JPH01216533A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体基板の製造工程において、特に半導体ウ
ェーハ上に塗布及び選択露光されたフォトレジストパタ
ーンを現像するスピン現像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にこの種の現像装置は、第４図に示すようにカップ
３内に設けられたスピンチャック２上に半導体ウェーハ
（以下単にウェーハと略称する。）１を真空吸着せしめ
、スピンモータ４によりウェーハを回転させながら薬液
ノズルより現像液を供給してその処理を行なうものであ
る。

従来技術の初期の段階の装置においては、第４図に示す
ように、ウェーハの中心位置に設けられた固定ノズル１
１から現像液を供給していたため、ウェーハの中心部に
は、新しい現像液が供給されるが、現像液が被処理ウェ
ーハ上を半径方向外周部へ慌れるに従って、フォトレジ
スト膜等の溶解反応が進むため、現像感度がしだいに低
下し、ウェーハの半径方向に現像速度の変化が生じて、
つ工−ハ面内でのパターン寸法のバラツキが発生すると
いう欠点があった。

近年になって上述した問題点を解決するために、第５図
に示すように、薬液ノズルを固定式からつ工−ハの半径
方向に等速で往復動可能なスキャンノズル５に改良し、
ノズル５を薬液ノズル駆動モータ６にてウェーハ１の半
径方向の各点に対して同一感度の現像液を供給するとい
う工夫がなされた。９はエアーバルブである。

従来技術のスキャンノズル方式の現像装置においては、
第６図に示すように、スキャンノズル５が半径ＯＡ上を
ＯからＡまで移動する間に、ウェーハ１はＡＢだけ回転
移動するから、半径ＯＡ上にてスキャンノズル５がウェ
ーハの中心に近い点Ｃ′の位置からΔを時間だけ移動し
た時、Δを時間内に供給された現像液は扇形Ｃ’　Ｅ’
　Ｆ’　Ｄ’の面積（Ｓ′１）部分の現像を行ない、同
様に、スキャンノズル５がウェーハの外周部に近い点Ｇ
′の位置にある時は扇形Ｇ′　Ｉ’　Ｊ’　Ｈ”の面積
（Ｓ’２）部分の現像を行なうという様なものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術のスキャンノズル方式の現像装置においては、
第６図に示すように、ノズルの移動速度Ｖと薬液吐出量
Ｑは一定であるために、Ｃ’　Ｅ’＝Ｇ’　Ｉ’　＝Ｖ
Ａｔより、Ｓ’ｌ　＜　ｓ／、　トなり、単位面積当り
の薬液供給量を比教すると、ＱΔｔ／Ｓ’＋＞ＱΔｔ　
／　Ｓ’、であることは明白である。

すなわち、従来技術のスキャンノズル方式の現像装置に
おいては、スキャンノズル５の移動速度及びノズル５か
らの薬液吐出量が一定であったために、ウェーハ上にお
いて半径方向外周部へ行くに従って単位面積当りの薬液
吐出量は減少し、現像速度の変化が発生し、ウェー八面
内における現像寸法のバラツキを補正できないという欠
点があった。

本発明の目的は前記課題を解決した基板処理装置を提供
することにある。

〔発明の従来技術に対する相違点〕

上述した従来の基板処理装置に対して、本発明では移動
中の薬液ノズルの基板中心位置から距離を測定する位置
検出器と、前記測定値に基づいて、基板上への薬液吐出
量を制御する制御部を設け、基板の半径方向に対して連
続的に薬液の吐出量を変化させることにより、単位面積
当りの薬液の吐出量を同一にすることが可能となり、ウ
ェーハ全面に対して均一な現像パターンを形成できると
いう相違点を有する。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の基板処理装置におい
ては、移動中のスキャンノズルの基板中心位置からの距
離を測定する位置検出器と、前記測定値に基いて前記ノ
ズルから基板上への薬液の吐出量を制御し又は前記ノズ
ルの移動速度を制御する制御部とを有するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。

（実施例１） 第１図は本発明の実施例１を示す図である。

図において、本発明はウェーハ１を固定し、高速回転さ
せるスピンチャック２と、ウェーハ１の半径方向に対し
て往復動可能なスキャンノズル５と、スピンチャ・ツク
２を覆うカップ３と、往復動作中のスキャンノズル５の
被処理ウェーハ中心位置からの距離を測定する位置検出
器７と、前記測定値に基いてノズル５の移動速度を制御
する制御部を有している。

該制御部は変速器８と、薬液ノズル駆動モータ６とを含
む、４はスピンチャック２を駆動するスピンモータ、９
はエアーバルブである。

第１図に示すように、薬液ノズル駆動モータ６によって
スキャンノズル５がウェーハ１の半径方向を移動する際
、スキャンノズル５のウェーハ１の中心位置からの距離
を位置検出器７により測定し、その値に基いて変速器８
により最適な速度を選択し、薬液ノズル駆動モータ６を
制御することにより、スキャンノズル５の移動速度を、
ウェーハ１の中心位置からの移動距離に応じて連続的に
変化させる。

スキャンノズル５がウェーハの中心位置から半径方向外
周部へ移動するに従ってその移動速度が小さくなるよう
に制御すると、第２図においてノズルが点Ｃ及び点Ｇの
位置をΔを時間だけそれぞれＶｃ及びＶａの速度で移動
し、それぞれ扇形ＣＥＦＤ及びＧＩＪＨの部分の面積を
現像することになるが、Ｖ、、＞Ｖ、とすることにより
、扇形の母線部の長さをＣＥ　”　Ｖ　ｃ　Ａ　ｔ　＞
　Ｖ　ｏΔｔ　＝ＧＡとすることができ、ＶｃとＶｏの
比を適切な値となるようにスキャンノズル５の移動速度
を制御すれば、扇形ＣＥＦＤと扇形Ｇ　Ｉ　Ｊ　Ｈの面
積を等しくすることが可能となる。

すなわち、スキャンノズルが移動する際の各点における
実質的な現像部分の面積を等しくすることができるため
、単位面積当りの現像液供給量をウェーハ全面に対して
同量とすることが可能となり、均一な現像パターンを得
ることができる。

（実施例２） 第３図は本発明の実施例２を示す縦断面図である。

実施例１ではスキャンノズル５が被処理ウェーへの中心
位置から半径方向外周部へ移動するに従ってスキャンノ
ズルの移動速度を連続的に制御することに対し、本実施
例では制御部としての連続制御バルブ１０により薬液供
給量自身を、連続的に制御したものである。

本実施例は、被処理ウェーハ１の径が大きく、また現像
初期の現像レートの変化が著しく大きいフォトレジスト
等の現像を行なう際に、現像速度の差を直接現像液の供
給量を制御することにより、補正できるために各点にお
ける現像の時間的遅れによる寸法差を生じにくいという
利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による基板処理装置は、移動
中の薬液ノズルの被処理ウェーハ中心位置からの距離を
測定し、その値により薬液吐出量又はノズルの移動速度
を被処理ウェーへの半径方向に対して連続的に制御する
ことにより、ウェーハ全面に対して単位面積当りの薬液
供給量を同一にすることができ、ウェーハ全面に対して
均一な現像パターンを形成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基板処理装置の実施例１を示す縦断面
図、第２図は実施例１の説明図、第３図は実施例２の縦
断面図、第４図は従来例を示す縦断面図、第５図は従来
例の改良装置を示す縦断面図、第６図は従来例の改良装
置の説明図である。 １・・・半導体ウェーハ　　　２・・・スピンチャック
３・・・カップ　　　　　　　４・・・スピンモータ５
・・・スキャンノズル ６・・・薬液ノズル駆動モータ ７・・・位置検出器　　　　　８・・・変速器９・・・
エアーバルブ　　　　１０・・・連続制御バルブ特許出
願人　　日本電気株式会社 代　　理　　人　　　弁理士　　菅　野　　　中（、 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被処理基板を固定し、高速回転させるスピンチャッ
   クと、該基板の半径方向に対して往復動可能な薬液滴下
   用スキャンノズルと、スピンチャック及び該基板を覆う
   カップとからなる基板処理装置において、移動中のスキ
   ャンノズルの基板中心位置からの距離を測定する位置検
   出器と、前記測定値に基いて前記ノズルから基板上への
   薬液の吐出量を制御し又は前記ノズルの移動速度を制御
   する制御部とを有することを特徴とする基板処理装置。