JPH061762B2 - レジスト現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はレジスト現像装置、詳しくは半導体ウエハ、半
導体マスク、光ディスク等の被現像体に装着されたレジ
スト層の現像を行なうレジスト現像装置に関する。

（従来の技術） 従来、半導体ウエハにおけるレシスト層の現像を行なう
現像装置は、特開昭５６‐あ９８８２６号公報に示さ
れ、また、第５図に示した如く、 モータ（Ｍ_２）によ
り回転される半導体ウェハ （Ｗ）にノズル（Ｎ）か
ら現像液を放出することによりレジスト層の現像を行な
っている。

また、最近のレジストパターンの高感度化につれてその
レジストに対する現像条件、特に現像温度に対する要求
が重要なものとなっていることから、この現像温度を設
定値に制御するための手段、所謂現像温度制御手段が講
じられているのである。

すなわち、現像液容器（Ｃ）と前記ノズル（Ｎ）との間
に現像液の温度を調整する調温部（ＴＣ）と現像液の液
量を調整するバルブ（ＦＶ）とを設け、前記現像液の温
度とその流量とを制御する如く成すと共に、ノズル
（Ｎ）から噴射する前の現像液の液温を検出する検温部
（ＴＥ）と、前記ノズル（Ｎ）とこのノズル（Ｎ）に対
し対向状に保持する前記ウエハ（Ｗ）との間に進退自由
に移動するシャッタ（Ｓ）とを設けて、このシャッタ
（Ｓ）を前記現像液の液温が設定温度になっていないと
きには前記ノズル（Ｎ）とウエハ（Ｗ）との間に進出さ
せて、前記ノズル（Ｎ）からの現像液を受止め、設定温
度に達したときに は、前記シャッタ（Ｓ）を後退させ
て現像液をあウエハ（Ｗ）に放出できるようにし、ウエ
ハ（Ｗ）に作用する現像液の液温が設定温度に限定でき
るようにしているのである。

尚、第５図において（Ｍ_１）は前記シャッタ（Ｓ）の駆
動用モータであり、（ＣＴ）はそのコントローラであ
る。また、（Ｐ）は前記ノズル（Ｎ）に現像液を供給す
るポンプである。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の従来例では、前記検温部（ＴＥ）を前記ノズル
（Ｎ）の本体に取付けて、ウエハ（Ｗ）に放出する前の
現像液の温度を検出しているけれども、一般に現像液の
多くは揮発性のものが用いられていることから、前記ノ
ズル（Ｎ）から放出され実際にウエハ（Ｗ）の面上に到
達して作用される現像液の温度、すなわち真の現像温度
は、放出に伴なう蒸発作用等により放出前の温度と異な
っており、従って、放出前の温度を検出する前記従来の
現像温度の検出機構では、正確な温度を検出しえない問
題があった。

本発明の目的は、半導体ウエハ等の被現像体の面上にお
ける現像温度を高精度に検出しえるレジスト現像装置を
提供する点にある。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は、現像槽（１）に被現像体（Ｗ）の保持
手段を回転自由に内装すると共に、この保持手段で保持
されて回転する被現像体（Ｗ）に現像液を放出する放出
手段（２）を設ける一方、前記現像槽（１）内で、か
つ、前記保持手段で保持されて回転する被現像体（Ｗ）
の半径方向外方位置に、前記被現像体（Ｗ）に放出され
た現像液を受止める集液板（４）を配設すると共に、こ
の集液板（４）に、該集液板（４）に受止めた現像液の
温度を検出する温度検出手段（６）を取付けたのであ
る。

（作用） 被現像体（Ｗ）に到達し、その回転に伴なって飛散され
る現像液を、前記集液板（４）により受止めて、この受
止めた現像液の温度を前記温度検出手段（６）により検
出することにより、前記被現像体（Ｗ）の面上における
現像温度が高精度に検出できることゝなるのである。

（実施例） 第１図において（１）は現像槽であって、この現像槽
（１）は二重壁構造とした胴体（１１）と、底壁（１
２）及び蓋体（１３）とから成り、内部に現像室（１
０）を形成すると共に、前記胴体（１１）の二重壁構造
により、前記現像室（１０）を取囲む熱交換チャンバー
（１４）を形成している。

前記熱交換チャンバー（１４）には、外部に設ける恒温
熱媒発生装置（７）が接続され、この発生装置からの恒
温熱媒体（例えば恒温水）を前記チャンバー（１４）に
循環させることにより、前記現像室（１０）を温度調整
している。

また、前記底壁（１２）には支持筒（１５）を立設し
て、その内部に回転軸（１７）を回転自由に支持して、
この回転軸（１７）の上端に被現像体として例えば半導
体ウエハ（Ｗ）を用いる場合、その保持手段となるチャ
ック（１６）を取付けている。一方、前記蓋体（１３）
には、前記保持手段を構成するチャック（１６）に保持
されて回転する前記ウエハ（Ｗ）に現像液を放出する例
えばスプレーノズル等の放出手段（２）を配設してい
る。

この放出手段（２）は、現像液容器（３） に、送液ポ
ンプ（１４０）及び温調部（５）を介装した送液管（６
０）を介して接続され、前記容器（３）から温度調整さ
れた現像液が前記放出手段（２）に供給され、該放出手
段（２）から前記ウエハ（Ｗ）に前記現像液を例えば噴
射により放出するようにしている。

そして、以上のように構成するレジスト現像装置におい
て、前記現像槽（１）内で、かつ、前記保持手段で保持
されて回転する被現像体（Ｗ）の半径方向外方位置に、
前記被現像体（Ｗ）に放出された現像液を受止める集液
板（４）を配設すると共に、この集液板（４）に、該集
液板（４）に受止めた現像液の温度を検出する温度検出
手段（６）を取付けて、該温度検出手段（６）による検
出温度をもとにして現像温度を制御する如く成したので
ある。

尚、前述の如く制御せずに、単に温度表示するだけでも
よい。

具体的には、第２図及び第３図に示すよう に、前記集
液板（４）は、断面半円形状を呈する薄板から成り、そ
の凹面（４０）を前記ウエハ（Ｗ）の半径方向内方に向
けて、前記胴体（１１）内壁に固定する支持腕（４１）
を介して支持固定されるのである。前記凹面（４０）に
よ り、前記ウエハ（Ｗ）の表面から図示したように遠
心状に飛散する現像液を集めると共に捕捉できるように
しているのである。

また、前記温度検出手段（６）には、例えば熱電対を用
いるのであり、前記集液板（４）の凹面（４０）の裏側
に接触させて取付けるのである。

一方、例えば前記した現像液の温度調整を行なう温調部
（５）が、前記ウエハ（Ｗ）の現像温度を制御するため
の手段、すなわち現像温度制御手段を構成するものであ
って、この温調部（５）は、第１図に示すように、密閉
状の断熱容器（５０）に恒温熱媒体としての水と、ヒー
タ（５１）及び冷凍装置の蒸発器（５２）とを内装して
成る恒温熱媒槽（５００）に、前記送液管（６０）の一
部をコイル状にした熱交換部（６５）を配設すると共
に、前記ヒータ（５１）及び蒸発器（５ ２）の運転制
御を行なうコントローラ（８）を設けたものである。

そして、前記コントローラ（８）に前記温度検出手段
（６）が接続されるのであって、前記コントローラ
（８）において、前記温度検出手段 （６）による検出
温度と、予じめ任意に設定する設定温度とを比較して行
なうと共に、この比較した温度に基づいて前記ヒータ
（５１）及び蒸発器（５２）の運転制御を行なうことに
より、現像液の温度を設定値に制御できるようにしてい
るのである。

尚、（５８）は前記蒸発器（５２）に対応する凝縮器で
ある。

かくして、前記ウエハ（Ｗ）の回転に伴なってその表面
から遠心状に飛散する現像液を、前記集液板（４）によ
り受止めて、この受止めた現像液の温度を前記温度検出
手段（６）により検出するようにしたから、前記ウエハ
（Ｗ）の面上における現像温度が高精度に検知できるの
である。

そして、かくの如く高精度に検出できる前記ウエハ
（Ｗ）の面上温度に基づいて、現像温度制御手段を構成
する前記温調部（５）により現像液の温度を制御するよ
うにしたから、前記ウエハ （Ｗ）の面上における現像
温度を高精度に制御できるのである。

尚、前記現像温度制御手段としては、現像液温を調整す
る前記温調部（５）に特定されるものではなく、またい
かなるものに限定されるものではない。

すなわち、例えば、前記温度検出手段（６）を、前記現
像室（１０）の温度を調整すべく設けた前記恒温熱媒発
生装置（７）に接続して、この発生装置（７）の運転
を、前記温度検出手段 （６）による検出温度をもと
にして制御する如くしてもよい。また、これら温調部
（５）及び発生装置（７）の両方に、前記温度検出手段
（６）を、接続してもよい。

前記発生装置（７）は、前記温調部（５）と同様に、密
閉状の断熱容器（７０）に恒温熱媒体としての水と、ヒ
ータ（７１）及び蒸発器（７ ２）とを内装して成る恒
温熱媒槽（７００）に、配管（７６）（７７）を介して
恒温熱媒を循環させるための熱媒ポンプ（７５）を配設
すると共 に、前記ヒータ（７１）及び蒸発器（７２）
の運転制御を行なうコントローラ（８０）を設けている
のである。（７８）は前記蒸発器（７２）に対応する凝
縮器、（７３）はストレーナである。

尚、第１図において（２０）は、前記現像槽（１）の胴
体（１１）に設けるウエハ出入口であって、この出入口
（２０）には扉（２１）を開閉自由に取付けている。

また、（２２）は前記蓋体（１３）に取付けるファンで
あって、このファン（２２）を設けることにより、前記
現像室（１０）の室内を迅速に飽和状態にできると共
に、前記熱交換チャンバー（１４）を構成する胴体内壁
との熱伝導率を向上させることができる。

また、前記放出手段（２）から噴射する現像液は、例え
ばイソブチルアルコールとエタノールとを約５０対５０
の割合で混合したものを用いるのであって、この現像液
の現像温度（℃）とレジスト感度（μｃ／cm²）とは、
第４図に示した通り変化することになる。尚、第４図は
縦軸を対数目盛によって表わしている。

（発明の効果） 以上のように本発明によると、前記現像槽（１）内で、
かつ、前記保持手段で保持されて回転する被現像体
（Ｗ）の半径方向外方位置に、前記被現像体（Ｗ）に放
出された現像液を受止める集液板（４）を配設すると共
に、この集液板 （４）に、該集液板（４）に受止め
た現像液の温度を検出する温度検出手段（６）を取付け
たか ら、被現像体（Ｗ）の面上における現像温度を高
精度に検出することができるものである。

従って、この検出温度を制御パラメータとすることによ
りレジストの現像温度を所定値に高精度に制御でき、現
像温度の変化によるレジスト感度のバラつきを最小限に
抑制でき、半導体ウエハ等の被現像体の製品歩留を向上
できるのである。

また、このように制御せずに、単に温度表示に用いても
よく、所謂モニター手段として利用することができるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明現像装置の一実施例を示す概略説明図、
第２図は同要部の一部省略平面図、第３図はその側面
図、第４図は現像液の現像温度とレジスト感度変化との
特性図、第５図は従来例を示す概略説明図である。 （１）……現像槽 （２）……放出手段 （４）……集液板 （６）……温度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 船津 常正 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 武居 俊孝 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 川端 克宏 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 鳥越 邦和 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像槽（１）に被現像体（Ｗ）の保持手段
   を回転自由に内装すると共に、この保持手段で保持され
   て回転する被現像体（Ｗ）に現像液を放出する放出手段
   （２）を設ける一方、前記現像槽（１）内で、かつ、前
   記保持手段で保持されて回転する被現像体（Ｗ）の半径
   方向外方位置に、前記被現像体（Ｗ）に放出された現像
   液を受止める集液板（４）を配設すると共に、この集液
   板（４）に、該集液板（４）に受止めた現像液の温度を
   検出する温度検出手段（６）を取付けたことを特徴とす
   るレジスト現像装置。