JP3322249B2 - 現像装置及び現像方法 - Google Patents
現像装置及び現像方法Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
方法に関する。
説明する。図5は、従来のパドル式現像装置の構造を説
明するための断面図である。図5に示すように、従来の
現像装置は、バキュームチャック17上にガラス基板等
の被処理基板3を真空吸着させ、バキュームチャック回
転用モーター16により被処理基板3を回転させなが
ら、被処理基板3上に設けた薬液供給ノズル15を用い
て薬液を厚さが1〜3ミリ程度になるように盛り、被処
理基板3全面のレジストが溶解終了するまで待つという
静止現像を行っていた。
た従来の現像装置では、バキュームチャック17、被処
理基板3のフラットネス(水平度)の変化により、液盛
り状態が変動し、被処理基板3全面に均一に薬液を供給
できないときは現像ムラが発生しやすく、また、現像に
時間が掛かるという問題があった。
造工程では、プロセス上、加熱、圧力等のストレスを基
板に与えてしまうことが必至であるため、その影響で被
処理基板3が変形しやすく、また、変形した基板では均
一に薬液を盛ることができず、現像ムラを抑制すること
は困難であった。
静止現像であるために、微細パターンの周辺では、溶解
したレジストが現像液のアルカリ濃度を時間の経過と共
に低下させ、他のパターンとの溶解スピードに差が生ま
れ、その結果、溶解スピードの遅い微細パターンのレジ
ストが完全に溶解するまで待たなくてはならない。つま
り、溶解効率が時間経過と比例して悪化して、スループ
ットがかなり低下してしまうとともに、レジストパター
ンの解像度にむらが生じてしまう。
スプレー状に吹き付ける方法が用いられている。その方
法について、図6を参照して説明する。図6は、揺動式
の現像装置の構造を説明するための図であり、(a)は
側断面図、(b)は上面図である。この装置では、ガラ
ス基板等の被処理基板3の上部に配置されている薬液ス
プレーノズルユニット19より薬液が放出され、被処理
基板3を搬送するための搬送ローラー20とノズルユニ
ット19がそれぞれ独立して駆動し、揺動モーター21
が正転、反転を繰り返しながら揺動動作を発生させて被
処理基板3上のレジストを溶解するものである。
の反りに関係なく、薬液を均一に吹き付けることは可能
であるが、搬送ローラー20で揺動させるためには、各
ローラーのギヤ22、23を連結させなくてはならず、
このギヤの組み合わせが数十カ所もあるために現像装置
の構造が複雑になり、搬送系の不具合が発生し易いとい
う問題がある。
品が必要であり、時間の経過と共にギヤの磨耗等による
発塵が起こり易く、搬送ローラーと接触している時間が
長いために塵の影響による品質面の安定性にも欠けると
いう問題もある。
のであって、その主たる目的は、LCD製造プロセスの
現像処理工程において現像効率の向上と品質の安定化を
実現すると共に、現像装置の構造のシンプル化(リーン
化)により価格低減を図ることができる現像装置及び現
像方法を提供することにある。
に、本発明は、第1の視点において、外周が円形の薬液
槽と、該薬液槽の略中央に基板を保持するための保持手
段と、該保持手段の外側に、同一回転方向に薬液を均一
に噴出する複数のノズルを備えた複数のノズルユニット
と、を少なくとも備えた現像装置であって、前記ノズル
ユニットに設けられたノズルから噴出される薬液によっ
て生じる回転流によって、前記保持手段によって保持さ
れた前記基板表面に薬液が均一に供給されるものであ
る。
周が円形の薬液槽と、該薬液槽の略中央に基板を保持す
るための保持手段と、該保持手段の外側に、同一回転方
向に薬液を均一に噴出する複数のノズルを備えた複数の
ノズルユニットと、を少なくとも備えた現像装置を用い
た現像方法であって、前記ノズルユニットに設けられた
ノズルから薬液を噴出されて前記薬液槽に均一な流速の
回転流を発生させ、前記保持手段によって保持された前
記基板表面に一定の流速で薬液を供給し、前記基板面内
で均一な現像を行うものである。
ましい一実施の形態において、外周が円形のディップ槽
(図1の2)と、ディップ槽の略中央に基板を保持する
ためのプロキシミティピン(図1の5)及び基板流れ止
めピン(図1の4)と、円周方向に薬液を均一に噴出す
る複数のノズルを備えた複数のノズルユニット(図1の
6)と、ディップ槽から溢れ出た薬液を収集し排出する
オーバーフロー槽(図1の1)とを少なくとも備え、ノ
ズルから均一に噴出される薬液によってディップ槽内に
均一な回転流が生じ、被処理基板(図1の3)表面に新
鮮な薬液を安定して供給しながら現像を行う。
詳細に説明すべく、本発明の一実施例について図1乃至
図4を参照して以下に説明する。図1は、本発明の一実
施例に係る現像装置の構造を示す図であり、(a)は上
面図、(b)は側断面図である。図2は、本実施例の現
像装置の薬液の回転を示す図であり、図3は、薬液の噴
出方向を示す図である。また、図4は、本実施例の現像
装置で現像を行う場合の処理の流れを示すフロー図であ
る。
の現像装置の構成を説明する。本実施例の現像装置は、
主に薬液をプールし被処理基板を現像する為の円形処理
槽(以下、ディップ槽2と称する。)、薬液の排水経路
を確保する為の円形オーバーフロー槽、(以下、オーバ
ーフロー槽1と称する。)、オーバーフロー槽1全体を
覆い、外気による現像液の酸化を防ぐ上蓋11、被処理
基板3に直接薬液を噴射する薬液放出ノズルユニット
(以下、ノズルユニット6と称する。)、現像処理の際
に被処理基板3を支持する為のガラス基板支持ピン(以
下、プロキシミティピン5と称する。)、現像中の回転
流による被処理基板3の大幅な位置ずれを防止する基板
流れ止めピン4、ならびに、処理後の薬液を排水させる
為のドレインバルブ9から構成されている。
性に優れた樹脂(例えば、塩化ビニ−ル)で作られてお
り、槽の高さはプロキシミティピン5上にセットされた
被処理基板3の表面より5ミリ程度高い位置になるよう
にしている。その理由は、薬液排水時に、その薬液の重
量から基板の割れを防止すること、及び、薬液の使用量
を最小限に留めるためである。
周に位置するもので、被処理基板3処理時にディップ槽
2から溢れた薬液をドレイン管10へ排水する為の経路
やドレインバルブ9からの薬液排水経路の役割を果たす
ものである。また、オーバーフロー槽1は薬液を自然排
水するために逆円錐状のテーパーを有する構造となって
おり、直接薬液と接することから前述したディップ槽2
と同様の材質で構成されることが望ましい。
の現像液(アルカリ性)が大気中に存在している酸素と
反応することにより、現像液のアルカリ濃度が極力低下
しないようにするための設けられ、開閉時には上蓋開閉
用シリンダ25により上下方向に駆動する。なお、上蓋
開閉用シリンダ26は、シーケンスに合わせて開閉動作
を繰り返す。
うに、ディップ槽2内を上面から見た場合に上下左右の
対称位置に均等になるような位置に(本実施例では4ヶ
所)配置されている。一つのノズルユニット6には3ヶ
所の薬液噴射口が設けられ、薬液の流動性を高めるため
に扇状の噴射ノズルにより構成される。また、ノズルユ
ニット6は、図3に示すように、ディップ槽2の高さ方
向に対して中間程度の位置に配置され、被処理基板3方
向、例えば、45度斜め下方向に噴射口が向くようにな
っている。このように、噴出口を斜め下方に向けるの
は、薬液噴出時ディップ槽の壁や上蓋などに薬液が極力
飛び散らないようにするためと、薬液が表層のみで回転
し、ディップ槽2底部に反応後の薬液が溜まってしまう
ことを防止するためである。尚、このノズルユニット
は、フッ素系の配管にて接続され、一つの循環ポンプよ
り同時に供給される。
裏面と直接接することから円柱状で頭部が丸くなってお
り、被処理基板3のサイズより内側に収まり、均等に複
数のポイントで被処理基板3を支持できるように配置さ
れている。また、ディップ槽2の底面に被処理基板3が
接触しないように、数ミリ程度の高さを有するものであ
り、被処理基板3との接触時にキズなどのダメージをな
くすため、前述したディップ槽2と同様な材質、又は、
UPE等の材質を用いることが好ましい。
キシミティピン5と材質は同様であるが、形状は半径2
ミリ程度、高さが10ミリ程度の円柱形状で、被処理基
板3の最外周のコーナーの4方向に各2本計8本で配置
される。又、被処理基板3がスムーズにセットされるよ
うに、被処理基板3の最大サイズより若干のクリアラン
スを持つように配置する。
有する市販のバルブを採用するが、処理のシーケンスに
合わせて自動開閉動作が可能なもので構成される。又、
排水時間を短縮することからもディップ槽2下部に複数
個配置することが望ましい。
処理を行う場合のシーケンスについて図4を参照して説
明すると、最初に上蓋開閉用シリンダー26の駆動機構
を用いて、上蓋11が上方へ開く(S101)。薬液
(現像液)が入っていない状態でディップ槽2内に複数
配置されているプロキシミティピン5上に被処理基板3
を何らかの外部搬送系(例えば、多軸型ロボット等)を
用いて基板流れ止めピン4内にセットする(S10
2)。そして、センサ等にて被処理基板3を検知し、そ
の信号により上蓋11及びドレインバルブ9が閉じる
(S103、S104)。
たことを知らせる信号を受けた後、4方向に取り付けら
れているノズルユニット6から被処理基板3に対して同
時に一定の流量と速度にて薬液が扇状で且つ45°下向
きに噴射される(S105)。この4ヶ所のノズルユニ
ット6から同時に薬液が放出される事により、それぞれ
発生した流動エネルギ−が合成され(物理的作用による
もの)、円形のディップ槽2に沿って流動層(薬液回転
流7)が発生し(S106)、現像開始となる(S10
7)。
れているので、ディップ槽2に薬液は溜まっていくが、
図1(b)に示すように、被処理基板3上から5ミリ程
度しか液は盛れないため、薬液は自然にオーバーフロー
し、ドレイン管10へ流れる。
後、制御部に設けたタイマーにより、ドレインバルブ9
へ信号を送り(S108)、バルブを開けてディップ槽
2に残っている現像液をドレイン管10へ自然排水する
(S109)。ドレイン管10から流れた現像液は、再
生されて循環ポンプにより再度供給される。
無くなったことをアップフローセンサー(下限)にて検
知すると(S110)、上蓋11が再び上に開き(S1
11)、外部搬送機構により処理が終了した基板をディ
ップ槽2から搬出する(S112)。そして、センサ等
にて被処理基板3の有無を検知し、上蓋が閉じ(S11
3)、続いて処理するか否かを判断する(S114)。
ト6から噴出される薬液による回転流で現像を行うた
め、ガラス基板上のレジストと現像液の化学反応効率が
向上し、又、ガラス基板全面に対してほぼ均一に化学反
応が実現できるのため、現像ムラなどの発生を抑制する
ことができ、品質安定化を図ることができる。
な複雑な駆動機構も必要なく、比較的安価なパーツでユ
ニット構成が実現できるため、設備設計費用は大幅に低
減することができ、安価な設備を提供することが可能と
なる。
のではなく、薬液による化学反応を利用する工程、例え
ば、半導体、LCD製造プロセスにおける剥離工程、ウ
ェットエッチング工程等でも同様に適用することができ
る。
像効率の向上と品質の安定化を図ることができるという
効果を奏する。
流動しているため、現像時間と比例して現像液中にレジ
ストが溶解してガラス基板上の現像液のアルカリ濃度が
低下し、溶解速度も同時に低下するという問題が生じな
いからである。又、ガラス基板全面に対してほぼ均一に
化学反応が実現できるので現像ムラなどを抑制すること
ができるからである。
複雑な駆動機構も必要なく、比較的安価なパーツでユニ
ット構成が実現できるため、安価な設備を提供すること
ができるという効果を奏する。
図であり、(a)は上面図、(b)は側断面図である。
上面図である。
側断面図である。
図である。
ある。
(a)は側断面図、(b)は上面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】外周が円形の薬液槽と、該薬液槽の略中央
に基板を保持するための保持手段と、該保持手段の外側
に、同一回転方向に薬液を均一に噴出する複数のノズル
を備えた複数のノズルユニットと、を少なくとも備えた
現像装置であって、 前記ノズルユニットに設けられたノズルから噴出される
薬液によって生じる回転流によって、前記保持手段によ
って保持された前記基板表面に薬液が均一に供給される
ことを特徴とする現像装置。 - 【請求項2】前記薬液槽の周囲に、前記薬液槽から溢れ
出た薬液を収集し排出するオーバーフロー槽を備えた請
求項1記載の現像装置。 - 【請求項3】前記ノズルユニットに設けられたノズルか
ら噴出される薬液が、下方略45°の方向に噴出される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。 - 【請求項4】外周が円形の薬液槽と、該薬液槽の略中央
に基板を保持するための保持手段と、該保持手段の外側
に、同一回転方向に薬液を均一に噴出する複数のノズル
を備えた複数のノズルユニットと、を少なくとも備えた
現像装置を用いた現像方法であって、 前記ノズルユニットに設けられたノズルから薬液を噴出
されて前記薬液槽に均一な流速の回転流を発生させ、前
記保持手段によって保持された前記基板表面に一定の流
速で薬液を供給し、前記基板面内で均一な現像を行うこ
とを特徴とする現像方法。 - 【請求項5】前記薬液槽の周囲に、薬液槽から溢れ出た
薬液を収集し排出するオーバーフロー槽を備えた現像装
置で現像を行う請求項4記載の現像方法。
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JP23356599A JP3322249B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | 現像装置及び現像方法 |
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JP5963638B2 (ja) * | 2012-10-12 | 2016-08-03 | 新電元工業株式会社 | ディップ式現像装置及び半導体ウェーハの現像方法 |
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1999
- 1999-08-20 JP JP23356599A patent/JP3322249B2/ja not_active Expired - Fee Related
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