JP3266229B2 - 処理方法 - Google Patents

処理方法

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JP3266229B2
JP3266229B2 JP1868095A JP1868095A JP3266229B2 JP 3266229 B2 JP3266229 B2 JP 3266229B2 JP 1868095 A JP1868095 A JP 1868095A JP 1868095 A JP1868095 A JP 1868095A JP 3266229 B2 JP3266229 B2 JP 3266229B2
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圭蔵 長谷部
信夫 小西
慎二 永嶋
教雄 千場
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東京エレクトロン株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,例えば半導体ウェハや
LCD基板などを製造する過程において,被処理体であ
る半導体ウェハやLCD基板の表面にレジスト膜を塗布
したり,その現像等の処理を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、半導体の製造においては、被処
理体、例えば半導体ウェハやLCD基板などの表面にレ
ジストパターンを形成させるために、いわゆるリソグラ
フィ工程が行われている。このリソグラフィ工程は、被
処理体の洗浄、被処理体の表面へのレジスト膜の塗布、
そのレジスト膜の露光、現像など、種々の工程を含んで
いる。
【0003】以上のようなリソグラフィ工程において、
被処理体の表面に塗布されるレジスト膜としてはノボラ
ック樹脂などが一般に利用されており、他方、現像液と
しては水にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ト(TMAH)を2.38%溶解させたTMAH水溶液
などが一般に利用されている。ところが、樹脂などから
なるレジスト膜は撥水性を示すために現像液がなじみ難
く、TMAH水溶液からなる現像液は、レジスト膜の表
面全体に均一に広がりにくいといった難点がある。
【0004】図8に示すように、被処理体Wの表面にレ
ジスト膜Aを塗布した後、TMAH水溶液からなる現像
液101をレジスト膜Aの表面に塗布した場合、両者の
なじみが良くないために、現像液101中に気泡102
が発生する。このように、気泡102が発生した部分に
おいては、現像が十分に行われなくなってしまい、いわ
ゆる現像の欠陥が発生する。
【0005】そこで従来、特開昭58−52644号や
特開昭60−126651号において、レジスト膜の表
面にスプレー等の手段によって界面活性剤を供給するこ
とにより親水性を付与する方法が開示されている。ま
た、特開昭59−7949号や特開昭60−17943
5号の如き、現像液中に界面活性剤を添加する方法も公
知である。従来は、アニオン系やカチオン系の界面活性
剤をTMAH水溶液に添加した現像液が用いられてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のように
界面活性剤をスプレー等する方法によるとレジスト膜の
表面に比較的多量の界面活性剤が付着するため、現像液
の濃度が界面活性剤によって薄められ、多量の現像液が
必要であるといった問題がある。特に、従来一般に使用
されている界面活性は粘度が低くて成分的に水に近いも
のであり、そのような水に近い界面活性をスプレー等し
た場合、レジスト膜の表面に通常1μ以上の厚さをもっ
た水溶液層が形成されることにより、レジスト膜の表面
において現像液の濃度を著しく低下させ、これによって
被処理体の表面において現像液の濃度が部分的に濃い部
分と薄い部分ができ、現像の均一性が乱されるといった
問題も生じている。
【0007】一方、現像液中に界面活性剤を添加する方
法は、現像液の濃度は均一にできるが、現像特性が劣化
してしまう。即ち、図9に示すように、レジスト膜Aの
現像は、図中の一点鎖線103で示されるように、被処
理体Wの表面に対してほぼ垂直に行われるのが最も好ま
しい。ところが、界面活性剤が添加された現像液を用い
て現像を行った場合、界面活性剤が析出することによっ
て、図中の実線104で示されるように、被処理体Wの
表面に対して傾斜した側面を持ったレジストパターンが
形成されてしまう。
【0008】また、実際のラインにおいていちいちレジ
スト膜の種類や撥水性の程度に応じて現像液中に添加す
る界面活性剤の量や種類を最適なものに変更できないと
いった難点がある。実際の半導体製造装置などにおいて
は、現像液は中央供給装置に設けられた共通のタンクか
ら個々の現像装置などに供給する形態となっているの
で、レジスト膜の種類や撥水性の程度に応じて現像液の
種類を変更することは不可能である。
【0009】従って本発明は、現像液の濃度に影響を与
えずにレジスト膜の表面に親水性を付与できる手段を提
供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,被処理
体に塗布されたレジスト膜の表面に現像処理を行う処理
方法であって,現像処理を行う前において,水平状態に
支持した前記被処理体の上方から中性かつ親水性の液体
を供給した後,前記被処理体を回転させて,中性の物質
からなる親水性膜を形成する工程と,前記親水性膜を形
成した後,前記被処理体の回転を一旦停止する工程とを
有し,前記被処理体の回転を停止した後,現像液の接触
角が50゜以下となる条件下で前記被処理体に現像液を
供給して現像処理を行う工程と,前記現像処理を行った
後,再び前記被処理体を回転させ前記液体と現像液とを
振りきる工程とを有する,ことを特徴とする,処理方法
が提供される。また本発明によれば,請求項2のよう
に,被処理体に塗布されたレジスト膜の表面に現像処理
を行う処理方法であって,現像処理を行う前において,
水平状態に支持した前記被処理体を回転させながら,前
記被処理体の上方から中性かつ親水性の液体を供給し
て,中性の物質からなる親水性膜を形成する工程と,前
記親水性膜を形成した後,前記被処理体の回転を一旦停
止する工程とを有し,前記被処理体の回転を停止した
後,現像液の接触角が50゜以下となる条件下で前記被
処理体に現像液を供給して現像処理を行う工程と,前記
現像処理を行った後,再び前記被処理体を回転させ前記
液体と現像液とを振りきる工程とを有する,ことを特徴
とする,処理方法が提供される。
【0011】
【0012】これらの処理方法において、上記親水性膜
を形成する物質は、PVA(ポリビニルアルコール)、
サッカロース、もしくは、それらの水溶液であることが
好ましい。また、その水溶液の粘度は、10cp未満、
好ましくは2〜3cpとするのがよい。
【0013】また、上記親水性膜の厚さは、平均で30
00オングストローム以下、好ましくは2500オング
ストローム以下、より好ましくは500オングストロー
ム以下とするのがよい。
【0014】そして、上記親水性膜は、水平状態に支持
した被処理体の上方よりPVA水溶液(ポリビニルアル
コール水溶液)、またはサッカロース水溶液の何れかを
供給した後、被処理体を回転させることによって形成す
ることができる。また、上記親水性膜は、水平状態に支
持した被処理体を回転させながら、被処理体の上方より
PVA水溶液(ポリビニルアルコール水溶液)、または
サッカロース水溶液を供給することによって形成するこ
ともできる。
【0015】なお本明細書では,以上の処理方法を好適
に実施するものとして,被処理体を水平状態に保持して
回転させるスピンチャックを備えたものであって,該ス
ピンチャックに保持された被処理体に塗布されたレジス
ト膜表面に中性かつ親水性の液体を供給するノズルを設
けた処理装置が併せて提される。
【0016】この処理装置においては、上記中性かつ親
水性の液体が、PVA水溶液(ポリビニルアルコール水
溶液)、またはサッカロース水溶液であることが好まし
い。また、上記中性かつ親水性の液体の粘度は、10c
p未満、好ましくは2〜3cpであるのが良い。
【0017】また、上記ノズルは、レジスト膜の塗布装
置及び/または現像装置に設けることができる。
【0018】
【作用】本発明の処理方法によれば,現像処理を行う前
においてレジスト膜の表面に形成した親水性膜によっ
て,現像液をレジスト膜表面に馴染ませることができる
ようになる。特に,現像液の接触角が50゜以下となる
条件下で現像液を供給することによって,現像の欠陥の
発生を著しく抑制できる。また発明者らの知見では,レ
ジスト膜の上面に対する現像液のなじみ具合の良否は,
親水性膜の状態によって左右され,被処理体の上面にお
いてレジスト膜の上に親水性膜を形成した直後の,まだ
親水性膜が十分な湿潤状態にあるときに現像液が供給さ
れたような場合は,現像液のなじみ具合が良く,従っ
て,接触角は小さくなり,現像の欠陥の発生は少ない。
一方,親水性膜が既に乾燥しているなどの要因によっ
て,レジスト膜の上面に対する現像液のなじみ具合が悪
い条件下になっているときに現像液が供給されたような
場合は,接触角は大きくなり,現像の欠陥が多く発生し
てしまう。 この点,本発明の処理方法では,被処理体の
回転によって親水性膜を形成した後,前記被処理体の回
転を一旦停止する工程を有しており,現像の欠陥の発生
は少ないものである。
【0019】そして、親水性膜を形成する物質は、レジ
スト膜と現像液の何れとも反応しないように中性のもの
であることが必要である。また、親水性膜があまり厚く
なり過ぎるとレジスト膜の表面において現像液の濃度が
著しく変化し、現像の均一性が乱される。従って、親水
性膜の厚さは平均で3000オングストローム以下、好
ましくは2500オングストローム以下であるのがよ
い。但し、あまり薄くするとピンホールを生じて親水性
膜の効果が不十分になる心配があるので、親水性膜の厚
さは平均で500オングストローム程度がより好まし
い。このような薄膜とすることにより、レジスト膜表面
に供給される現像液の濃度に影響を与えない親水性膜を
形成でき、また、必要以上に多量の現像液を供給しなく
て済むようになる。
【0020】そして、以上のような親水性膜は、PVA
(ポリビニルアルコール)、サッカロース、またはそれ
らの水溶液などといったの中性の物質で形成することが
できる。本発明に従って構成される処理装置によれば、
これらPVA(ポリビニルアルコール)、またはサッカ
ロースの水溶液などを水平状態に支持された被処理体の
上方より供給した後、被処理体を回転させるスタティッ
クコート、または、水平状態に支持された被処理体を回
転させながらそのような水溶液を供給するダイナミック
コートを行うことによって、先に述べたような特性を備
えた親水性膜を好適に形成することが可能となる。な
お、被処理体に供給される水溶液の粘度は10cp未満
であることが好ましい。水溶液の粘度が10cp以上で
あると、形成される親水性膜の厚さが1μ程度になって
しまうからである。なお、水溶液の粘度はより好ましく
は2〜3cpであるのが良い。
【0021】
【実施例】以下に、本発明の実施例を現像装置に基づい
て詳述する。図1は本発明実施例に係る現像装置1の断
面図、図2はその現像装置1の平面図、図3は現像装置
1が配置された処理システム2の全体構成を示す斜視図
である。
【0022】まず、図3に示す処理システム2から説明
する。この処理システム2は、その一側に被処理体Wと
して例えば半導体ウェハを収容する複数のカセット10
を載置可能に構成したキャリアステーション11を有
し、キャリアステーション11のカセット10の正面側
には被処理体Wの搬送及び位置決めを行うと共に被処理
体Wを保持してメンアーム12との間で受け渡しを行う
補助アーム13が設けられている。メインアーム12
は、処理システム2の中央部を長手方向に移動可能に、
2基直列に配置されており、その移送路の両側には、現
像装置1その他の各種処理装置が配置されている。
【0023】図示の処理システム2にあっては、キャリ
アステーション11側の側方には、被処理体Wをブラシ
洗浄するためのブラシスクラバ15及び高圧ジェット水
により洗浄を施すための高圧ジェット洗浄機16等が並
設され、メインアーム12の移送路を挟んで反対側に本
発明実施例に係る現像装置1が二基並設され、その隣に
二基の加熱装置17が積み重ねて設けられている。
【0024】これら機器の側方には、接続用ユニット1
8を介して、被処理体Wにレジスト膜を塗布する前に被
処理体Wを疎水処理するアドヒージョン装置20が設け
られ、このアドヒージョン装置20の下方には冷却用ク
ーリング装置21が配置されている。また、これらアド
ヒージョン装置20及びクーリング装置21の側方に加
熱装置22が二列に二個づつ積み重ねられて配置され
る。メインアーム12の移送路を挟んで反対側には被処
理体Wにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置23が
二台並設されている。図示はしないが、これらレジスト
塗布装置23の側部には、レジスト膜に所定の微細パタ
ーンを露光するための露光装置等が設けられる。
【0025】以上のように構成された処理システム2に
組み込まれる本発明実施例の現像装置1の中心部には、
図1、2に示すように、駆動モータ25によって回転可
能でかつ上下動可能に構成されたスピンチャック26が
設けられ、このスピンチャック26の上面に、真空吸着
等によって被処理体Wを水平状態に吸着保持するように
構成されている。このスピンチャック26の周囲を囲う
ようにして、現像液や洗浄水などのリンス液の飛散を防
止するための樹脂または金属からなる環状のカップ29
が設けられる。このカップ29の上方30は上にいくに
従って狭くなるように、内側に傾斜して設けられ、その
上端開口部31の直径は被処理体Wの外径よりも大きく
なるように形成されている。また、カップ29の底部3
2は水平よりも若干傾斜して設けられ、底部32の最下
部には廃液配管33が接続されると共に、その反対側に
はカップ29内の雰囲気を排気するための排気配管34
が接続されている。この底部32には被処理体Wよりも
小さい直径の環状壁35が立設してあり、この環状壁3
5の上端には、上記スピンチャック26によって吸着保
持された被処理体Wの裏面に近接する整流板36が配設
されている。整流板36の周辺部は外側に向かって下方
に傾斜するように構成されている。
【0026】カップ29の側方には、被処理体W上に現
像液を供給するための現像液供給装置40が設けられ
る。この現像液供給装置40は、図4、5にも示すよう
に被処理体Wの直径よりも僅かに長く形成された、例え
ば塩化ビニルよりなる中空パイプ状の現像液ヘッダ41
(現像液吐出ノズル部)を有しており、その下面側に
は、現像液ヘッダ41の軸方向に沿って吐出孔42が多
数穿設されており、現像液ヘッダ41内に供給された現
像液を吐出孔42を介して下向きに吐き出し、被処理体
W上に現像液を供給するように構成されている。この現
像液ヘッダ41の両端上部には、現像液ヘッダ41内部
へ現像液を供給するための現像液供給口43、43が設
けられており、これら供給口43、43は、図1に示す
現像液源45に接続されている。
【0027】現像液ヘッダ41の中央部上側には泡抜き
口46が形成されており、現像液ヘッダ41内へ現像液
を供給する際に発生する泡が現像液ヘッダ41外へ排出
される構成になっている。現像液ヘッダ41はその上方
に並設された棒状の支持アーム47に支持されている。
また、図2に示すようにカップ29の前方には、現像液
ヘッダ41を被処理体Wの上方において往復動させるた
めの搬送レール48が設けられ、このレール48に沿っ
て把持アーム50が移動自在に装着されている。把持ア
ーム50はエアーシリンダやステッピングモーター等に
よって駆動されるボールスクリュー、ベルト式の移動機
構によって移動し、上記支持アーム47を把持して現像
液ヘッダ41を被処理体W上において移動させるように
構成される。なお、把持アーム50は、エアーシリンダ
ー等を使用したメカニカルチャック機構や、真空吸着
式、電磁石式のチャック等により構成され、支持アーム
47を把持、挟持、吸着することが可能である。
【0028】図1に示すように、スピンチャック26を
挟んで現像液供給装置40の反対側には、リンス液とし
て例えば純水を供給するためのリンス液ヘッダ51が設
けられる。図5に示されるように、このリンス液ヘッダ
51の下方に二つのリンス用ノズル52、52が垂設さ
れている。先に説明した現像液ヘッダ41と同様、この
リンス液ヘッダ51も上記搬送レール48に設けられた
把持アーム50により把持されて、被処理体Wの上方を
往復動するように構成され、現像後においてリンス液源
53から供給されるリンス液をノズル52から吐出して
被処理体W上に供給する。
【0029】以上のように構成される現像装置1におい
て、スピンチャック26の上方には、本発明の特徴とす
るノズル60が設けられている。ノズル60には供給管
61を介して、タンク62に蓄えられた中性かつ親水性
で、レジスト膜と反応せず、現像液には完全に溶解する
液体が供給され、該液体をスピンチャック26により吸
着保持された被処理体Wの上方から、例えば滴下などの
方法によって供給する構成になっている。このタンク6
2に蓄えられている液体は、粘度が10cp未満、好ま
しくは2〜3cpの、PVA水溶液(ポリビニルアルコ
ール水溶液)、またはサッカロース水溶液が用いられ
る。なお、ノズル60は図示のように一つに限らず、複
数設けることもできる。
【0030】その他、スピンチャック26に保持された
被処理体Wの下側には被処理体Wの裏面に対して洗浄水
を噴出するための洗浄水噴射ノズル63が設けられ、こ
の洗浄水噴射ノズル63には洗浄水供給管65を介して
洗浄水源66からの洗浄水を供給できるように構成され
ている。
【0031】そして、以上に説明した駆動モータ25、
現像液源45、リンス液源53、タンク62及び洗浄水
源66を含む装置全体の制御は、例えばマイクロコンピ
ュータ等よりなる制御部67により行われる。
【0032】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。先ず、被処理体Wはキャリアス
テーション11のカセット10内から補助アーム13を
介して搬出・搬送されてメインアーム12に受け渡さ
れ、これをブラシスクラバ15内に搬入する。このブラ
シスクラバ15内にてブラシ洗浄された被処理体Wは引
続いて乾燥される。なお、プロセスに応じて高圧ジェッ
ト洗浄機16内にて高圧ジェット水により洗浄するよう
にしてもよい。その後、被処理体Wはアドヒージョン処
理装置20にて疎水化処理が施され、クーリング装置2
1にて冷却された後、レジスト塗布装置23にてレジス
ト膜すなわち感光膜が被処理体Wの表面に塗布形成され
る。そして、このレジスト膜が加熱装置22にて加熱さ
れてベーキング処理が施された後、図示しない露光装置
にて所定のパターンが露光される。そして、露光後の被
処理体Wが本発明実施例に係る現像装置1内へ搬入され
る。
【0033】現像装置1内においては、先ず、スピンチ
ャック26が上昇してメインアーム12から被処理体W
が受け渡され、これを吸着保持してスピンチャック26
は下降する。こうしてスピンチャック26によって吸着
保持した被処理体Wをカップ29の内部に嵌入し終える
と、次に、図1に示すように、被処理体Wの表面に塗布
形成されたレジスト膜Aの上に親水性膜Bの形成が行わ
れる。この親水性膜Bの形成は、以下に説明するスタテ
ィックコート、またはダイナミックコートの何れかの方
法によって行われる。
【0034】先ず、スタティックコートによる場合は、
駆動モータ25を稼働させる前の静止した状態におい
て、上記の如くスピンチャック26によって水平状態に
支持した被処理体Wの上方より、ノズル60を介してタ
ンク62に蓄えられた中性かつ親水性の液体を供給す
る。先にも説明したように、この液体は粘度が10cp
未満、好ましくは2〜3cpの、PVA水溶液(ポリビ
ニルアルコール水溶液)、またはサッカロース水溶液が
用いらる。こうして静止状態にある被処理体Wの上面に
おいてレジスト膜Aの上に所定量の中性かつ親水性の液
体を供給させた後、駆動モータ25の稼働により被処理
体Wを回転させる。そして、遠心力により該液体を被処
理体Wの上面、即ちレジスト膜Aの表面全体に拡げて、
親水性膜Bを形成する。
【0035】一方、ダイナミックコートによる場合は、
上記の如くスピンチャック26によって被処理体Wを水
平状態に支持したら、先に駆動モータ25の稼働によ
り、被処理体Wを先ず低速で回転させる。こうして被処
理体Wを低速で回転させながら、被処理体Wの上方より
ノズル60を介してタンク62に蓄えられた先と同様の
中性かつ親水性の液体を供給することにより、被処理体
Wの上面においてレジスト膜Aの上に親水性の液体を均
一に拡げる。その後更に、被処理体Wを高速で回転さ
せ、遠心力により、被処理体Wの上面から余分な中性か
つ親水性の液体を振り切ることにより、レジスト膜Aの
上に均一な厚さを持った親水性膜Bを形成する。
【0036】かくして、以上の如きスタティックコー
ト、ダイナミックコートの何れの方法によっても遠心力
を利用して液体を拡げることにより、被処理体Wの表面
においてレジスト膜Aの上に親水性膜Bを形成すること
ができる。そして、本実施例において説明したように、
粘度が10cp未満、好ましくは2〜3cpの、PVA
水溶液(ポリビニルアルコール水溶液)、またはサッカ
ロース水溶液などを用いると、平均厚さが3000オン
グストローム以下、通常は2500オングストローム以
下程度の非常に薄い親水性膜Bを形成することが可能と
なる。
【0037】以上の工程により被処理体Wの表面におい
てレジスト膜Aの上に親水性膜Bを形成した後、スピン
チャック26の回転が一旦停止する。そして、図2で説
明した把持アーム50が稼働し、現像液供給装置40の
支持アーム47を把持して現像液ヘッダ41を被処理体
Wの上方において往復動させつつ、現像液ヘッダ41の
下面の吐出孔42から現像液が吐出され、被処理体Wの
表面に形成された親水性膜Bの上に現像液が液盛りされ
る。この場合、現像液源45から供給された現像液は現
像液ヘッダ41の両端の供給口43、43からヘッダ4
1内に入り、一旦、中空部分に流入した後、小径の多数
の吐出孔42から均一に吐出される。また、この時発生
した泡或いは現像液中に含まれる泡は現像液ヘッダ41
の中央部に設けた泡抜き口46から円滑に排出されるの
で、被処理体W表面の親水性膜B上に塗布される現像液
中に気泡が含まれることを抑制でき、現像不良の発生を
防止することができる。なお、この吐出時における現像
液ヘッダ41の往復動作は1回でも、複数回でもよい。
【0038】そして、以上のような現像処理を行うに際
しては、接触角が50゜以下となるような条件下で現像
液を被処理体W上に供給する。即ち、被処理体W上に現
像液を、例えば滴下するなどの方法によって供給する
と、図6に示すように、被処理体W表面のレジスト膜A
上において、親水性膜Bを介して、現像液101は半球
状の液滴となってあらわれる。そして、この半球状液滴
の現像液101の接触角α(半球状液滴の周縁部とレジ
スト膜Aの上面との接触角α)は、レジスト膜Aの上面
に対する現像液101のなじみ具合によって変化する。
この接触角αは、レジスト膜Aに対する現像液101の
なじみの程度が良いほど小さく、また、なじみの程度が
悪いほど大きい。例えば、親水性膜Bを形成しないで、
被処理体W表面のレジスト膜A上に直接に現像液101
を供給した場合には、レジスト膜Aが撥水性を有するた
めに、この接触角αはほぼ90゜になる。そして、レジ
スト膜Aの上面に対する現像液101のなじみ具合が良
ければ良いほど、先に図8において説明した気泡102
は、現像液101中に発生しにくくなる。逆に、レジス
ト膜Aの上面に対する現像液101のなじみ具合が悪け
れば悪いほど、気泡102は、現像液101中に多く発
生し、従って、現像の欠陥は多く発生する。
【0039】一方、レジスト膜Aの上面に対する現像液
101のなじみ具合の良否は、親水性膜Bの状態によっ
て左右される。例えば先に説明したスタティックコート
やダイナミックコートなどの方法によって被処理体Wの
上面においてレジスト膜Aの上に親水性膜Bを形成した
直後の、まだ親水性膜Bが十分な湿潤状態にあるときに
現像液101が供給されたような場合は、現像液101
のなじみ具合が良く、従って、接触角αは小さくなり、
現像の欠陥の発生は少ない。一方、親水性膜Bが既に乾
燥しているなどの要因によって、レジスト膜Aの上面に
対する現像液101のなじみ具合が悪い条件下になって
いるときに現像液101が供給されたような場合は、接
触角αは大きくなり、現像の欠陥が多く発生してしま
う。
【0040】本発明者らが、この接触角αと現像の欠陥
の関係について調査を行ったところ、図7に示すような
知見を得ることができた。図7において、横軸は接触角
αを示し、縦軸は現像欠陥の発生頻度を対数表示してい
る。図示のように、接触角αが大きくなると現像欠陥の
発生頻度も高くなり、また、現像欠陥の発生頻度の上昇
率は、接触角αが大きくなればなるほど大きくなること
が分かった。そして、接触角αが50゜以下となる条件
下で現像液を供給した場合には、レジスト膜Aの上面に
対する現像液101のなじみ具合は著しく良く、現像欠
陥の発生頻度は極めて低いことが分かった。
【0041】しかして、以上に説明したように、被処理
体Wに塗布されたレジスト膜Aの表面に親水性膜Bを形
成した後、現像液の接触角αが50゜以下となる条件下
で現像液を供給して液盛り状態にし、所定時間放置する
ことによって現像操作を行う。これにより、現像の欠陥
の発生を著しく抑制することができるようになる。
【0042】なお、現像液の接触角αは親水性膜Bの状
態によって変化する。この接触角αを50゜以下とする
ために必要な条件は、例えば、親水性膜Bの湿潤度、レ
ジスト膜A上に親水性膜Bが形成されてから現像液が供
給されるまでの経過時間、現像装置1内の雰囲気の温度
及び湿度、現像装置1の形状や大きさ、等に基づいて適
宜決定される。そして、種々の現像装置1に対し、この
条件は一定になるとは限らない。そこで、使用する現像
装置1について、予め、現像液の接触角αを50゜以下
とするために必要な条件を調べておき、その条件に従っ
て現像液を供給するようにすれば、欠陥の発生が少な
い、良好な現像処理を行えるようになる。なお、現像液
の接触角αを50゜以下とするために必要な条件は、例
えば、親水性膜Bの湿潤度、レジスト膜A上に親水性膜
Bが形成されてからの経過時間、現像装置1内の雰囲気
の温度及び湿度、現像装置1の形状や大きさ、等に基づ
いて、実験的に決定することが可能である。
【0043】そして、このように欠陥の発生が少ない、
良好な現像処理が終了すると、再び駆動モータ25の稼
働によりスピンチャック26及び被処理体Wは回転させ
られ、その遠心力により被処理体W上の現像液と現像液
によって溶解させられた親水性膜の液体が振り切られ
る。また、これと同時にリンス液ヘッダ51が被処理体
Wの回転中心に移動して被処理体Wの上部中央からリン
ス用ノズル52を介して純水のごときリンス液を被処理
体Wに供給し、残留する現像液などは洗い流される。ま
た、このリンス液の供給と同時に、被処理体Wの下方に
配置された洗浄水噴射ノズル63から被処理体Wの裏面
に向かって洗浄水が噴き付けられ、被処理体Wの裏面に
付着しているパーティクルの原因となる現像液等を洗い
流す。
【0044】一方、このように遠心力によって振り切ら
れた廃液は、カップ29の内面で受けられ、その底部3
2の傾斜に従って流れて排液配管33より排出され、ミ
ストを含むカップ29内の雰囲気は排気配管34を介し
て吸引排気されて図示しないミストトラップを介して系
外へ排出される。
【0045】こうして、リンス操作及び洗浄操作が完了
した後、処理済みの被処理体Wはキャリアステーション
11のカセット10内に収納され、その後搬出されて次
の処理工程に向けて移送される。
【0046】かくして、本発明実施例のものによれば、
現像液ヘッダ41の吐出孔42から現像液が吐出される
前にレジスト膜の表面に親水性膜を形成することによっ
て、現像液をレジスト膜表面に均一に馴染ませることが
できるようになる。特に、現像液の接触角が50゜以下
となる条件下で現像液を供給することによって、現像の
欠陥の発生を著しく抑制できるといった効果がある。し
かも、本発明実施例においてレジスト膜の表面に形成さ
れる親水性膜は、平均厚さが3000オングストローム
以下、通常は2500オングストローム以下程度の非常
に薄いものであるので、現像液の濃度にほとんど影響を
与えることが無く、現像の均一性を維持することができ
る。
【0047】以上、本発明の実施例を現像装置について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
種々の態様を採り得るものである。例えば、被処理体の
レジスト膜の表面に親水性膜を形成する工程は、実施例
のように露光の後、現像の直前に行うこともできるが、
露光を行う前に先に親水性膜を形成するようにしても良
い。また、被処理体のレジスト膜表面に中性かつ親水性
の液体を供給するノズルは、現像装置に設ける他、レジ
スト膜の塗布装置に設けるようにしても良い。また、そ
のノズルを現像装置やレジスト膜の塗布装置に組み込ま
ずに、例えば親水性膜の形成手段を別途単独で設けるよ
うにすることも可能である。更に、親水性膜を形成する
物質として、例えば界面活性剤のようなものも使用可能
である。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、レジスト膜の表面に親
水性膜を形成することによって、現像液をレジスト膜表
面に均一に馴染ませることができることはもちろんであ
り、特に、現像液の接触角が50゜以下となる条件下で
現像液を供給することによって、現像の欠陥の発生を著
しく抑制できるといった効果がある。そして、本発明に
従って形成される親水性膜は非常に薄いものであるの
で、現像液の濃度を下げるといった問題がなくて、現像
の均一性を維持することができ、性状の良い製品を提供
できるようになる。また、必要以上に多量の現像液を供
給しなくて済むので、ランニングコストも低減でき、経
済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る現像装置の断面図
【図2】本発明の実施例に係る現像装置の平面図
【図3】現像装置が配置された処理システムの全体構成
を示す斜視図
【図4】現像液供給装置の斜視図
【図5】現像液供給装置の動作説明図
【図6】現像液が半球状の液滴となって表れた状態を示
す被処理体の部分拡大図
【図7】現像液の接触角αと現像の欠陥の関係を示すグ
ラフ
【図8】現像液中に気泡が発生する状態を示す被処理体
Wの側面図
【図9】傾斜した側面を持ったレジストパターンが形成
された状態を示す被処理体の部分拡大図
【符号の説明】
W 被処理体 1 現像装置 26 スピンチャック 60 ノズル
フロントページの続き (72)発明者 永嶋 慎二 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東 京エレクトロン九州株式会社熊本事業所 内 (72)発明者 千場 教雄 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東 京エレクトロン九州株式会社熊本事業所 内 (56)参考文献 特開 平7−142344(JP,A)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理体に塗布されたレジスト膜の表面
    に現像処理を行う処理方法であって, 現像処理を行う前において,水平状態に支持した前記被
    処理体の上方から中性かつ親水性の液体を供給した後,
    前記被処理体を回転させて,中性の物質からなる親水性
    膜を形成する工程と,前記親水性膜を形成した後,前記
    被処理体の回転を一旦停止する工程と, 前記被処理体の回転を停止した後,現像液の接触角が5
    0゜以下となる条件下で前記被処理体に現像液を供給し
    て現像処理を行う工程と, 前記現像処理を行った後,再び前記被処理体を回転させ
    前記液体と現像液とを振りきる工程とを有する, ことを特徴とする,処理方法。
  2. 【請求項2】 被処理体に塗布されたレジスト膜の表面
    に現像処理を行う処理方法であって, 現像処理を行う前において,水平状態に支持した前記被
    処理体を回転させながら,前記被処理体の上方から中性
    かつ親水性の液体を供給して,中性の物質からなる親水
    性膜を形成する工程と,前記親水性膜を形成した後,前
    記被処理体の回転を一旦停止する工程と, 前記被処理体の回転を停止した後,現像液の接触角が5
    0゜以下となる条件下で前記被処理体に現像液を供給し
    て現像処理を行う工程と, 前記現像処理を行った後,再び前記被処理体を回転させ
    前記液体と現像液とを振りきる工程とを有する, ことを特徴とする,処理方法。
  3. 【請求項3】 前記親水性膜を形成する物質は,PVA
    (ポリビニルアルコール),サッカロース,もしくは,
    それらの水溶液であることを特徴とする,請求項1又は
    2に記載の処理方法。
  4. 【請求項4】 前記親水性膜を形成する物質は,PVA
    (ポリビニルアルコール)又はサッカロースの水溶液で
    あって,かつ当該水溶液の粘度が10cp未満であるこ
    とを特徴とする,請求項1又は2に記載の処理方法。
  5. 【請求項5】 前記親水性膜の厚さが,平均で3000
    オングストローム以下であることを特徴とする,請求項
    1,2,3又は4のいずれかに記載の処理方法。
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