JP5494079B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にフォトレジストの現像工程を有する半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a photoresist developing step.
半導体装置の製造工程で使用されるフォトレジストパターンは、半導体ウエハ上面へのフォトレジストの塗布及び露光の後、余分な部分のフォトレジストを除去する現像工程によって形成される。 The photoresist pattern used in the manufacturing process of the semiconductor device is formed by a development process in which an excess portion of the photoresist is removed after the photoresist is applied to the upper surface of the semiconductor wafer and exposed.
従来の現像工程では、半導体ウエハの表面に現像液を供給して余分な部分のフォトレジストを現像液に溶解させた後、その現像液をリンス液で洗い流し、最後に半導体ウエハを高速回転させてリンス液の除去及び乾燥を行なう。 In the conventional development process, a developer is supplied to the surface of the semiconductor wafer to dissolve the excess portion of the photoresist in the developer, and then the developer is washed away with a rinse solution, and finally the semiconductor wafer is rotated at a high speed. Rinse solution is removed and dried.
また、上述の現像処理において、ウエハ表面側の汚れたリンス液がウエハ裏面側に回り込むのを防ぐために、半導体ウエハの表面及び裏面に同時にリンス液を供給しつつ洗浄を行う方法が知られている。 In addition, in the development process described above, a method is known in which cleaning is performed while simultaneously supplying the rinsing liquid to the front surface and the back surface of the semiconductor wafer in order to prevent the dirty rinsing liquid on the wafer surface side from entering the back surface side of the wafer. .
しかしながら、従来の現像工程では半導体ウエハの表面及び裏面に同時にリンス液を供給しつつ洗浄を行なっても半導体ウエハの裏面に汚れが付着してしまう場合があった。 However, in the conventional development process, even when cleaning is performed while simultaneously supplying a rinsing liquid to the front and back surfaces of the semiconductor wafer, dirt may adhere to the back surface of the semiconductor wafer.
そこで、フォトレジストの現像工程において、半導体ウエハの裏面への汚れの付着を防止することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can prevent dirt from adhering to the back surface of a semiconductor wafer in a photoresist developing process.
一観点によれば、半導体ウエハの表面に塗布されたフォトレジストを現像する工程と、前記現像の後、前記半導体ウエハが回転している状態で、前記フォトレジストに第1のリンス液を吐出しながら、前記半導体ウエハの裏面に第2のリンス液を吐出することにより、前記フォトレジストと前記半導体ウエハの裏面とを洗浄する工程と、前記洗浄の後、前記半導体ウエハが回転している状態で、前記第1のリンス液の吐出を停止し、前記第1のリンス液の吐出を停止した後に前記第2のリンス液の吐出を停止する工程と、前記第1のリンス液の吐出と前記第2のリンス液の吐出とを停止した後、前記半導体ウエハの回転加速度を制御しながら、該半導体ウエハの回転を減速して停止させる工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。 According to one aspect, a step of developing a photoresist applied to a surface of a semiconductor wafer, and after the development, a first rinse liquid is discharged to the photoresist while the semiconductor wafer is rotating. However, a step of cleaning the photoresist and the back surface of the semiconductor wafer by discharging a second rinse liquid to the back surface of the semiconductor wafer, and after the cleaning, the semiconductor wafer is rotated. stops discharge of the first rinse liquid, the step of stopping the discharge of the second rinse liquid after stopping the discharge of the first rinse liquid, said the discharge of the first rinse liquid first after stopping the discharge of the second rinsing liquid, while controlling the rotational acceleration of said semiconductor wafer, a method of manufacturing a semiconductor device having a step of stopping by decelerating the rotation of the semiconductor wafer is provided
上記一観点の半導体装置の製造方法によれば、第1のリンス液の吐出と第2のリンス液の吐出とを停止した後、半導体ウエハの回転数を制御しながら減速して停止させている。そのため、半導体ウエハの回転を停止させる際に半導体ウエハの裏面側で乱流の発生を抑制して乱流による排液の舞い上がりを防ぐことができ、半導体ウエハの裏面への汚れの付着を防止できる。 According to the method of manufacturing a semiconductor device of the above aspect, after stopping the discharge of the first rinse liquid and the discharge of the second rinse liquid, the semiconductor device is decelerated and stopped while controlling the number of rotations of the semiconductor wafer. . Therefore, when the rotation of the semiconductor wafer is stopped, the generation of turbulent flow on the back side of the semiconductor wafer can be suppressed to prevent the drainage from rising due to the turbulent flow, and the adhesion of dirt to the back surface of the semiconductor wafer can be prevented. .
実施形態の説明に先立ち、本願発明者が行った予備的調査について説明する。 Prior to the description of the embodiment, a preliminary investigation conducted by the present inventor will be described.
本願発明者は、現像工程でウエハの裏面に汚れが付着する原因を解明するために下記に説明する予備的調査を行った。 The inventor of the present application conducted a preliminary investigation described below in order to elucidate the cause of contamination on the back surface of the wafer during the development process.
まず、予備的調査に用いた現像装置について説明する。ここに、図1は予備的調査に用いた現像装置を示すブロック図であり、図2は、図1の現像装置のスピンチャック、カップ及びケースの構造を示す断面図である。尚、図2ではスピンチャックの中心軸(I−I線)から片側は省略している。 First, the developing device used for the preliminary investigation will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the developing device used for the preliminary investigation, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the spin chuck, cup and case of the developing device of FIG. In FIG. 2, one side from the central axis (II line) of the spin chuck is omitted.
図1及び図2に示すように、現像装置10は軸11a周りに回転可能なスピンチャック11を備えている。スピンチャック11は、例えば真空チャックであり不図示の吸引口で載置されたウエハ30(半導体ウエハ)を吸着して保持することができる。スピンチャック11の中心部の上方には現像液ノズル12と、第1のリンス液ノズル13とが配置されている。現像液ノズル12は、現像液供給装置18から供給された現像液を吐出する。第1のリンス液ノズル13は、リンス液供給装置19から供給された第1のリンス液(例えば純水等)を、図2の矢印Aに示すようにウエハ30の表面に向けて吐出する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the developing
スピンチャック11及びスピンチャック11に保持されるウエハ30の側方及び下方を囲む部分にはケース体14が配置されており、そのケース体14の外周付近の下端部にはウエハ30から流れ出た現像液及びリンス液を排出するための排液排出口14aが設けられている。
A
ケース体14の内側には、上側から見て中心側が円形にくり抜かれた皿状のカップ15が配置されている。カップ15の内周側の縁部にはリング状の凸部15aが形成されており、その凸部15aには周方向に一定間隔を開けて4つの第2のリンス液ノズル16が埋め込まれている。第2のリンス液ノズル16は、リンス液供給装置19から供給された第2のリンス液(例えば純水等)を、図2の矢印Bに示すようにウエハ30の裏面に向けて吐出する。
Inside the
カップ15の外周側の縁部には、ウエハ30の表面側の汚れた現像液や第1のリンス液がウエハ30の裏面側に回り込むのを阻止するために、カップ15の上面から壁状に突出したリング状部材17が設けられている。このリング状部材17は、スピンチャック11に保持されたウエハ30との間で1mm程度の間隔を形成する。第2のリンス液ノズル16からリンス液を吐出させることでウエハ30とリング状部材17との隙間が第2のリンス液によって閉塞され、現像液や第1のリンス液の侵入を防ぐことができる。
In order to prevent the dirty developing solution and the first rinsing solution on the front surface side of the
リング状部材17の下部には、第2のリンス液ノズル16から吐出されたリンス液を排出するための排液排出口15bが設けられている。また、カップ15の内周部15cの下端部に排気口14bが設けられている。排気口14bは、ウエハ30を高速回転させて乾燥させる際に発生するミスト状の第2のリンス液を排気と共に排出する。これにより、ミストがウエハ30の裏面に付着し難くなり、ウエハ30を効率的に乾燥させることができる。
A
さらに、現像装置10は、現像液供給装置18、リンス液供給装置19及びモータ20に接続された制御装置21を備え、制御装置21により、スピンチャック11の回転動作の制御、現像液ノズル12の吐出動作、第1、第2のリンス液ノズル13、16の吐出動作の制御を行なう。
The developing
以下、上述の現像装置10を用いた予備的調査の現像工程について説明する。
Hereinafter, the development process of the preliminary investigation using the above-described developing
図3は予備的調査での現像液の洗浄処理を示す表であり、図4は図3の洗浄処理での半導体ウエハの回転数及びリンス液供給の期間を示すグラフである。なお、図4において符号A1を付した矢印は第1のリンス液の吐出期間を示し、符号B1を付した矢印は第2のリンス液の吐出期間を示している。また、図4において符号1〜5を付した丸印は、それぞれ図3の第1〜第5工程の開始タイミングに対応している。 FIG. 3 is a table showing the developer cleaning process in the preliminary investigation, and FIG. 4 is a graph showing the number of rotations of the semiconductor wafer and the period of rinsing liquid supply in the cleaning process of FIG. In FIG. 4, an arrow with a symbol A <b> 1 indicates a first rinse liquid discharge period, and an arrow with a symbol B <b> 1 indicates a second rinse liquid discharge period. Moreover, the circle | round | yen which attached | subjected the code | symbol 1-5 in FIG. 4 respond | corresponds to the start timing of the 1st-5th process of FIG. 3, respectively.
予備的調査の現像工程では、まず図3及び図4の洗浄処理に先立って、現像装置10の現像液ノズル12から現像液を吐出させてフォトレジストの現像を行う。ここではウエハ30の回転を停止させた状態で現像液を滴下し、20〜30秒程度フォトレジストの現像を行った。
In the preliminary development process, first, prior to the cleaning process of FIGS. 3 and 4, the developer is discharged from the
次に、図3及び図4の第1工程〜第5工程に示す手順でフォトレジスト及びウエハ30の裏面の洗浄を行う。
Next, the photoresist and the back surface of the
まず、第1工程において、第1のリンス液ノズル13及び第2のリンス液ノズル16から純水等のリンス液を吐出させつつ、ウエハ30を回転数2000rpm(round per minute)で回転させつつ洗浄を行った。次に、第2工程において、引き続き第1のリンス液ノズル13及び第2のリンス液ノズル16からリンス液を吐出させつつ、ウエハ30の回転数を500rpmに落として10秒程洗浄を行った。
First, in the first step, the
次に、第3工程において、第1のリンス液ノズル13及び第2のリンス液ノズル16からのリンス液の吐出を停止させる。その後、第4工程において、ウエハ30の回転数を4000rpmに増加させてウエハ30の乾燥を行った。最後に、第5工程において、ウエハ30の回転を減速し停止させた。現像工程のスループットを向上させる観点からはできるだけ短い時間で減速することが好ましいことから、予備的調査の現像工程では回転加速度−5000rpm/sで減速させた。なお、本明細書において回転加速度rpm/sは、1秒間あたりの回転数rpmの増加の割合を意味し、回転数rpmが次第に増加する場合には回転加速度は正の値となり、回転数rpmが次第に減少する場合には回転加速度は負の値となるものとする。
Next, in the third step, the discharge of the rinse liquid from the first rinse
上述の予備的調査の結果について説明する。 The results of the preliminary survey described above will be described.
図5は、予備的調査の現像工程により得られた半導体ウエハの裏面を示す図であり、図6は半導体ウエハの裏面に汚れが付着した場合の問題を示す断面図である。 FIG. 5 is a view showing the back surface of the semiconductor wafer obtained by the development process of the preliminary investigation, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a problem when dirt is attached to the back surface of the semiconductor wafer.
図5に示すように、予備的調査の洗浄処理を行ったところ、ウエハ30の裏面に排液の再付着によるものとみられる汚れ39aが目視で確認できた。
As shown in FIG. 5, when the cleaning process of the preliminary investigation was performed, the
図6(a)に示すように、汚れ39aはウエハ30の裏面に形成された熱酸化膜32(又は窒化シリコン膜等)の表面に付着する。そのため、図6(b)に示すように、デバイスパターン31aの形成後に、ウエハ30の裏面から熱酸化膜32をエッチングして除去する工程において、汚れ39aは熱酸化膜32のマスクとなる。そのため、汚れ39aが付着した部分の熱酸化膜32が除去されずに残るといった問題を生ずる。
As shown in FIG. 6A, the
本願発明者が種々の検討を行った結果、上述の予備的調査では、下記の原因によりウエハ30の裏面に汚れが付着することが判明した。
As a result of various studies by the inventor of the present application, it was found in the above-described preliminary investigation that dirt adheres to the back surface of the
図7(a)、(b)は、予備的調査において半導体ウエハの裏面に汚れが付着する原因を示す模式図である。なお、図7(a)は、図2の第4工程におけるウエハ裏面側の空気の流れを示しており、図7(b)は図2の第5工程におけるウエハ裏面側の空気の流れを示している。 FIGS. 7A and 7B are schematic views showing the cause of contamination on the back surface of the semiconductor wafer in the preliminary investigation. 7A shows the air flow on the wafer back side in the fourth step of FIG. 2, and FIG. 7B shows the air flow on the wafer back side in the fifth step of FIG. ing.
図2の第4工程ではウエハ30の表面及び裏面のリンス液を振り切って除去するために高速回転(4000rpm)させている。このとき、図7(a)に示すように、ウエハ30の近傍では空気が粘性によってウエハ30とともに回転運動し、その回転運動による遠心力によってウエハ30の外側に向かう空気の流れが発生する。このウエハ30の外側に向かう空気の流れによって、ウエハ30とリング状部材17との隙間から空気が流出する。さらに、ミスト状の第2のリンス液の付着を防ぐために排気口14bからの排気も行われる。そのため、ウエハ30の裏面側ではリング状部材17よりも内側の領域が負圧となる。また、カップ15の底には排液排出口15bから排出されなかった排液40が残留している。
In the fourth step of FIG. 2, the rinse liquid on the front and back surfaces of the
図7(b)に示すように、図2の第5工程でウエハ30を回転加速度−5000rpm/s以下の減速を行うと、ウエハ30の近傍の空気流が急激に変化する。そして、ウエハ30の外側に向かう空気の流れが止まり、負圧状態のリング状部材17の内側の領域に向かって、リング状部材17とウエハ30の隙間から空気が流入する。これにより、ウエハ30の裏面側の領域に乱流が発生し、その乱流によってカップ15の底に残った排液40が巻き上げられてウエハ30の裏面に汚れ39aとして付着する。
As shown in FIG. 7B, when the
以上の知見に鑑みて、下記に示す実施形態を着想するに至った。以下、添付の図面を参照しつつ実施形態について説明する。 In view of the above knowledge, it came to invent the embodiment shown below. Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
図8は、第1実施形態の半導体装置の製造方法を示すフロー図であり、図9は第1実施形態の半導体装置の製造方法の現像液の洗浄処理を示す図であり、図10は図9の洗浄処理における半導体ウエハの回転数及びリンス液供給タイミングを示すグラフである。なお、図10において、符号A2を付した矢印はウエハの表面へのリンス液供給期間を示し、符号B2を付した矢印はウエハの裏面へのリンス液供給期間を示し、符号1〜7を付した丸印は、それぞれ図9の第1〜第7工程の開始タイミングに対応する。
(First embodiment)
FIG. 8 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, FIG. 9 is a diagram showing a cleaning process for a developer in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, and FIG. 9 is a graph showing the number of rotations of the semiconductor wafer and the rinsing liquid supply timing in the cleaning process 9. In FIG. 10, the arrow with the symbol A <b> 2 indicates the period for supplying the rinsing liquid to the front surface of the wafer, the arrow with the symbol B <b> 2 indicates the period for supplying the rinsing liquid with respect to the back surface of the wafer, The circles indicated correspond to the start timings of the first to seventh steps in FIG.
第1実施形態では、図1及び図2に示した予備的調査の現像装置10を用いて現像工程を行うので、現像装置10の説明は省略する。以下、本実施形態の現像工程について説明する。
In the first embodiment, the developing process is performed using the developing
まず、図8に示すように、現像液ノズルから現像液を吐出させてウエハ30の表面のフォトレジストに現像液を供給する(ステップS11)。この処理は基本的に予備的調査の現像処理と同様であり、ウエハ30の回転を停止させた状態で20〜30秒程度現像液をフォトレジストに供給する。
First, as shown in FIG. 8, the developer is discharged from the developer nozzle to supply the developer to the photoresist on the surface of the wafer 30 (step S11). This process is basically the same as the development process of the preliminary investigation, and the developer is supplied to the photoresist for about 20 to 30 seconds while the rotation of the
次に、図9、10(及び図8のステップS12〜S16)に示す手順によりウエハ30の洗浄処理を行う。
Next, the
まず、ウエハ30の表面に第1のリンス液(例えば純水)を供給しつつ、ウエハ30の回転数を2000rpmまで増加させる(第1工程、ステップS12)。この時、ウエハ30の回転加速度は+1000rpm/sとして2秒間かけて加速を行う。
First, while supplying a first rinse liquid (for example, pure water) to the surface of the
次に、ウエハ30の表面及び裏面にそれぞれ第1のリンス液及び第2のリンス液(例えば純水)を供給しつつ、ウエハ30を2000rpmで回転させながら3秒程度洗浄を行う(第2工程、ステップS13)。
Next, cleaning is performed for about 3 seconds while rotating the
上述の第1工程及び第2工程では、ウエハ30の回転数を2000rpmと比較的高い回転数とすることにより、多量の現像液及び剥離したフォトレジストを含む汚れた第1のリンス液を高い遠心力で振り切ることができる。これにより、汚れが第1のリンス液がウエハ30の裏面側に回り込むのを防ぐことができる。さらに、第2工程ではウエハ30の裏面にもリンス液を供給するので汚れた第1のリンス液がウエハ30の裏面側に回り込むのを防ぐことができる。
In the first step and the second step described above, the rotational speed of the
次に、引き続きウエハ30の表面及び裏面に第1及び第2のリンス液を供給しつつ、ウエハ30の回転数を500rpmに低下させて10秒程洗浄を行う(第3工程)。この工程では、第1、第2工程よりも低い回転速度でより長い時間をかけて洗浄を行うことにより、第1、第2工程で除去しきれなかったフォトレジスト及びウエハ30の裏面の汚れを除去する。
Next, while the first and second rinse liquids are continuously supplied to the front and back surfaces of the
その後、第1のリンス液ノズル13からの第1のリンス液の吐出を停止させ、第2のリンス液ノズル16からの第2のリンス液を吐出させつつ、2秒程度ウエハ30を3000rpmで回転させる(第4工程、ステップS14)。この工程では、第1のリンス液の吐出を停止した後も第2のリンス液の吐出を続けるため、汚れた第1のリンス液がウエハ30の裏面側に回り込むのを防止できる。また、第1のリンス液の吐出の停止後、ウエハ30の回転数を上昇させることにより、ウエハ30の表面に残存する汚れた第1のリンス液が遠心力で振り切られるので、第1のリンス液がウエハ30の裏面側に回り込むのをさらに効果的に抑制できる。
After that, the discharge of the first rinse liquid from the first rinse
その後、第2のリンス液の吐出を停止させ、ウエハ30の回転数を2500rpmとする(第5工程、ステップS15)。
Thereafter, the discharge of the second rinse liquid is stopped, and the rotation speed of the
続いて、ウエハ30を回転数2500rpmで10秒程度回転させ続けることにより、第1、第2のリンス液を振り切って除去し、ウエハ30の表面及び裏面を乾燥させる(第6工程)。
Subsequently, the
最後に、ウエハ30の回転を減速し停止させる(第7工程、ステップS18)。本実施形態では、ウエハ30の減速の際の回転加速度は−1500rpm/sとし、予備的調査での減速の際の回転加速度−5000rpm/sよりもゆっくりと減速させる。
Finally, the rotation of the
以上により本実施形態の現像工程が終了する。 Thus, the developing process of this embodiment is completed.
図11は図9の第7工程での半導体ウエハの裏面側の空気の流れを示す模式図である。 FIG. 11 is a schematic diagram showing the air flow on the back side of the semiconductor wafer in the seventh step of FIG.
本実施形態では、ウエハ30を予備的調査の場合よりもよりも緩やかに減速している。これにより、図11に示すように、減速の際にウエハ30の裏面側の空気の流れの変化がより穏やかになる。また、ウエハ30近傍の空気の回転運動もゆっくりと減速するので、ウエハ30の外側に流れる空気流も徐々に減少し、リング状部材17とウエハ30との隙間からリング状部材17の内側に流れ込む空気の流れが緩やかになる。そのため、ウエハ30の裏面側の領域において、乱流の発生を抑制することができ、カップ15の底に残った排液40の舞い上がりを防いでウエハ30の裏面への汚れの付着を抑制できる。
In this embodiment, the
本願発明者は以上に説明した第1実施形態の現像工程を実際に行い、ウエハ30の裏面の汚れ付着の有無を調べた結果、ウエハ30の裏面への汚れ付着が抑制されることが確認できた。特に、ウエハ30の回転加速度を−5000rpm/s以上とした場合にウエハ30の裏面への汚れ付着の防止に効果が得られることが確認できた。
The inventor of the present application actually performed the development process of the first embodiment described above, and as a result of examining the presence or absence of contamination on the back surface of the
(第2実施形態)
図12は、第2実施形態の半導体装置の製造方法を示すフロー図であり、図13は第2実施形態の半導体装置の製造方法における現像液の洗浄処理を示す表である。図14は、図13の洗浄処理での半導体ウエハの回転数及びリンス液供給の期間を示すグラフである。なお、図13において、符号A3を付した矢印はウエハの表面への第1のリンス液供給期間を示し、符号B3を付した矢印はウエハの裏面への第2のリンス液供給期間を示す。また、符号1〜7を付した丸印は、それぞれ図9の第1〜第7工程の開始タイミングに対応する。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment, and FIG. 13 is a table showing a developing solution cleaning process in the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment. FIG. 14 is a graph showing the number of rotations of the semiconductor wafer and the period of rinsing liquid supply in the cleaning process of FIG. In FIG. 13, an arrow with a symbol A3 indicates a first rinse liquid supply period to the front surface of the wafer, and an arrow with a symbol B3 indicates a second rinse liquid supply period to the back surface of the wafer. Moreover, the circle | round | yen which attached | subjected the code | symbol 1-7 respond | corresponds to the start timing of the 1st-7th process of FIG. 9, respectively.
第2実施形態でも、図1及び図2に示した予備的調査の現像装置10を用いて現像工程を行う。以下、本実施形態の現像工程について説明する。
Also in the second embodiment, the developing process is performed using the developing
まず、図12に示すように、現像液ノズルから現像液を吐出させてウエハ30の表面のフォトレジストに現像液を供給する(ステップS21)。この処理は基本的に予備的調査の現像処理と同様であり、ウエハ30の回転を停止させた状態で20〜30秒程度現像液をフォトレジストに供給する。
First, as shown in FIG. 12, the developer is discharged from the developer nozzle to supply the developer to the photoresist on the surface of the wafer 30 (step S21). This process is basically the same as the development process of the preliminary investigation, and the developer is supplied to the photoresist for about 20 to 30 seconds while the rotation of the
次に、図13、14(及び図8のステップS12〜S16)に示す手順によりウエハ30の洗浄処理を行う。
Next, the
まず、第1のリンス及び第2のリンスを吐出させつつ、ウエハ30を回転数2000rpmで回転させて洗浄を行う(第1工程、ステップS22)。この工程では、ウエハ30の回転数を2000rpmと比較的高い回転数とすることにより、第1実施形態の第1工程と同様に、高い遠心力を利用して高濃度の現像液及び剥離したフォトレジストを含む第1のリンス液を振り切ってウエハ30の裏面の汚染を防いでいる。また、ウエハ30の表面及び裏面に第1、第2のリンス液を供給するので汚れた第1のリンス液がウエハ30の裏面側に回り込むのを防ぐことができる。
First, cleaning is performed by rotating the
次に、第1のリンス及び第2のリンスを吐出させつつ、ウエハ30を回転数を500rpmで回転させつつ10秒程度洗浄を行う(第2工程)。この工程では、第1工程よりも低い回転速度でより長い時間をかけて洗浄を行うことにより、第1工程で除去しきれなかったウエハ30表面の汚れを除去することができる。
Next, while discharging the first rinse and the second rinse, the
その後、第1のリンス液ノズル13及び第2のリンス液ノズル16からリンス液の吐出を停止させる(第3工程、ステップS23)。
Thereafter, the discharge of the rinsing liquid from the first rinsing
次に、ウエハ30の回転数を2500rpmに上昇させて20秒程度リンス液の除去及びウエハ30の乾燥を行う(第4工程、ステップS24)。
Next, the number of rotations of the
次に、ウエハ30の1段階目の減速を行う(第5工程、ステップS25)。ここでは、ウエハ30の回転加速度を−1000rpm/sとして最初の1.5秒間で回転数を1000rpmに減速させ、その後0.5秒間1000rpmを維持する。
Next, the first stage of the
次に、ウエハ30の2段階目の減速を行う(第6工程、ステップS26)。2段階目の減速では、ウエハ30の回転加速度を−1000rpm/sとして500rpmまで減少させる。
Next, the second stage of the
その後、ウエハ30の3段階目の減速を行なってウエハ30の回転を停止させる(第7工程、ステップS27)。3段階目の減速ではウエハ30の回転加速度を−5000rpm/sとした。
Thereafter, the third stage of the
以上の工程により第2実施形態の現像工程が完了する。 The development process of the second embodiment is completed by the above process.
本実施形態では、上述の第5工程〜第7工程に示すようにウエハ30の減速を段階的に行う。このような段階的な減速によっても、予備的調査の減速よりもゆっくりとした減速となり、ウエハ30の裏面側の領域での乱流発生を抑制できる。
In the present embodiment, the
本願発明者は第2実施形態の現像工程を実際に実施して、ウエハの裏面の汚れの観察を行った。その結果、第2実施形態の現像工程によっても、予備的調査の現像工程に比べてウエハ30の裏面の汚れが減少することが確認できた。
The inventor of the present application actually performed the developing process of the second embodiment, and observed dirt on the back surface of the wafer. As a result, it was confirmed that the stain on the back surface of the
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。 The following additional notes are disclosed for each embodiment described above.
(付記1) 半導体ウエハの表面に塗布されたフォトレジストを現像するステップと、
前記現像の後、前記半導体ウエハが回転している状態で、前記フォトレジストに第1のリンス液を吐出しながら、前記半導体ウエハの裏面に第2のリンス液を吐出することにより、前記フォトレジストと前記半導体ウエハの裏面とを洗浄するステップと、
前記洗浄の後、前記半導体ウエハが回転している状態で、前記第1のリンス液の吐出と前記第2のリンス液の吐出とを停止するステップと、
前記第1のリンス液の吐出と前記第2のリンス液の吐出とを停止した後、前記半導体ウエハの回転加速度を制御しながら、該半導体ウエハの回転を減速して停止させるステップと、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 1) The step which develops the photoresist apply | coated to the surface of a semiconductor wafer,
After the development, while the semiconductor wafer is rotating, the second rinse liquid is discharged onto the back surface of the semiconductor wafer while discharging the first rinse liquid onto the photoresist. And cleaning the back surface of the semiconductor wafer;
Stopping the discharge of the first rinse liquid and the discharge of the second rinse liquid in a state where the semiconductor wafer is rotated after the cleaning;
After stopping the discharge of the first rinse liquid and the discharge of the second rinse liquid, controlling the rotational acceleration of the semiconductor wafer and decelerating and stopping the rotation of the semiconductor wafer;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(付記2) 前記半導体ウエハの回転を停止させるステップにおいて、前記回転加速度を−5000(rpm/s)以上とすることを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary note 2) The semiconductor device manufacturing method according to
(付記3) 前記半導体ウエハの回転を停止させるステップにおいて、前記半導体ウエハの回転を段階的に減速することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary note 3) The method of manufacturing a semiconductor device according to
(付記4) 前記第1のリンス液の吐出と前記第2のリンス液の吐出とを停止するステップにおいて、前記第1のリンス液の吐出を停止した後に、前記第2のリンス液の吐出を停止することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 4) In the step of stopping the discharge of the first rinse liquid and the discharge of the second rinse liquid, the discharge of the second rinse liquid is stopped after the discharge of the first rinse liquid is stopped. The method of manufacturing a semiconductor device according to
(付記5) 前記第1のリンス液の吐出を停止した後に、前記半導体ウエハの回転数を増加させることを特徴とする付記4に記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 5) The rotation speed of the said semiconductor wafer is increased after stopping discharge of the said 1st rinse liquid, The manufacturing method of the semiconductor device of
(付記6) 前記フォトレジストと前記半導体ウエハの裏面とを洗浄するステップにおいて、前記半導体ウエハの回転数を上昇させ、所定時間を経過した後に、前記回転数を減少させることを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。 (Appendix 6) In the step of cleaning the photoresist and the back surface of the semiconductor wafer, the rotational speed of the semiconductor wafer is increased, and after a predetermined time has elapsed, the rotational speed is decreased. The manufacturing method of the semiconductor device as described in 2 ..
(付記7) 前記半導体ウエハの回転を減速して停止させるステップにおいて、前記半導体基板の前記裏面に近接して設けられたリング部材の内側の空間を排気することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。 (Supplementary note 7) In the step of decelerating and stopping the rotation of the semiconductor wafer, the space inside the ring member provided close to the back surface of the semiconductor substrate is exhausted. A method for manufacturing a semiconductor device.
10…現像装置、11…スピンチャック、11a…回転軸、12…現像液ノズル、13…第1のリンス液ノズル、14…ケース体、14a…排液排出口、14b…排気口、15…カップ、15a…凸部、15b…排液排出口、15c…内周部、16…第2のリンス液ノズル、17…リング状部材、18…現像液供給装置、19…リンス液供給装置、20…モータ、21…制御装置、30…半導体ウエハ、31…被エッチング膜、33…フォトレジストパターン、31a…デバイスパターン、39a…汚れ、40…排液。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記現像の後、前記半導体ウエハが回転している状態で、前記フォトレジストに第1のリンス液を吐出しながら、前記半導体ウエハの裏面に第2のリンス液を吐出することにより、前記フォトレジストと前記半導体ウエハの裏面とを洗浄する工程と、
前記洗浄の後、前記半導体ウエハが回転している状態で、前記第1のリンス液の吐出を停止し、前記第1のリンス液の吐出を停止した後に前記第2のリンス液の吐出を停止する工程と、
前記第1のリンス液の吐出と前記第2のリンス液の吐出とを停止した後、前記半導体ウエハの回転加速度を制御しながら、該半導体ウエハの回転を減速して停止させる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step of developing the photoresist applied to the surface of the semiconductor wafer,
After the development, while the semiconductor wafer is rotating, the second rinse liquid is discharged onto the back surface of the semiconductor wafer while discharging the first rinse liquid onto the photoresist. a step of cleaning the back surface of the semiconductor wafer and,
After the cleaning, in a state where the semiconductor wafer is rotating, the discharge of the first rinse liquid is stopped, and after the discharge of the first rinse liquid is stopped, the discharge of the second rinse liquid is stopped. And a process of
After stopping the discharge of the discharge and the second rinse solution of the first rinse liquid, while controlling the rotational acceleration of said semiconductor wafer, a step of stopping by decelerating the rotation of the semiconductor wafer,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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