JPH0439664B2

JPH0439664B2 -

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Publication number: JPH0439664B2
Application number: JP10543484A
Authority: JP
Priority date: 1984-05-24
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1992-06-30
Also published as: JPS60247642A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、フオトマスク基板及び半導体基板の
パターン形成工程におけるレジスト塗布・露光後
の現象及びエツチングの各工程において使用され
るスプレー方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のスプレー方法は、例えば、フオトマスク
基板の現像工程において、レジスト塗布及び露光
をした基板をチヤンバー内の支持台に設置し、こ
の支持台を回転させた状態で、現象液をポンプの
駆動により、チヤンバーの噴出孔まで送出して、
この現象液を噴出孔から基板に向けて噴出してい
た。この現像液の噴出は、基板の表面に均一の微
小液粒、いわゆる霧状であつて、それを確保する
ために、一定又は所定の範囲の流速（以下、「所
定の流速」という。）であることが要求される。

しかし、従来のスプレー方法は、ポンプの駆動
を開始してから所定の流速までに立ち上るに必要
な時間（立ち上り時間、通常５〜10秒）と、ポン
プの駆動を停止してから現像液の送出が終了する
までに必要な時間（立ち下り時間、通常５〜10
秒）があるために、その間の安定状態では基板の
全表面に亘つて霧状に噴出されるものの、その立
ち上り時と立ち下り時では基板表面に中心付近に
断続的な液状又は不均一な粒径の液状となつて噴
出されることになり、現像仕上りが基板表面で不
均一になる欠点があつた。

次のエツチング工程においても、同様に、エツ
チング液が立ち上り時と立ち下り時は基板表面の
中心付近に断続的な液状又は不均一な粒径の液状
となつて噴出されることになり、エツチング仕上
りが基板表面で不均一になる欠点があつた。

また、ポンプには必ず摺動部が組み込まれてお
り、この摺動部からダストが発生しやすいことか
ら、このダストの除去のために、ポンプからチヤ
ンバーの噴出孔までの間にフイルターを介在させ
る手段が従来より使用されているが、このフイル
ターの介在により、水圧を蓄積するために、前述
した立ち上り時間と立ち下り時間を長くするよう
に助長し、前述した不均一な液粒の噴出を更に悪
化させる要因となる欠点があつた。

上記した欠点は、半導体基板に対しても同様で
あり、結果として、フオトマスク基板及び半導体
基板において均一な線幅のパターンを形成するこ
とができなかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記した欠点を除去するためになさ
れたものであり、基板の表面に均一な現象・エツ
チングを行ない、均一な線幅のパターンを形成す
ることができるスプレー方法を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のスプレー方法は、基板をチヤンバー内
の支持台に設置し、モーターにより前記支持台を
回転させた状態で、所定液をポンプの駆動により
フイルターを介して前記チヤンバーの噴出孔まで
送出して、前記所定液を前記噴出孔から前記基板
の表面に向けて噴出するスプレー方法において、
前記フイルター内の不用な液又は空気を、電磁弁
を介して、前記電磁弁の開放時に廃出し、前記ポ
ンプの駆動を、前記電磁弁の開放時から閉鎖時前
までの時間内で開始すると共に、前記電磁弁の閉
鎖の経過後まで持続し、かつ前記ポンプの駆動を
停止する際に前記電磁弁を再度開放して、前記所
定液を前記電磁弁の閉鎖時から前記再度の開放時
まで実質的に噴出することを特徴としている。こ
こで、基板とは、透光性ガラス基板に遮光性簿膜
を被着したフオトマスク用の基板や、Si等半導体
基板にSiO₂等半導体酸化物を被着した基板であ
り、通常、フオトジストが塗布されて、所定のパ
ターンでそのフオトレジストが露光されたものが
含まれる。所定液とは、本発明のスプレー方法を
現象工程で使用する場合はフオトレジスト専用の
現像液、エツチング工程で使用する場合は所定の
エツチング液（本例：硝酸第２セリウムアンモン
165ｇ＋過塩素酸50mlを純水で合計１とした混
合液）、洗浄工程で使用する場合は所定の洗浄液
（本例：純水）であり、また、フオトレジスト塗
布工程で使用する場合はフオトレジスト液であ
る。

〔実施例〕

次に、フオトマスク基板の現象、エツチング及
び洗浄の各工程のうち、現像工程に本発明を使用
した場合の実施例を挙げて、本発明を説明する。

第１図は本発明のスプレー方法を使用する装置
の概略図であり、第２図は装置の動作順序を示す
タイミングチヤート図である。

本例のフオトマスク基板１は、石英ガラス板に
クロム膜（膜厚：800〓）を被着したもので、本
工程前に、米国Hoechst製AZ1350フオトレジス
ト（膜厚：4000Å）の塗布と、このレジストに対
して所定パターンの露光（露光量60ｍＪ／cm²、水
銀ランプ）が行なわれている。この基板１をチヤ
ンバー２内の支持台３に設置し、この支持台３を
モーター４の駆動により回転させる。このモータ
ー４の駆動は制御回路５の信号S₁の供給により行
なわれる。現像液６は、制御回路５の信号S₂によ
り駆動されるポンプ７によつて、送出系パイプ８
を通して吸い上げられ、フイルター９（フイルタ
ー孔径0.2μｍ）を介して、ポンプ７の摺動部等か
ら発生したダストを除去し、チヤンバー２の天井
に設置された噴出孔１０まで送出され、この噴出
孔１０から基板１の表面に向けて噴出される。

そして、フイルター９の出口側に、送出系パイ
プ８の他に廃出孔１１を設け、この廃出孔１１か
ら廃出系パイプ１２を通して電磁弁１３まで導
き、この電磁弁１３は制御回路５の信号S₃の供給
により駆動して、開放される。

廃出系パイプ１２の径（本例：15mm〓）は、望
ましくは噴出孔１０の径（本例：0.5mm〓）より10
倍以上に選定して、電磁弁１３の開放時には、現
像液６がポンプ７の所定の圧力の下で、廃出系パ
イプ１２の方にのみ廃出されることになる。

次に、このスプレー装置の動作順序は、信号S₁
によりモーター４を駆動して、基板１を予め回転
させた状態で、第２図で示す通り行なわれる。す
なわち、電磁弁１３は時刻t₀（０秒）で信号S₃に
より開放（ON）し、時刻t₁（２秒）を経過後、時
刻t₂（７秒）で信号S₃を解いて閉鎖（OFF）する。
ポンプ７は前記時刻t₁（２秒）で信号S₂により駆
動し、フイルター９の内部にある不用な（ダスト
が混入した）液又は空気を廃出系パイプ１２を通
して廃出し、時刻t₂（７秒）で電磁弁１３の閉鎖
と同時に、フイルター９から送出系パイプ８を通
して噴出孔１０から、現象液６を基板１の表面に
向けて噴出する。なお、ポンプ７の駆動の開始時
刻t₁は、電磁弁１３の開始時刻t₀と同時でもよい
ことから、一般的に時刻t₀から時刻t₂前、すなわ
ちt₀≦t₁＜t₂である。

ポンプ７は時刻t₅（67秒）まで駆動し続け、この
時刻t₅（67秒）でその駆動を停止（OFF）する際、
電磁弁１３を再度開放（ON）して、慣性として
送出系パイプ８とフイルター９内に残留した現像
液６廃出系パイプ１２を通して廃出する。そし
て、電磁弁１３は時刻t₆（72秒）で信号S₃を解い
て閉鎖する。

本発明によるスプレー方法は、以上のような動
作順序にすることにより、送出系の立ち上り時間
と立ち下り時間をそれぞれ１秒以下にして、実質
上除去することにより、その間の安定状態と同様
に所定の流速（噴出孔１０，１９，２８の孔径
0.5〓mmにおいて、60〜80c.c.／〓）を確保して、現
像液を霧状にすることができる。

以上の実施例は、本発明の現像工程に使用した
例であるが、エツチング工程又は洗浄工程におい
ても、液が変わるだけで本発明を同様に使用する
ことができる。

また、本発明によるスプレー方法は、本例のフ
オトレジストの塗布工程においても同様に使用す
ることができる。

次に、本発明を現像、エツチング及び洗浄の各
工程を連続して使用する実施例について説明す
る。

本例のスプレー装置は第３図で示され、現像液
のスプレー系については第１図に示した同一符号
をもつて、その説明を省略する。また、洗浄液の
スプレー系については、１５は洗浄後、１６がポ
ンプ、１７が送出系パイプ、１８がフイルター、
１９が噴出孔、２０がフイルター１８の出口側の
廃出孔、２１が廃出系パイプ、２２が電磁弁、S₄
がポンプ１６の駆動信号及びS₅が電磁弁２２の駆
動信号であり、エツチング液のスプレー系につい
ては、２３がエツチング液、２４がポンプ、２５
が送出系パイプ、２６がフイルター、２７噴出
孔、２８がフイルター２６が出口側の廃出孔、２
９が廃出系パイプ、３０が電磁弁、S₆がポンプ２
４の駆動信号、S₇が電磁弁３０の駆動信号であ
る。洗浄液１５及びエツチング液２３のスプレー
系の動作は、現像液６のスプレー系のものと同様
である。

次に、本例のスプレー装置の動作順序は、先
ず、現像工程については前述した第２図のタイミ
ングチヤート図と同様である。

次の洗浄工程において、前述した現象工程のポ
ンプ７の駆動停止時刻t₅（67秒）より前に、すな
わち時刻t₃（60秒）で電磁弁２２を信号S₅により
開放（ON）し、前記時刻t₅（67秒）で信号S₅を解
いて閉鎖（OFF）する。その間、ポンプ１６を
時刻t₄（62秒）で信号S₄により駆動し（ここでも、
一般的にはt₃≦t₄＜t₅である。）、フイルター１８
の内部にある不用な液や空気を廃出系パイプ２１
を通して廃出し、前記時刻t₅（67秒）で電磁弁２
２の閉鎖と同時に、フイルター１８から送出系パ
イプ１７を通して洗浄液１５を噴出孔１９から基
板１の表面に向けて噴出する。ポンプ１６は時刻
t₆（127秒）まで駆動し続け、この時刻t₉でその駆
動を停止（OFF）する際、電磁弁２２を再度開
放（ON）して、送出系パイプ１７とフイルター
１８内に残留した洗浄液１５を廃出系パイプ２１
を通して廃出する。そして、電磁弁２２は時刻
t₁₀（132秒）で信号S₅を解いて閉鎖する。

次のエツチング工程においても、前述した洗浄
工程のポンプ１６の駆動停止時刻t₉（127秒）より
前に、すなわち時刻t₇（127秒）で電磁弁３０を信
号S₇により開放（ON）し、時刻t₉（127秒）で信
号S₇を解いて閉鎖（OFF）するその間、ポンプ
２４を時刻t₈（122秒）で信号S₆により駆動し（こ
こでも、一般的にはt₇≦t₈＜t₉である。）、フイル
ター２６内の不用な液や空気を廃出系パイプ２９
を通して廃出し、前記時刻t₉（127秒）で電磁弁３
０の閉鎖と同時に、フイルター２６から送出系パ
イプ２５を通して噴出孔２７から、エツチング液
２３を基板１の表面に向けて噴出する。ポンプ２
４は時刻ｔ１３（157秒）まで駆動し続け、この
時刻t₁₃でその駆動を停止（OFF）する際、電磁
弁３０を再度開放（ON）して、送出系パイプ２
５とフイルター２６内に残留したエツチング液２
３を廃出系パイプ２９通して廃出する。そして電
磁弁３０は時刻t₁₄（162秒）で信号S₇を解いて閉
鎖する。

次の洗浄工程いおいても、前述したエツチング
工程のポンプ２４の駆動停止時刻t₁₃（157秒）よ
り前に、すなわち時刻t₁₁（150秒）で電磁弁２２
を信号S₅により開放（ON）し、時刻t₁₃（157秒）
で信号S₅を解いて閉鎖（OFF）する、その間、
ポンプ１６を時刻t₁₂（152秒）で信号S₄により駆
動し（ここでも、一般的には、t₁₁≦t₁₂＜t₁₃であ
る。）フイルター１８の不用な液や空気を廃出系
パイプ２１を通して廃出し、前記時刻t₁₃（157秒）
で電磁弁２２を閉鎖すると同時に、洗浄液１５を
噴出孔１９から基板１の表面に向けて噴出する。
ポンプ１６は時刻t₁₅（217秒）まで駆動し続け、
この時刻t₁₅でその駆動を停止（OFF）する際、
電磁弁２２再度開放（ON）して、送出系エパイ
プ１７とフイルター１８内に残留した洗浄液１５
を廃出系パイプ２１を通して廃出する。そして電
磁弁２２は時刻t₁₆（225秒）で解いて閉鎖する。

本例のスプレー方法は、現像、洗浄、エツチン
グ及び洗浄の各工程において、前実施例と同様に
所定の流速をもつて霧状に噴出すると共に、各工
程を順次連続して、かつ工程間に待ち時間を置く
ことなく瞬時に行なうことができる。

〔効果〕

以上の通り、本発明のスプレー方法によれば、
スプレーする際の立ち上り時間と終了時の立ち下
り時間とを実質的に除去して、瞬時に安定状態に
入り、所定の流速を確保して、所定液を霧状に噴
出することができ、特に、レジスト露光後の現
象、エツチング、洗浄の一連の各工程において使
用した場合、均一な線幅のパターンを形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスプレー方法を現像工程にお
いて使用するスプレー装置の概略図、第２図は前
記現像工程のタイミングチヤート図、第３図は本
発明のスプレー方法を現像、洗浄、エツチング及
び洗浄の一連を各工程に使用するスプレー装置の
概略図、並びに第４図は前記一連の各工程のタイ
ミングチヤート図である。１……基板、２……チヤンバー、３……支持
台、４……モーター、６……現像液、７，１６，
２４……ポンプ、８，１７，２５……送出系パイ
プ、９，１８，２６……フイター、１０，１９，
２７……噴出孔、１１，２０，２８……廃出孔、
１２，２１，２９……廃出系パイプ、１３，２
２，３０……電磁弁、１５……洗浄液、２３……
エツチング液。

Claims

【特許請求の範囲】

１基板をチヤンバー内の支持台に設置し、モー
ターにより前記支持台を回転させた状態で、所定
液をポンプの駆動によりフイルターを介して前記
チヤンバーの噴出孔まで送出して、前記所定液を
前記噴出孔から前記基板の表面に向けて噴出する
スプレー方法において、前記フイルター内の不用
な液又は空気を、電磁弁を介して、前記電磁弁の
開放時に廃出し、前記ポンプの駆動を、前記電磁
弁の開放時から閉鎖時前までの時間内で開始する
と共に、前記電磁弁の閉鎖の経過後まで持続し、
かつ前記ポンプの駆動を停止する際に前記電磁弁
を再度開放して、前記所定液を前記電磁弁の閉鎖
時から前記再度の開放時まで実質的に噴出するこ
とを特徴とするスプレー方法。