JPH0590150A - マスクパタ−ンの自動現像装置及び現像方法 - Google Patents
マスクパタ−ンの自動現像装置及び現像方法Info
- Publication number
- JPH0590150A JPH0590150A JP24734091A JP24734091A JPH0590150A JP H0590150 A JPH0590150 A JP H0590150A JP 24734091 A JP24734091 A JP 24734091A JP 24734091 A JP24734091 A JP 24734091A JP H0590150 A JPH0590150 A JP H0590150A
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- Japan
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- pattern
- substrate
- developing
- development
- resist
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- Pending
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、直接パタ−ン寸法を測定することで
寸法精度を向上させることが可能な自動現像装置を提供
することを目的とする。 【構成】現像槽１内に載置された被現像基板２が現像液
３に浸漬される。被現像基板２の垂直方向に備えられた
寸法測定機５により、現像パタ−ンは直接測定される。
測定値と設定寸法値を比較し、測定値が許容値になった
時点で、現像終了処理をする。
寸法精度を向上させることが可能な自動現像装置を提供
することを目的とする。 【構成】現像槽１内に載置された被現像基板２が現像液
３に浸漬される。被現像基板２の垂直方向に備えられた
寸法測定機５により、現像パタ−ンは直接測定される。
測定値と設定寸法値を比較し、測定値が許容値になった
時点で、現像終了処理をする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動現像装置に関する
もので、特にウェハまたはガラスマスクのレジスト現像
処理に関するものである。
もので、特にウェハまたはガラスマスクのレジスト現像
処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ウェハまたはマスク用ガラス基板上に塗
布されたレジストをパタ−ニングするためには、パタ−
ンをレジストに露光した後に、レジストの現像工程を必
要とする。近年、半導体装置の高密度化が進み、パタ−
ン寸法は非常に高い精度が要求されている。一般にパタ
−ン幅は現像時間の影響を大きく受けることから、現像
時間の制御を適切にする必要がある。
布されたレジストをパタ−ニングするためには、パタ−
ンをレジストに露光した後に、レジストの現像工程を必
要とする。近年、半導体装置の高密度化が進み、パタ−
ン寸法は非常に高い精度が要求されている。一般にパタ
−ン幅は現像時間の影響を大きく受けることから、現像
時間の制御を適切にする必要がある。
【０００３】この現像時間の制御は作業者の経験および
熟練技術に依存することが多い。即ち、作業者は現像を
基準時間よりも数十秒早めに終了させ、リンス及び乾燥
を行った後、レジストパタ−ンを顕微鏡で観察し、ある
いは測微計や寸法測定機によって寸法測定を行い、現像
が不足しているときは適正な現像となるまで数回の追加
現像を行っていた（マニュアル現像方式）。
熟練技術に依存することが多い。即ち、作業者は現像を
基準時間よりも数十秒早めに終了させ、リンス及び乾燥
を行った後、レジストパタ−ンを顕微鏡で観察し、ある
いは測微計や寸法測定機によって寸法測定を行い、現像
が不足しているときは適正な現像となるまで数回の追加
現像を行っていた（マニュアル現像方式）。
【０００４】このような方式では作業者の勘に頼らざる
を得ないため、適正な現像を安定して得ることは困難で
あった。このため、基準電極とレジストが塗布された導
電体からなる第２の電極を現像液に浸漬させ、浸漬現像
中に両電極間に流れる電流を観察することにより適正な
現像になる時間を決定した時間制御型の自動現像装置が
提案されている。（特開昭５８−１１８１１５）（電流
モニタ−方式）。
を得ないため、適正な現像を安定して得ることは困難で
あった。このため、基準電極とレジストが塗布された導
電体からなる第２の電極を現像液に浸漬させ、浸漬現像
中に両電極間に流れる電流を観察することにより適正な
現像になる時間を決定した時間制御型の自動現像装置が
提案されている。（特開昭５８−１１８１１５）（電流
モニタ−方式）。
【０００５】これを図４を参照して説明する。図４は、
レジストを塗布しない基準電極とレジストを塗布した電
極とを現像液の中に漬け、現像中における両電極間に流
れる電流の変化を現像時間の経過とともに示したもので
ある。これによれば、現像液を流れる電流は時間ｔa に
おいて最大値となり、ｔaを境に微分係数の符号が反転
している。このｔa に対し経験的な係数をかけてｔb を
算出し、ｔa とｔb との合計時間を現像時間とする。
レジストを塗布しない基準電極とレジストを塗布した電
極とを現像液の中に漬け、現像中における両電極間に流
れる電流の変化を現像時間の経過とともに示したもので
ある。これによれば、現像液を流れる電流は時間ｔa に
おいて最大値となり、ｔaを境に微分係数の符号が反転
している。このｔa に対し経験的な係数をかけてｔb を
算出し、ｔa とｔb との合計時間を現像時間とする。
【０００６】しかし、製品の種類に従って変わるパタ−
ンの形状、密度、大きさ及び露光装置の露光量に起因す
る現像速度の変化等の影響を受ける。そのため、所望の
パタ−ン寸法を得るためのｔa ／ｔb の値は一定ではな
い。また、現像液温度によっても現像時間は影響され
る。図５は、現像時間の経過に対するレジストパタ−ン
寸法の変化を示している。レジストはポジ型、寸法は露
光部である。図５の中で実線は現像液温度が高く、破線
は現像液温度が低い場合である。
ンの形状、密度、大きさ及び露光装置の露光量に起因す
る現像速度の変化等の影響を受ける。そのため、所望の
パタ−ン寸法を得るためのｔa ／ｔb の値は一定ではな
い。また、現像液温度によっても現像時間は影響され
る。図５は、現像時間の経過に対するレジストパタ−ン
寸法の変化を示している。レジストはポジ型、寸法は露
光部である。図５の中で実線は現像液温度が高く、破線
は現像液温度が低い場合である。
【０００７】ここで、明らかなのは以下の二つのことで
ある。一つは現像時間とパタ−ン寸法値は一対一の関係
にあり、設計寸法値に対応する最適現像時間は必ず存在
すること。二つめには、その最適現像時間は現像液の温
度によって振られることである。
ある。一つは現像時間とパタ−ン寸法値は一対一の関係
にあり、設計寸法値に対応する最適現像時間は必ず存在
すること。二つめには、その最適現像時間は現像液の温
度によって振られることである。
【０００８】従って、最適な現像時間に影響する要因
は、パタ−ン形状、密度、大きさ、露光装置の露光量の
ばらつき及び現像液の温度変化等種々ある。そのため現
像されたパタ−ン寸法には、バラツキが生じざるを得な
い。
は、パタ−ン形状、密度、大きさ、露光装置の露光量の
ばらつき及び現像液の温度変化等種々ある。そのため現
像されたパタ−ン寸法には、バラツキが生じざるを得な
い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の時間制御型の自
動現像装置では、製品の種類、露光装置の露光量及び現
像液の温度変化に伴う寸法精度のばらつきを押さえるこ
とができないという問題点がある。故に、本発明は直接
パタ−ン寸法を測定しながら現像処理を行うことによ
り、寸法精度を向上させることが可能な自動現像装置を
提供することを目的とする。
動現像装置では、製品の種類、露光装置の露光量及び現
像液の温度変化に伴う寸法精度のばらつきを押さえるこ
とができないという問題点がある。故に、本発明は直接
パタ−ン寸法を測定しながら現像処理を行うことによ
り、寸法精度を向上させることが可能な自動現像装置を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】被現像基板上のレジスト
に描画されたパタ−ンを現像液に浸漬して現像する自動
現像装置は、現像槽に上記被現像基板を載置するための
基板セット台と少なくとも１ヶ所以上の所定のパタ−ン
寸法を測定するためのパタ−ン寸法測定機または測定機
能付顕微鏡を備えている。基板セット台は所定の位置に
水平上に移動、回転及び上下できるように基板セット台
駆動系に制御される。パタ−ン寸法測定機または測定機
能付顕微鏡も本体あるいはそれらの対物レンズ部を移動
と回転および上下できるように制御される。現像中、上
記パタ−ンは一定のサイクルで測定される。測定値と設
定寸法値（通常は設計値）とを比較し、上記測定値が上
記寸法設定値の許容範囲に入った時点で、現像液を現像
槽から除去したりまた被現像基板を現像液から引上げ、
その後リンス処理をすることによって現像を終了させ
る。
に描画されたパタ−ンを現像液に浸漬して現像する自動
現像装置は、現像槽に上記被現像基板を載置するための
基板セット台と少なくとも１ヶ所以上の所定のパタ−ン
寸法を測定するためのパタ−ン寸法測定機または測定機
能付顕微鏡を備えている。基板セット台は所定の位置に
水平上に移動、回転及び上下できるように基板セット台
駆動系に制御される。パタ−ン寸法測定機または測定機
能付顕微鏡も本体あるいはそれらの対物レンズ部を移動
と回転および上下できるように制御される。現像中、上
記パタ−ンは一定のサイクルで測定される。測定値と設
定寸法値（通常は設計値）とを比較し、上記測定値が上
記寸法設定値の許容範囲に入った時点で、現像液を現像
槽から除去したりまた被現像基板を現像液から引上げ、
その後リンス処理をすることによって現像を終了させ
る。
【００１１】
【作用】本発明によれば、直接パタ−ン寸法を測定し、
現像終了の判別を行うため、種々の条件が変わっても極
めて高精度に仕上がり寸法を制御することができる。
現像終了の判別を行うため、種々の条件が変わっても極
めて高精度に仕上がり寸法を制御することができる。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
【００１３】先ず、図１により自動現像装置の構成を示
す。現像槽１には、被現像基板２を出し入れするための
基板搬出入口１０、現像液またはリンス液を注入するた
めの給液口９とそれらの液を排出するための排液口８が
備えられている。現像槽１内の下方に、被現像基板２を
載置するための基板セット台１１が設置される。その基
板セット台１１は、現像液等と隔てられかつ現像槽１内
にある基板台セット駆動系６に制御される。
す。現像槽１には、被現像基板２を出し入れするための
基板搬出入口１０、現像液またはリンス液を注入するた
めの給液口９とそれらの液を排出するための排液口８が
備えられている。現像槽１内の下方に、被現像基板２を
載置するための基板セット台１１が設置される。その基
板セット台１１は、現像液等と隔てられかつ現像槽１内
にある基板台セット駆動系６に制御される。
【００１４】現像槽１内の上方に寸法測定機５が備えら
れている。該寸法測定機５は、レ−ザ光を被現像基板２
上のパタ−ンに走査して該レ−ザ光の反射光によりパタ
−ンの寸法を測定する。寸法測定機５は、現像槽１内の
上面に設置された寸法測定機駆動系７に制御される。寸
法測定機５の下部には、保護カバ−１２に覆われた対物
レンズ４が含まれる。
れている。該寸法測定機５は、レ−ザ光を被現像基板２
上のパタ−ンに走査して該レ−ザ光の反射光によりパタ
−ンの寸法を測定する。寸法測定機５は、現像槽１内の
上面に設置された寸法測定機駆動系７に制御される。寸
法測定機５の下部には、保護カバ−１２に覆われた対物
レンズ４が含まれる。
【００１５】次に、図２により現像工程を説明する。先
ず、各パラメ−タ即ち、被現像基板２内の測定パタ−ン
位置、設定（設計）寸法値、許容値、測定開始までの時
間及び測定サイクル等を、測定位置決め回路、寸法測定
制御回路、測定値と設定値の比較判定回路及び計時回路
にセットする。
ず、各パラメ−タ即ち、被現像基板２内の測定パタ−ン
位置、設定（設計）寸法値、許容値、測定開始までの時
間及び測定サイクル等を、測定位置決め回路、寸法測定
制御回路、測定値と設定値の比較判定回路及び計時回路
にセットする。
【００１６】その後、現像液へ被現像基板の浸漬を開始
する。先ず、基板搬出入口１０から被現像基板２を基板
セット台１１にセットする。この時、寸法測定機５及び
基板セット台１１は各々寸法測定機駆動系７、基板セッ
ト台駆動系６を用いて必要な場所に移動する。現像槽１
内に現像液３を供給口９より供給する。この被現像基板
２をセットする工程は、現像液３を供給する工程の前ま
たは同時または後に行っても良い。そして、基板セット
台駆動系６を下降させることにより、被現像基板２の現
像液３への浸漬を開始する。この時点から計時回路の時
間カウントをスタ−トさせる。
する。先ず、基板搬出入口１０から被現像基板２を基板
セット台１１にセットする。この時、寸法測定機５及び
基板セット台１１は各々寸法測定機駆動系７、基板セッ
ト台駆動系６を用いて必要な場所に移動する。現像槽１
内に現像液３を供給口９より供給する。この被現像基板
２をセットする工程は、現像液３を供給する工程の前ま
たは同時または後に行っても良い。そして、基板セット
台駆動系６を下降させることにより、被現像基板２の現
像液３への浸漬を開始する。この時点から計時回路の時
間カウントをスタ−トさせる。
【００１７】次に、パラメ−タセットされた測定パタ−
ン位置の情報に基づいて、基板セット台駆動系６と寸法
測定機駆動系７にて、被現像基板２上に露光されている
測定パタ−ンへ対物レンズ４のプリアライメントを行
う。
ン位置の情報に基づいて、基板セット台駆動系６と寸法
測定機駆動系７にて、被現像基板２上に露光されている
測定パタ−ンへ対物レンズ４のプリアライメントを行
う。
【００１８】パタ−ンが見え始める時間、即ち測定開始
時間まで一定時間現像を行う。そして、現像パタ−ンが
測定できるようになってから、微少なアライメントを行
い、正式に測定を開始する。しかし、現像を始めて直ぐ
測定に入っても良い。この場合は、パタ−ンが見えない
ため寸法測定値はエラ−出力となるがかまわない。
時間まで一定時間現像を行う。そして、現像パタ−ンが
測定できるようになってから、微少なアライメントを行
い、正式に測定を開始する。しかし、現像を始めて直ぐ
測定に入っても良い。この場合は、パタ−ンが見えない
ため寸法測定値はエラ−出力となるがかまわない。
【００１９】パラメ−タセットで指定された測定サイク
ルで測定を行い、その測定値とパラメ−タセットで指定
した設定寸法値とを比較する。測定値が設定寸法値の許
容範囲内に入ったら、現像終了作業に入る。
ルで測定を行い、その測定値とパラメ−タセットで指定
した設定寸法値とを比較する。測定値が設定寸法値の許
容範囲内に入ったら、現像終了作業に入る。
【００２０】尚、この寸法値モニタ−の様子を図３に示
す。潜像パタ−ン像２１は被現像基板２上に露光されて
いる像を、現像パタ−ン像２２は現像により表れたパタ
−ン像を示す。ａ１，ａ２，ａ３のａ群はレジストパタ
−ン平面図であり、つまり被現像基板２上に露光されて
いる潜像パタ−ン像２１が現像される様子を、現像時間
の経過にそって模式的に表している。またｂ１，ｂ２，
ｂ３のｂ群は、ａ群を寸法測定機５により測定し表れた
該寸法測定機５の波形をレジストパタ−ンプロフィル像
２３により示している。ａ群とｂ群は、ａ１を測定した
ものがｂ１というように、それぞれ対応している。
す。潜像パタ−ン像２１は被現像基板２上に露光されて
いる像を、現像パタ−ン像２２は現像により表れたパタ
−ン像を示す。ａ１，ａ２，ａ３のａ群はレジストパタ
−ン平面図であり、つまり被現像基板２上に露光されて
いる潜像パタ−ン像２１が現像される様子を、現像時間
の経過にそって模式的に表している。またｂ１，ｂ２，
ｂ３のｂ群は、ａ群を寸法測定機５により測定し表れた
該寸法測定機５の波形をレジストパタ−ンプロフィル像
２３により示している。ａ群とｂ群は、ａ１を測定した
ものがｂ１というように、それぞれ対応している。
【００２１】現像終了作業は、先ず被現像基板２を現像
液３から引き上げ、排液口８を開け現像液３を除去す
る。次に、排液口８を閉じて供給口９よりリンス液を供
給し、被現像基板２をリンス液に浸してリンス処理を行
う。
液３から引き上げ、排液口８を開け現像液３を除去す
る。次に、排液口８を閉じて供給口９よりリンス液を供
給し、被現像基板２をリンス液に浸してリンス処理を行
う。
【００２２】以上、実施例は一例であって、本発明を限
定するものではない。例えば、基板内の複数ヶ所を同時
または順次測定し、それら複数のパタ−ン寸法値から総
合的に現像終了を判別するものもある。これによって、
基板内のパタ−ン寸法全体を一定のばらつき内にいれる
ことが可能である。
定するものではない。例えば、基板内の複数ヶ所を同時
または順次測定し、それら複数のパタ−ン寸法値から総
合的に現像終了を判別するものもある。これによって、
基板内のパタ−ン寸法全体を一定のばらつき内にいれる
ことが可能である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、従来型の時間制御型ま
たは電流モニタ−方式の自動現像装置では、製品の種
類、露光装置のばらつき、現像液の温度変化等によっ
て、仕上がり寸法にばらつきが生じるのに対し、直接的
にパタ−ン寸法を測定して現像終了を決めるために、所
望のパタ−ン寸法を極めて高精度に得ることができる。
たは電流モニタ−方式の自動現像装置では、製品の種
類、露光装置のばらつき、現像液の温度変化等によっ
て、仕上がり寸法にばらつきが生じるのに対し、直接的
にパタ−ン寸法を測定して現像終了を決めるために、所
望のパタ−ン寸法を極めて高精度に得ることができる。
【図１】本発明の自動現像装置の構成を示す概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の現像工程を示す図である。
【図３】現像過程を本発明による測定方法で模式的に表
す図である。
す図である。
【図４】現像液中を流れる電流の変化を現像時間の経過
とともに示す図である。
とともに示す図である。
【図５】現像液温度の違いによる現像速度の差を表す図
である。
である。
１…現像槽、２…被現像基板、３…現像液、４…対物レ
ンズ、５…寸法測定機６…基板セット台駆動系、７…寸
法測定機駆動系、８…排液口、９…給液口１０…基板搬
出入口、１１…基板セット台、１２…保護カバ−
ンズ、５…寸法測定機６…基板セット台駆動系、７…寸
法測定機駆動系、８…排液口、９…給液口１０…基板搬
出入口、１１…基板セット台、１２…保護カバ−
Claims (2)
- 【請求項１】 基板にレジストを塗布し、該レジストに
描画されたパタ−ンを、現像槽内に満たされた現像液に
浸漬して現像を行う自動現像装置において、上記基板ま
たは上記基板が載置されたステ−ジを所定の位置に移動
する手段と、レ−ザ光を上記パタ−ン上に走査して該レ
−ザ光の反射光により上記パタ−ンの寸法を測定する手
段と、上記パタ−ンの寸法を測定する手段を上記パタ−
ンの所定の位置に移動する手段、及び測定した寸法と所
望の寸法を比較する手段を具備することを特徴とする自
動現像装置。 - 【請求項２】 基板にレジストを塗布し、該レジストに
描画されたパタ−ンを、現像液に浸漬して現像を行う方
法において、上記基板の表面にレ−ザ光を照射しかつ該
レ−ザ光の焦点を結像し上記レ−ザ光を上記パタ−ン上
に走査しかつ該レ−ザ光の反射光により測定する寸法測
定機により上記パタ−ンの寸法を順次測定すると共に測
定値と設定寸法値を比較し、上記測定値が上記設定寸法
値の所定の許容範囲内の値となるときに現像を終了させ
ることを特徴とするパタ−ンの現像方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24734091A JPH0590150A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | マスクパタ−ンの自動現像装置及び現像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24734091A JPH0590150A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | マスクパタ−ンの自動現像装置及び現像方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590150A true JPH0590150A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17161955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24734091A Pending JPH0590150A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | マスクパタ−ンの自動現像装置及び現像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590150A (ja) |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24734091A patent/JPH0590150A/ja active Pending
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