JPH03190120A

JPH03190120A - レジスト現像装置

Info

Publication number: JPH03190120A
Application number: JP32820489A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kaneda; 金田　博幸
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1991-08-20

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】〔概要〕半導体装置の製造工程の一つであるリソグラフィー工程
において使用されるレジストの間欠現像装置に関し、レジストの現像時間を正確に制御することができ、しか
も、現像時間をウェーハ面内において均一にすることが
できるレジスト現像装置を提供することを目的とし、現像液を滴下、または霧状にして供給する手段と、その
現像液を限られた空間領域のみに供給する手段とを有す
る現像液供給機構と、洗浄液を滴下、または霧状にして
供給する手段と、その洗浄液を限られた空間領域のみに
供給する手段とを有する洗浄液供給機構とからなる組の
少なくとも１組と、前記の現像液供給機構の現像液供給
領域と、前記の洗浄液供給機構の洗浄液供給領域とにつ
工−ハ面を順次対向させるようにウェーハを搬送するウ
ェーハ搬送手段とを有するレジスト現像装置をもって構
成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置の製造工程の一つであるリソグラ
フィー工程において使用されるレジストの間欠現像装置
に関する。

〔従来の技術〕

ウェーハ上に形成されたレジスト層を露光後に現像する
方法として間欠現像法がある。この方法は、現像により
形成されるレジストのパターンの端面がくずれることを
防ぐために、現像を数回にわけて実行するものである。

従来の間欠現像方法を以下に説明する。

（イ）レジスト層の形成されたウェーハを露光した後回
転支持装置に真空チャックを介して固定し、一定速度で
回転する。

（ロ）微少量の現像液をノズルを介してウェーハの中央
部に滴下する。現像液は遠心力にょリウェーハの周辺に
拡散し、レジストの現像がなされる。

（ハ）一定時間（０，３〜１．０秒）の後、ノズルから
洗浄液を滴下し、ウェーハ上に残留する現像液を除去す
る。

（ニ）ベータ炉またはホットプレートに入れ、乾燥させ
てウェーハ上の残留洗浄液を除去する。

上記の（イ）〜（ニ）の工程を５〜６回繰り返し実行す
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

間欠現像工程においては、レジストが現像液に接触する
時間によって現像後のレジストの形状が影響を受けるた
め、現像時間を正確に制御することが必要である。とこ
ろが、従来の間欠現像方法においては、現像液がウェー
ハに接触している時間を正確に制御することが困難であ
る。また、現像液はウェーハの中心部に滴下され、ウェ
ーハの回転による遠心力によってウェーハ周辺に拡散し
ていくので、ウェーハの中心部と周辺部とでは、レジス
トが現像液に接触する時間に差を生じ、１回の現像時間
を極めて短く設定する間欠現像の場合には、中心部と周
辺部とでは、現像の進行の程度が異なってしまう。

本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、レジ
ストの現像時間を正確に制御することができ、しかも、
現像時間をウェーハ面内において均一にすることができ
るレジスト現像装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、現像液を滴下、または霧状にして供給す
る手段と、その現像液を限られた空間領域のみに供給す
る手段とを有する現像液供給機構（１）と、洗浄液を滴
下、または霧状にして供給する手段と、その洗浄液を限
られた空間領域のみに供給する手段とを有する洗浄液供
給機構（２）とからなる組の少なくとも１組と、前記の
現像液供給機構（１）の現像液供給領域と、前記の洗浄
液供給機構（２）の洗浄液供給領域とにウェーハ面を順
次対向させるようにウェーハ（６）を搬送するウェーハ
搬送手段（５）とを有するレジスト現像装置によって達
成される。

〔作用〕

本発明の原理を、第１図を使用して説明する。

第１図は、現像チャンバー１０と現像液を霧状にして供
給する手段１１とその現像液を限られた空間領域のみに
供給する手段としての開口部１２とを有する現像液供給
機構ｌ、及び、洗浄チャンバー２０と洗浄液を霧状にし
て供給する手段２１とその現像液を限られた空間領域の
みに供給する手段としての開口部２２とを有する洗浄液
供給機構２を有するレジスト現像装置の例を示す、現像
チャンバー１０の開口１２から洗浄チャンバー２０の開
口２２までの距離をｌ１ｃｔａとし、ウェーハ６の搬送
速度をｖｃｔａ／ｓｅｃトスルト、ウェーハ６上に形成
されたレジスト層が現像液に接触している時間、すなわ
ち現像時間ｔは、ｔ＝１／ｖｓｅｃとなる。したがって
、現像チャンバー１０の開口１２から洗浄チャンバー２
０の開口２２までの距離！、または、ウェーハ６の搬送
速度Ｖを任意に設定することにより、現像時間ｔを正確
に所望の値にすることができる。

現像液を霧状にして供給する手段１１から供給される霧
状の現像液は、現像チャンバー１０に設けられた開口１
２を介して、移動するウェーハ６上に順次供給され、ま
た、洗浄液を霧状にして供給する手段２１から供給され
る霧状の洗浄液は、洗浄チャンバー２０に設けられた開
口２２を介して、移動するウェーハ６上に順次供給され
るので、現像時間はウェーハ面内において均一になる。

本発明に係るレジスト現像装置においては、以上説明し
たように、現像時間を正確に制御することができ、しか
も、ウェーハ面内において現像時間を均一にすることが
できるので、膨潤によるレジストの剥離、蛇行及び現像
むらを防止することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつ一１本発明に係るレジスト現像装
置の三つの実施例について説明する。

」」」舛第２図参照第２図は、レジスト現像装置の一部を示す斜視図であり
、１は現像液供給機構であり、２は洗浄液供給機構であ
る。１０は現像チャンバーの断面を示し、２０は洗浄チ
ャンバーの断面を示す。１１は現像液を霧状にして供給
する手段であり、１２は霧状の現像液を限られた空間領
域のみに供給する手段としてのスリット状開口であり、
１３は開口１２を通過しない現像液を排出する排出口で
ある。現像チャンバー１０の底面は、開口１２に接する
領域において他の領域より高く形成されており、開口１
２がらの液だれを防止している。２１ば洗浄液を霧状に
して供給する手段であり、２２は霧状の洗浄液を限られ
た空間領域のみに供給する手段としての開口であり、２
３は開口２２を通過しない洗浄液を排出する排出口であ
る。洗浄チャンバー２０の底面は、開口２２に接する領
域において他の領域より高（形成されており、開口２２
からの液だれを防止している。

３はウェーハ６の面上に残留する洗浄液を除去するチッ
ソガンであり、４はウェーハ６を乾燥するホットプレー
トである。

上記の現像チャンバー１０、洗浄チャンバー２０、チッ
ソガン３、ホットプレート４からなる組が、円形の搬送
レーン５上に数組配設されてレジスト現像装置を構成し
ている（図には１組のみを示す）。

現像するにあたっては、例えばクロロメチル化ポリスチ
レンレジストを約１μ厚に塗布されたウェーハ６が、電
子ビーム露光装置等を使用して、露光された後、搬送レ
ーン５上に載置され、現像チャンバーｌＯの下に搬送さ
れる。現像チャンバー１０の上部に設けられた現像液を
霧状にして供給する手段１１から供給される例えばエチ
ルセロソルブと酢酸イソアミルとの混合液よりなる霧状
の現像液がスリット状開口１２を介してウェーハ６上に
供給され、ウェーハ６上に形成されているレジスト層が
順次現像される。搬送レーン５の搬送速度を例えば２０
ｃ會／ｓｅｃとすると、ウェーハ６は０．５秒後には現
像チャンバー１０から１０ｃｍ離れて配設されている洗
浄チャンバー２０に設けられた開口２２の端部に到達し
、そこで、洗浄液を霧状にして供給する手段２１より供
給されるイソプロピルアルコール等の霧状の洗浄液が開
口２２を介してウェーハ６に供給され、ウェーハ６上の
現像液が順次洗浄除去される。

次いでチッソガン３から噴射される窒素ガスによってウ
ェーハ６の表面に残留する洗浄液が除去された後、ホッ
トプレート４において５０°Ｃの温度に約１秒間加熱さ
れて乾燥され、次の組の現像チャンバー（図示せず）の
下に搬送される。搬送レーン５が１回転する間に、上記
の工程が数回繰り返し実行されて、解像性の良好なレジ
ストパターンが形成される。

】じｄ舛第３図参照第１例に示す現像液供給機構１及び洗浄液供給機構２を
第３図に示すように構成する。すなわち、現像液供給機
構１は水平に設けられた筒状体１４と筒状体に現像液を
供給する現像液供給管１６とからなり、筒状体１４の下
面には小孔１５が１列に形成されている。現像液供給管
１６を介して現像液を供給すると、筒状体１４に設けら
れた小孔１５からウェーハロの進行方向に直交する直線
状の限られた領域に滴下し、ウェーハ６上を現像する。

２は洗浄液供給機構であり、現像液供給機構１と同一の
構造を有し、洗浄液供給管２６を介して供給される洗浄
液は筒状体２４に設けられた小孔２５からウェーハ６の
進行方向に直交する直線状の限られた領域に滴下し、ウ
ェーハ６上の現像液を洗浄する。現像時間は、ウェーハ
６の搬送速度と、現像液供給機構１と洗浄液供給機構２
との間隔を調整することによって制御することができる
。

」じ口外第４図参照また、第３図に示す現像液供給機構１と洗浄液供給機構
２とを、第４図に示すように、円筒３０の円筒面にそっ
て配設し、さらにチッソ噴射口３−１とヒータ４−１と
を円筒面にそって配設する。

円筒３０を回転しながらウェーハ６をウェーハ搬送手段
５を使用して搬送すれば、ウェーハ６は現像液供給機構
１と洗浄液供給機構２とチッソ噴射口３−１とヒータ４
−１とに順次対向して間欠現像がなされる。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明に係るレジスト現像装置に
おいては、レジスト層の形成されたつ工−ハが露光後に
現像液供給機構の限られた現像液供給領域に対向するよ
うに搬送されて順次現像され、次いで、任意に設定可能
な時間を経過した後、洗浄液供給機構の限られた洗浄液
供給領域に対向するように搬送されて順次洗浄されるの
で、現像時間を正確に制御することができ、しかも、現
像時間をウェーハ面内に於いて均一にすることができる
。その結果、現像時の膨潤によるパターンの蛇行変形や
、微少ギャップパターン間にレジストが残留するスカム
やブリッジの発生を防ぐことができ、半導体装置の微細
化、高集積化に大きく貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理説明図である。第２図・第３図・第４図は、本発明に係るレジスト現像
装置の斜視図である。１・・・現像液供給機構、１０・・・現像チャンバー１１・・・現像液を霧状にして供給する手段、１２・・
・霧状の現像液を通過させる開口、１３・・・開口を通
過しない現像液を排出する排出口、１４・・・筒状体、１５・・・小孔、１６・・・現像液供給管、２・・・洗浄液供給機構、２０・・・洗浄チャンバー２１・・・洗浄液を霧状にして供給する手段、２２・・
・霧状の洗浄液を通過させる開口、２３・・・開口を通
過しない洗浄液を排出する排出口、２４・・・筒状体、２５・・・小孔、２６・・・洗浄液供給管、３・・・チッソガン、３−１・・・チッソ噴射口、４・・・ホットプレート、４−１・・・ヒータ、５・・・ウェーハ搬送手段、６・・・ウェーハ、３０・・・回転円筒。

Claims

【特許請求の範囲】現像液を滴下、または霧状にして供給する手段と、その
現像液を限られた空間領域のみに供給する手段とを有す
る現像液供給機構（１）と、洗浄液を滴下、または霧状
にして供給する手段と、その洗浄液を限られた空間領域
のみに供給する手段とを有する洗浄液供給機構（２）と
からなる組の少なくとも１組と、前記現像液供給機構（１）の現像液供給領域と、前記洗
浄液供給機構（２）の洗浄液供給領域とにウェーハ面を
順次対向させるようにウェーハ（６）を搬送するウェー
ハ搬送手段（５）とを有することを特徴とするレジスト
現像装置。