JPH03211820A - 自動現像装置 - Google Patents

自動現像装置

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JPH03211820A
JPH03211820A JP635190A JP635190A JPH03211820A JP H03211820 A JPH03211820 A JP H03211820A JP 635190 A JP635190 A JP 635190A JP 635190 A JP635190 A JP 635190A JP H03211820 A JPH03211820 A JP H03211820A
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JP
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substrate
radial direction
pattern width
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laser light
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Application number
JP635190A
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English (en)
Inventor
Toshimitsu Tanaka
田中 登志満
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70625Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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    • G03F7/70653Metrology techniques
    • G03F7/70675Latent image, i.e. measuring the image of the exposed resist prior to development

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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、主として光ディスクなどの記録媒体に用いら
れるフォトレジストの現像装置に関し。
特に、基板上に一定ピッチで露光されたパターンの自動
現像装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、この種の自動現像装置としては1例えば松下電器
技報Vo1.29 No、 5の「レーザによる光ディ
スクの原盤作成」に示されるような現像モニタ付の自動
現像装置が知られている。ここでは、ガラス基板に一定
ピッチで露光されたパターンが現像される。この現像中
5基板にレーザ光を通過させて置き、現像が進行するに
伴って現われてくるパターン構造が回折格子として作用
して回折光を生じ、パターン幅の変化とともに回折光も
変化するので、これを検出してパターン幅をモニタし、
必要とされるパターン幅が形成された時点で現像処理を
終了していた。このような構成は、例えば、第3図のよ
うなものである。すなわち、ここでは基板lをスピンチ
ャック2に真空吸着し。
基板1を回転しながらノズル3で供給される現像液4を
基板上に滴下することにより現像を行う。
これはいわゆる「スピン現像方式」である、現像の程度
を検出するために、ここではHe−Neレーザ5を基板
裏面より照射し、基板を透過した回折光を光量検出器7
により、0次回折光と、+1次回折光、−1次回折光と
について光量を検出し、アンプ8で増幅した後、演算ユ
ニット9でバタン幅を算出している。そして必要とされ
るバタン幅が形成された時点で現像処理を終了する。な
お、第4図に示されるように(特開昭63−67733
号参照)、回折光検出部を2ケ所以」二に設けることで
多点測定することもなされている。
(発明が解決しようとする課題) 上述した従来の自動現像装置では、基板上1ケ所(多点
測定でも、数ケ所)にレーザ光を照射し、パターン幅を
モニタする構成になっているので、基板上の他の部分の
パターン幅は全く判らないという欠点を有している。
通常、現像条件に影響を与える現像工程以前の要因とし
ては、フォトレジストの膜厚と単位面積当りの露光量が
ある。フォトレジスト塗布工程では一般にスピンコード
か用いられるが、この場合の膜厚のばら付きは、円周方
向より、半径方向に対して大きい、一方、露光に関して
いえばその露光工程において5例^ば光ディスクの場合
、中心付近から外縁部へ向けての露光パワーを増加する
ことにより、単位面積当りの露光量が一定になるように
制御しても、時間の位置とともにレーザの状態が変化し
、やはり半径方向の差として表われてしまう、更に、現
像工程が、スピン現像であれば、その方式の特長上5基
板中心付近に固定されたノズルから現像液が供給され、
外縁部へ向けて基板上を流れるため、その過程での現像
処理によって、基板の中心付近と外縁部付近とでは現像
の進行に大きな差を生じる。
このような基板の半径方向のバラ付きを把握して、基板
の各個所における現像状態を一様にするためには如何に
すべきかが1つの課題となっている。
(発明の目的) 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので51つの
検出手段によって、基板の半径方向の全ての個所に対し
て走査、検出がなされるようにして、半径方向のバラ付
きの影響をうけることな(適正なパターン幅での現像が
実現できる自動現像装置を提供しようとするものである
(課題を解決するための手段) このため1本発明では、基板を旋回させながら、基板の
中心付近に現像剤を供給して、現像剤が半径方向へ流れ
る過程で上記基板上に現われる所要のパターンの幅を検
出するようにした自動現像装置において、上記基板上に
レーザ光を照射し、そこからの透過回折光あるいは反射
回折光から検出手段でパターン幅を算出する時、基板の
半径方向に対してレーザ光の照射位置を移動するように
、レーザ光照射手段および検出手段を5基板の駆動手段
、現像液供給手段に対して相対的に移動可能に構成して
いる。
(作用) したがって、たとえ、半径方向についてフォトレジスト
の膜厚、露光量、現像剤供給量が変化していても、レー
ザ照射位置およびこれに追随する検出手段の走査で、常
に全ての基板上の点てパターン幅を検知し、所望する一
定の現像が実現できるのである。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。第1図は、本発明に係る一実施態様を概略的に構
成したものである。ここでは、従来例と同様に、基板l
をスピンチャック2に対して真空吸着しており、スピン
ドルモータ11を駆動することで旋回している。このス
ピンチャック2および基板lはカップ13内に配置され
ていて、上記スピンチャック2とほぼ同軸的に配置され
たノズル3から現像液4が上記基板1上に滴下される。
そして、これによって、露光手段(図示せず)で露光さ
れた所定ピッチのパターンが現像される。一方、 He
−Neレーザ源5からは、全反射ミラー6を介して上記
基板lに対してレーザ光が透過され、その時、パターン
幅の現像の程度を。
そこからのO次回指光、+1次回折光、−1次回折光と
して検出器71.7□および73で検出するのである。
その検出信号はアンプ8で増幅され。
更に、演算ユニット9で演算処理されると共に、フィー
ドバック回路IOを介してスピンドルモータ制御部12
に伝えられる。スピンドルモータ制御部12では、その
検出信号に対応してスピンドルモータ11を制御する。
この場合、少な(とも全反射ミラー6i3よび検出器7
1,7□、7.は支持台14に支持され、又支持台14
に設けられている不図示の駆動機構が駆動制御回路17
によって制御されることによって基板lの半径方向に支
持台14ごと移動できるようになっている。このため、
カップ13には、レーザ光を透過するためのスリット1
3aが形成されている。この実施例では上記支持台14
はガイドレール15に沿って移動可能である。このため
、検出器71,7□、73は基11i1の半径方向につ
いて、必要な個所毎tこレザ光の透過回折光の検出がで
き、フォトレジストの膜厚、露光量、現像剤供給量に半
径方向のバラ付きがあっても、正確にパターン幅を認識
することで、適正な露光を算出し、これをスピンドルモ
ータ11へとフィードバックできる。
なお、スピンドルモータ制御部12、He−Neレーザ
源5.駆動制御回路17等は、CPU16にて一括制御
されている。また、上記実施例ではレーザ源5からのレ
ーザ光を基板lに対して透過させ、その回折光を検出器
71.7□および7.で検出したが、レーザ光を基板1
上で反射させ、その回折光を検出器7..72j5よび
7.で検出してもよい、この場合、レーザ光は基板lの
上側から照q・1させることになる。
また、上記実施例では、レーザ光の照射手段(全反射ミ
ラーなど)、検出手段(検出器77□、7.)を支持台
14に設けて、これを移動することで、基板lの駆動手
段(スピンチャ・ンク2.スピンドルモータ11など)
、露光手段12、現像液供給手段(ノズル3など)との
相対的移動を実現したが、前者を固定的に構成し、後と
を移動させる構成にしてもよいことは勿論である。
次に、本発明の一実施態様を以下に説明する。
すなわち、マイクロポジット・レジストを膜厚1.20
0^に塗布した基板lをスピンチャック2に固定し、基
板lを300rp−で回転しながらノズル3で供給され
るマイクロポジウド・デベロッパー濃度が5になるよう
に現像液4を基板1上に滴下する。これによって現像が
なされるが、この現像と同時に全反射ミラー6、および
光検出器76,7□、7.を同時に基板1の半径方向に
移動するため、基板上の全面に対してレーザ光を照射し
、走査でき、パターン幅をモニタすることができる。こ
れによって、基板上のパターン形成範囲全面のパターン
幅、深さを修正し、同一のパターン幅を示すようにスピ
ンチャック2の回転数を変えるようにフィードバック回
路IOを介してモータ11を駆動制御することになる。
すなわち、基板lの最内部より最外部の方がパターン幅
が狭いという演算結果なれば、フィードバック回路10
はスピンドルモータ11を、例えば回転数350rp−
へと回転数を大きくするように制御する信号を出す、現
像液の基板の外側への流れが速くなり、基板中心部での
現像処理にあまり使われない新しい現像液が基板の外側
へ供給され、現像処理が活発になると、パターン幅は広
くなる。逆に最内部より最外部の方がパターン幅が広く
なればフィードバック回路10はスピンドルモータ11
を、たとえば250 rpmへと回転数を小さくするよ
うに信号を出す。
このようにして、現像処理中は常にインプロセスでパタ
ーン幅をモニタしながら現像を制御できるので、基板全
域でパターン幅が一定になるような現像ができる。この
ような自動現像の結果、必要とされるパターンが形成で
きなかったとき、露光工程、フォトレジスト塗布工程な
どの前工程の異常と考えられ、トラブルの早期発見も可
能となる。
(発明の効果) 本発明は以上詳述したようになり、レーザ照射位置およ
びこれに追随する検出手段の走査で、常に全ての基板上
の点でパターン幅を検知し、所望する一定の現像を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図。 第2図は要部の斜視図、第3図および第4図(ま従来例
を示す概略構成図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板を旋回させながら、基板の中心附近に現像剤を供給
    して、現像剤が半径方向へ流れる過程で上記基板上に現
    われる所要のパターンの幅を検出するようにした自動現
    像装置において、上記基板上にレーザ光を照射し、そこ
    からの透過回折光あるいは反射回折光から検出手段でパ
    ターン幅及び深さを算出する時、基板の半径方向に対し
    てレーザ光の照射位置を移動するように、レーザ光照射
    手段および検出手段を、基板の駆動手段、現像剤供給手
    段に対して相対的に移動可能に構成したことを特徴とす
    る自動現像装置。
JP635190A 1990-01-17 1990-01-17 自動現像装置 Pending JPH03211820A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1205806A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-15 Semiconductor300 GmbH & Co KG Method for exposing a semiconductor wafer

Cited By (3)

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EP1205806A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-15 Semiconductor300 GmbH & Co KG Method for exposing a semiconductor wafer
WO2002039188A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-16 Infineon Technologies Sc300 Gmbh & Co.Kg Method for exposing a semiconductor wafer
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