いた薄膜パターンの形成
方法であって、前記反応室に基板の薬液処理が終了した
ことを検知する手段を備え、前記検知手段からの検知信
号により前記基板の１回分の薬液処理が終了する毎に、
前記薬液タンクに、前記薬液処理で持ち出される薬液と
ほぼ同量の新規な薬液を補給することを特徴とする。ま
た本発明の化学反応装置は、化学反応処理薬液をシャワ
ー状もしくはスプレイ状に噴射するか、または薬液中に
浸漬させながら基板を処理する反応室と、前記薬液の循
環用のポンプとタンクと、前記薬液を液切りする手段
と、前記薬液処理後の基板を水洗・乾燥する手段とを含
む化学反応装置であって、前記反応室に基板の薬液処理
が終了したことを検知する手段を備え、前記検知手段か
らの検知信号により前記基板の１回分の薬液処理が終了
する毎に、前記薬液タンクに、前記薬液処理で持ち出さ
れる薬液とほぼ同量の新規な薬液を補給する手段を設け
たことを特徴とする。
め、本発明の薄膜パターンの形成方法は、化学反応処理
薬液をシャワー状もしくはスプレイ状に噴射するか、ま
たは薬液中に浸漬させながら基板を処理する反応室と、
前記薬液の循環用のポンプとタンクと、前記薬液を液切
りする手段と、前記薬液処理後の基板を水洗・乾燥する
手段とを含む化学反応装置を用いた薄膜パターンの形成
方法であって、前記反応室に基板の薬液処理が終了した
ことを検知する手段を備え、前記検知手段からの検知信
号により前記基板の１回分の薬液処理が終了する毎に、
前記薬液タンクに、前記薬液処理で持ち出される薬液と
ほぼ同量の新規な薬液を補給することを特徴とする。ま
た本発明の化学反応装置は、化学反応処理薬液をシャワ
ー状もしくはスプレイ状に噴射するか、または薬液中に
浸漬させながら基板を処理する反応室と、前記薬液の循
環用のポンプとタンクと、前記薬液を液切りする手段
と、前記薬液処理後の基板を水洗・乾燥する手段とを含
む化学反応装置であって、前記反応室に基板の薬液処理
が終了したことを検知する手段を備え、前記検知手段か
らの検知信号により前記基板の１回分の薬液処理が終了
する毎に、前記薬液タンクに、前記薬液処理で持ち出さ
れる薬液とほぼ同量の新規な薬液を補給する手段を設け
たことを特徴とする。
【００１５】このように本発明においては、１回分の基
板の薬液処理が終了する毎に新規な薬液を供給して薬液
濃度の変化を防止している。
板の薬液処理が終了する毎に新規な薬液を供給して薬液
濃度の変化を防止している。
【００１６】
【作用】本発明によれば、反応室に基板の薬液処理が終
了したことを検知する手段を備え、前記検知手段からの
検知信号により前記基板１回分の薬液処理が終了する毎
に、前記薬液タンクに、前記薬液処理で持ち出される薬
液とほぼ同量の新規な薬液を補給することにより、薬液
濃度の変化は極めて小さなものとなり、結果として薬液
交換時期も長くなる。
了したことを検知する手段を備え、前記検知手段からの
検知信号により前記基板１回分の薬液処理が終了する毎
に、前記薬液タンクに、前記薬液処理で持ち出される薬
液とほぼ同量の新規な薬液を補給することにより、薬液
濃度の変化は極めて小さなものとなり、結果として薬液
交換時期も長くなる。
【００１７】また、処理薬液をシャワー状またはスプレ
イ状に噴射するか、あるいは薬液中を浸漬させながら基
板を処理する反応室と、前記薬液の循環用ポンプとタン
クと、前記処理薬液を液切りする手段と、前記薬液処理
後の基板を水洗・乾燥する手段とを有する化学反応装置
において、前記薬液処理で持ち出される薬液とほぼ同量
の新規な薬液を基板の処理毎に前記タンクに補給するの
で、薬液濃度の変化は極めて小さくできるので、薬液交
換時期も長くできる。
イ状に噴射するか、あるいは薬液中を浸漬させながら基
板を処理する反応室と、前記薬液の循環用ポンプとタン
クと、前記処理薬液を液切りする手段と、前記薬液処理
後の基板を水洗・乾燥する手段とを有する化学反応装置
において、前記薬液処理で持ち出される薬液とほぼ同量
の新規な薬液を基板の処理毎に前記タンクに補給するの
で、薬液濃度の変化は極めて小さくできるので、薬液交
換時期も長くできる。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１に概略構成を示す本発明による反応装置と図２
に示した従来例との差異は、（１）薬液処理が終了した
ことを検知する手段３１もしくは基板５０の位置を検知
する手段３２を処理室１の出口側または水洗室２の入口
側に設置したこと、（２）前記検知手段３１または３２
からの信号を受けて薬液供給バルブ１２を開閉する信号
３４を発するように制御回路３３を設けたことにある。
る。図１に概略構成を示す本発明による反応装置と図２
に示した従来例との差異は、（１）薬液処理が終了した
ことを検知する手段３１もしくは基板５０の位置を検知
する手段３２を処理室１の出口側または水洗室２の入口
側に設置したこと、（２）前記検知手段３１または３２
からの信号を受けて薬液供給バルブ１２を開閉する信号
３４を発するように制御回路３３を設けたことにある。
【００１９】また図示はしないが、反応室１と水洗室２
との間に前記したエアナイフ等の薬液の液切り機構を設
置することも必須の構成要素である。以下の説明では従
来例と同一の機能の部位については同じ番号で呼称する
こととする。
との間に前記したエアナイフ等の薬液の液切り機構を設
置することも必須の構成要素である。以下の説明では従
来例と同一の機能の部位については同じ番号で呼称する
こととする。
【００２１】薬液処理が終了したことを検知する手段３
１としては、被処理物が例えばガラス基板５０上の金属
薄膜であれば適当な光源と光センサーとを組み合わせて
ガラス基板５０の透過光量を計測することで比較的容易
に実現できる。しかしながら絶縁膜や感光性樹脂の場合
には多くの場合、光を利用して処理の終了を検知するこ
とは困難である。
１としては、被処理物が例えばガラス基板５０上の金属
薄膜であれば適当な光源と光センサーとを組み合わせて
ガラス基板５０の透過光量を計測することで比較的容易
に実現できる。しかしながら絶縁膜や感光性樹脂の場合
には多くの場合、光を利用して処理の終了を検知するこ
とは困難である。
【００２２】本発明では薬液濃度の変化が極めて緩慢で
あるので、反応の終了ではなく処理の終了を検知するた
め、基板５０の位置を検知する手段が簡便でかつ汎用性
が高い。処理時間は、基板５０が薬液をシャワー状また
はスプレー状に噴射されているかまたは薬液中を基板５
０が浸漬している時間と同じであるので、反応室１の出
口側または水洗室２の入口側に適正な基板検知手段３２
を設置する。検知手段３２としては吹き出しているガス
の僅かな圧力変化を感知するエアセンサか、あるいは接
触式の振子センサ等が採用可能である。何れの場合にも
検知手段３２が基板５０を検知してからある一定の時間
（基板の送り速度で決まる）経過すると、基板５０は処
理室１から完全に水洗室２に移動しているので、薬液処
理終了とみなし、制御回路３４より制御信号を発して薬
液供給バルブ１２を開け、新規な薬液を循環タンク１０
に供給する。
あるので、反応の終了ではなく処理の終了を検知するた
め、基板５０の位置を検知する手段が簡便でかつ汎用性
が高い。処理時間は、基板５０が薬液をシャワー状また
はスプレー状に噴射されているかまたは薬液中を基板５
０が浸漬している時間と同じであるので、反応室１の出
口側または水洗室２の入口側に適正な基板検知手段３２
を設置する。検知手段３２としては吹き出しているガス
の僅かな圧力変化を感知するエアセンサか、あるいは接
触式の振子センサ等が採用可能である。何れの場合にも
検知手段３２が基板５０を検知してからある一定の時間
（基板の送り速度で決まる）経過すると、基板５０は処
理室１から完全に水洗室２に移動しているので、薬液処
理終了とみなし、制御回路３４より制御信号を発して薬
液供給バルブ１２を開け、新規な薬液を循環タンク１０
に供給する。
【００２３】なお薬液の供給量としては、薬液処理時の
持ち出し量とほぼ同量が最適である。なぜならば持ち出
し量よりも多くの新液を追加供給すれば、循環タンク１
０内の薬液量１１が増大し続け、ある一定量以上の量に
なると図示はしないが自動的にオーバーフローして廃棄
されるので、薬液消費量の観点からは無駄が多い。一
方、持ち出し量よりも少ない新液を追加供給すると循環
タンク内１０の薬液量は減少し続け、ある一定量以上減
少すると上述したように循環タンク内１０の下限を下回
って循環ポンプ４が停止し、生産中断を余儀なくされる
からである。
持ち出し量とほぼ同量が最適である。なぜならば持ち出
し量よりも多くの新液を追加供給すれば、循環タンク１
０内の薬液量１１が増大し続け、ある一定量以上の量に
なると図示はしないが自動的にオーバーフローして廃棄
されるので、薬液消費量の観点からは無駄が多い。一
方、持ち出し量よりも少ない新液を追加供給すると循環
タンク内１０の薬液量は減少し続け、ある一定量以上減
少すると上述したように循環タンク内１０の下限を下回
って循環ポンプ４が停止し、生産中断を余儀なくされる
からである。
【００２４】実施例に基づいて具体的な数値を記載する
と以下の通りである。ノボラック系のポジ型感光性樹脂
（例えば東京応化製の商品名ＴＦＲ−Ｂ）を一主面上に
約１．５μｍの厚みで塗布された４００×３００×１．
１ｍｍの大きさのガラス基板を適宜紫外線露光した後、
現像液（ＴＭＡＨ(トリメチルアンモニウムハライド)濃
度２．３８％）をスプレー状に９０秒間噴射する現像装
置において、循環タンク１０内の薬液容量は１００リッ
トルで、現像液の持ち出し量は１００ｃｃであった。こ
の現像装置では基板を５００枚も現像処理すると、現像
感度が約１／２に低下するので露光機の露光量を倍増し
パターン幅を維持していた。そうすると露光時間が長く
なって露光機の生産処理能力が低下するので、５００枚
の処理で現像液を交換せざるを得なかった。すなわち基
板１枚当りの現像液使用量は、前記持ち出し量１００ｃ
ｃと循環タンク内の残存量（５０リットル）の１枚当た
りの使用量１００ｃｃとの和の２００ｃｃであった。
と以下の通りである。ノボラック系のポジ型感光性樹脂
（例えば東京応化製の商品名ＴＦＲ−Ｂ）を一主面上に
約１．５μｍの厚みで塗布された４００×３００×１．
１ｍｍの大きさのガラス基板を適宜紫外線露光した後、
現像液（ＴＭＡＨ(トリメチルアンモニウムハライド)濃
度２．３８％）をスプレー状に９０秒間噴射する現像装
置において、循環タンク１０内の薬液容量は１００リッ
トルで、現像液の持ち出し量は１００ｃｃであった。こ
の現像装置では基板を５００枚も現像処理すると、現像
感度が約１／２に低下するので露光機の露光量を倍増し
パターン幅を維持していた。そうすると露光時間が長く
なって露光機の生産処理能力が低下するので、５００枚
の処理で現像液を交換せざるを得なかった。すなわち基
板１枚当りの現像液使用量は、前記持ち出し量１００ｃ
ｃと循環タンク内の残存量（５０リットル）の１枚当た
りの使用量１００ｃｃとの和の２００ｃｃであった。
【００２５】この現像装置を基板の処理が終了する毎に
１００ｃｃの新規な現像液が補給されるように改造した
ところ、露光感度が１０％低下したのは５０００枚処理
した時点であった。露光感度が１０％以上低下すると、
現像後に得られる感光性樹脂パターンのパターン精度も
低下するので、露光機で露光量を増加させる処置が必要
となるので、この時点で現像液を新規なものと入れ換え
ることとした。したがって基板１枚当りの現像液使用量
は、、前記持ち出し量１００ｃｃと循環タンク内の残存
量（１００リットル）の１枚当たりの使用量２０ｃｃと
の和の１２０ｃｃとなり、改善前の量と比べると明らか
に減少しており、現像装置では薬液の使用量の低減も達
成できた。もちろん、現像液の持ち出し量を減らすこと
ができれば、さらに使用量の低減は促進される。
１００ｃｃの新規な現像液が補給されるように改造した
ところ、露光感度が１０％低下したのは５０００枚処理
した時点であった。露光感度が１０％以上低下すると、
現像後に得られる感光性樹脂パターンのパターン精度も
低下するので、露光機で露光量を増加させる処置が必要
となるので、この時点で現像液を新規なものと入れ換え
ることとした。したがって基板１枚当りの現像液使用量
は、、前記持ち出し量１００ｃｃと循環タンク内の残存
量（１００リットル）の１枚当たりの使用量２０ｃｃと
の和の１２０ｃｃとなり、改善前の量と比べると明らか
に減少しており、現像装置では薬液の使用量の低減も達
成できた。もちろん、現像液の持ち出し量を減らすこと
ができれば、さらに使用量の低減は促進される。
【００２６】なお、前記説明では実施例としてシャワー
状またはスプレー状に反応液を基板に噴射する枚葉処理
の反応装置を取り上げたが、複数枚の基板を適当な収納
容器、例えばカセット等に収納したまま反応漕内で同時
に処理するようなバッチ処理形態であっても本発明の有
効性は損なわれるものでなく、また化学反応装置として
は現像装置以外に各種の薬液を用いた絶縁膜や金属層の
食刻装置に対しても有効である。
状またはスプレー状に反応液を基板に噴射する枚葉処理
の反応装置を取り上げたが、複数枚の基板を適当な収納
容器、例えばカセット等に収納したまま反応漕内で同時
に処理するようなバッチ処理形態であっても本発明の有
効性は損なわれるものでなく、また化学反応装置として
は現像装置以外に各種の薬液を用いた絶縁膜や金属層の
食刻装置に対しても有効である。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による化学反
応装置を用いた薄膜パターンの形成方法は、従来の化学
反応装置に比べて反応液の交換寿命期間内における反応
速度の低下が大幅に抑制され、例えば現像反応であれば
パターン精度の向上は著しく、加えて露光機の感度調整
も不要とすることができる。さらに現像液の交換時期も
従来の数倍以上に長期化され、現像装置を連続的に稼働
させる観点でも望ましい効果が得られる。また現像液の
有効利用の観点からも、パターン精度を維持するために
従来のように早めに交換する必要もなくなり、省資源の
推進も達成できる。
応装置を用いた薄膜パターンの形成方法は、従来の化学
反応装置に比べて反応液の交換寿命期間内における反応
速度の低下が大幅に抑制され、例えば現像反応であれば
パターン精度の向上は著しく、加えて露光機の感度調整
も不要とすることができる。さらに現像液の交換時期も
従来の数倍以上に長期化され、現像装置を連続的に稼働
させる観点でも望ましい効果が得られる。また現像液の
有効利用の観点からも、パターン精度を維持するために
従来のように早めに交換する必要もなくなり、省資源の
推進も達成できる。
【図１】 本発明による化学反応装置の概略構成図であ
る。
る。
【図２】 従来の化学反応装置の概略構成図である。
【図３】 同、反応（処理）室の詳細な構成図である。
【図４】 従来例による化学反応装置の反応速度と運転
時間との関係を表わす特性図である。
時間との関係を表わす特性図である。
１ 反応室 ２ 水洗室 ３ 乾燥室 ４ 循環ポンプ ５ フィルタ ６，１６，２１ 流量調整バルブ ８，１８，２３ 薬液、純水、エア用各ノズル ９ 薬液回収配管 １２ 薬液供給バルブ １３ 薬液供給配管 １５ 薬液廃棄配管 １７ 純水供給配管 ２２ 乾燥ガス供給配管 ２５ 搬送ローラー ３１ 薬液処理の終了を検知する手段 ３２ 基板の位置を検知する手段 ３３ 薬液供給バルブの制御回路 ３４ 薬液供給バルブの制御信号 ５０ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 卓也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 坊下 純二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−260412（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40345（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 化学反応処理薬液をシャワー状もしくは
スプレイ状に噴射するか、または薬液中に浸漬させなが
ら基板を処理する反応室と、前記薬液の循環用のポンプ
とタンクと、前記薬液を液切りする手段と、前記薬液処
理後の基板を水洗・乾燥する手段とを含む化学反応装置
を用いた薄膜パターンの形成方法であって、前記反応室
に基板の薬液処理が終了したことを検知する手段を備
え、前記検知手段からの検知信号により前記基板の１回
分の薬液処理が終了する毎に、前記薬液タンクに、前記
薬液処理で持ち出される薬液とほぼ同量の新規な薬液を
補給することを特徴とする薄膜パターンの形成方法。 - 【請求項２】 化学反応処理薬液をシャワー状もしくは
スプレイ状に噴射するか、または薬液中に浸漬させなが
ら基板を処理する反応室と、前記薬液の循環用のポンプ
とタンクと、前記薬液を液切りする手段と、前記薬液処
理後の基板を水洗・乾燥する手段とを含む化学反応装置
であって、前記反応室に基板の薬液処理が終了したこと
を検知する手段を備え、前記検知手段からの検知信号に
より前記基板の１回分の薬液処理が終了する毎に、前記
薬液タンクに、前記薬液処理で持ち出される薬液とほぼ
同量の新規な薬液を補給する手段を設けたことを特徴と
する化学反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24607394A JP3238834B2 (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 薄膜パターンの形成方法および化学反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24607394A JP3238834B2 (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 薄膜パターンの形成方法および化学反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08108131A JPH08108131A (ja) | 1996-04-30 |
| JP3238834B2 true JP3238834B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=17143074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24607394A Expired - Fee Related JP3238834B2 (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 薄膜パターンの形成方法および化学反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3238834B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101554190B1 (ko) * | 2011-12-27 | 2015-09-18 | 후지필름 가부시키가이샤 | 반도체 기판 제품의 제조방법 및 이것에 이용되는 에칭방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211653A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-17 | Nec Corp | 処理装置 |
| JP2561578B2 (ja) * | 1991-08-07 | 1996-12-11 | 株式会社平間理化研究所 | 現像液管理装置 |
| JPH05129274A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-05-25 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 多成分系薬液処理装置 |
| JPH05166789A (ja) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 基板の洗浄乾燥装置 |
| JPH06260412A (ja) * | 1993-03-04 | 1994-09-16 | Sharp Corp | シャワー型枚葉式現像装置 |
-
1994
- 1994-10-12 JP JP24607394A patent/JP3238834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08108131A (ja) | 1996-04-30 |
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