JPH0777810A - 感光性ポリマ被膜の現像装置および現像方法 - Google Patents

感光性ポリマ被膜の現像装置および現像方法

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JPH0777810A
JPH0777810A JP22446193A JP22446193A JPH0777810A JP H0777810 A JPH0777810 A JP H0777810A JP 22446193 A JP22446193 A JP 22446193A JP 22446193 A JP22446193 A JP 22446193A JP H0777810 A JPH0777810 A JP H0777810A
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JP
Japan
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developing
polymer
substrate
dissolved
photosensitive polymer
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Pending
Application number
JP22446193A
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English (en)
Inventor
Yasuko Tachibana
康子 立花
Katsuhiro Niwa
勝弘 丹羽
Yasuo Miura
康男 三浦
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】露光処理の施された感光性ポリマのディップ現
像に用いられる現像装置において、気泡を発生させる手
段を備えていることを特徴とする現像装置と、その現像
装置を用いた現像方法。 【効果】本発明は上述のごとく構成したので、良好かつ
均一なパターンを得るのが困難だった従来のディップ現
像技術においても、高額な設備も必要無く現像液により
溶解されたポリマを完全に基板から除去できるので、現
像むら、溶解ポリマの付着、パターンの詰まりも見られ
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現像時のむらが少なく
溶解ポリマの付着のない高い解像度のパターンを、一度
に多数得ることができる感光性ポリマの現像装置および
現像方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】感光性ポリマは、半導体分野において、
層間絶縁膜、バッファーコート、アルファ線遮蔽膜など
の形成やエッチング用のレジストに利用される。感光性
ポリマの大きな特徴の一つは、化学線照射の後、現像す
ることにより、パターン加工ができることである。露光
後の感光性ポリマの現像方法としては、例えばスプレー
現像、パドル現像、ディップ現像などがある。スプレー
現像は、一度に多数の現像が可能であるが、スプレー後
の現像液は回収されないので現像液が大量に必要である
こと、30μmをこえるような厚膜に対して現像性が低
下するという欠点を持つ。パドル現像は、30μmを越
えるようなより厚膜に対しても、解像度の高い良好なパ
ターンが得られる。しかしながら、スピナーを用いて現
像するため、一度に多数枚の基板の現像は困難である。
そこで、現像液をそれほど大量に必要とせず、一度に多
数枚の基板の現像処理が可能で、しかも厚膜に対しても
現像性の良いディップ現像方法の開発が望まれている。
【0003】このディップ現像とは、感光性ポリマが塗
布され、その後露光された基板を、一枚または多数枚現
像液中に浸漬し、現像する方法である。この現像方法
は、大きく4つの工程に分けられる。すなわち、パター
ン状にポリマが徐々に溶解して行く「ポリマ溶解工
程」、溶解したポリマを基板の外へ追い出す「溶解ポリ
マの除去工程」、現像液を洗い落とす「リンス工程」、
ポリマを乾燥させる「乾燥工程」である。このうち溶解
ポリマの除去工程は、非常に重要であり、これが不十分
であると、たとえポリマがパターン通り溶解したとして
も、出来上がったパターンにおいて、溶解ポリマの付着
やパターンの詰まりが起こり、高い解像度を持つ良好な
パターンは得られない。そのため従来のディップ現像方
法では、基板を揺動したり、超音波振動を現像液に与え
るなどして、溶解ポリマの除去を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の現像方法では、現像液に浸漬しながら基板を揺動
する場合は溶解ポリマが基板に再付着することがあっ
た。超音波振動を現像液に与える場合は現像槽内の位置
による超音波のむらや現像液の温度上昇が発生した。さ
らに30μmを越えるような厚膜に対しては、溶解ポリ
マの除去効果が著しく低下し、溶解ポリマの付着やパタ
ーンの詰まりが起こり、高い解像度を持つ良好なパター
ンは得られないという事態に遭遇した。
【0005】本発明はかかる従来の諸欠点に鑑み創案さ
れたもので、その目的とするところは、感光性ポリマの
現像において、現像むらが生じにくく現像液により溶解
したポリマを完全に基板から除去できる感光性ポリマの
ディップ現像方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
露光処理の施された感光性ポリマ被膜のディップ現像に
用いられる現像装置において、気泡を発生させる手段を
備えていることを特徴とする現像装置、およびこの現像
装置を用い、気泡を発生させてディップ現像を行なうこ
とを特徴とする感光性ポリマ被膜の現像方法により達成
される。
【0007】本発明における感光性ポリマ被膜の現像方
法を具体的に説明する。
【0008】本発明における感光性ポリマとしては、公
知のもの、例えば特公昭59−52822号公報や米国
特許第3957512号,第4040831号明細書な
どに記載のものが使用できる。これらの感光性ポリマ被
膜を基板上の少なくとも片面に形成する。感光性ポリマ
被膜の形成は、公知の方法によればよく、たとえばシリ
コンウエハなどの基板上に感光性ポリマのワニスを適当
な膜厚に塗布した後、乾燥(プリベーク)して感光性ポ
リマ被膜を形成し、次いで常法によりマスクを介して所
定の露光処理を施す。
【0009】感光性ポリマの塗布方法としては、スピン
コーティング法、ディップコーティング法などが挙げら
れる。好ましくはスピンコーティング法である。基板に
塗布された感光性ポリマのプリベーク温度としては、6
0〜120℃が好ましい。プリベーク時間としては、プ
リベーク温度に依存するが、1〜120分が好ましい。
露光処理とは、化学線を感光性ポリマ被膜に照射するこ
とである。化学線としては、紫外線が好ましい。
【0010】露光処理を施した後、現像をいわゆるディ
ップ現像で行なう。ディップ現像とは、前述のような少
なくとも片面に露光処理の施された感光性ポリマ被膜を
有する基板を現像液中に浸漬することによって現像を行
う現像方法を言う。
【0011】本発明において使用される現像装置の一例
を図1に基づいて説明する。図1は、現像槽1内にカセ
ット6を浸漬した状態を表す。カセット6には、基板8
が任意の間隔でセットされており、カセット6を現像槽
1内の現像液7中に浸漬することにより基板8上の未露
光部あるいは露光部の感光性ポリマが溶解し、パターン
が形成される。現像槽1の底部には図2に示されるよう
な気泡発生装置2が静置されており、気泡発生装置2の
ガス導入管3から気体を導入し気泡孔4から気泡5を発
生させることにより、溶解ポリマを基板から除去する作
用を高めることができる。
【0012】ここで、現像槽部分と気泡発生装置とは図
1のように分離、独立していてもよいが、一体となって
いてもよい。また、気泡孔の位置は、図1のように、現
像装置の内側の底面にあってもよいが、側面にあっても
よい。気泡孔の数は、少なくとも1つ以上あればよい
が、多いほど好ましい。
【0013】現像する際には、基板がセットされたカセ
ットを静置していてもよいが、溶解ポリマの除去作用を
高めるためには、0.5cm /秒以上の速さで上下に揺動す
ることが好ましい。
【0014】気泡を発生させる時期としては、感光性ポ
リマが溶解してから後が好ましい。気泡発生装置に導入
する気体としては特に限定されないが、望ましいのは空
気であり、さらに望ましいのは窒素ガスである。気体の
流量としては、10〜10000ml/min が好ましい。
【0015】現像液としては、N−メチル−2−ピロリ
ドン系、N,N−ジメチルアセトアミド系、N,N−ジ
メチルホルムアミド系、γ−ブチロラクトン系、キシレ
ン系などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。
【0017】実施例1 4インチシリコンウエハ上に、感光性ポリマのワニス
(東レ(株)“フォトニース”UR−3180)をプリ
ベーク後の膜厚が10μmとなるように塗布し、ついで
通風オーブンを用いて、95℃で30分プリベークする
ことにより、感光性ポリマ被膜を得た。ついで、露光機
(キャノン(株)PLA501F)に、パターンの切ら
れたマスクをセットし、i線をカットして露光量400
mJ/cm2 (405nmの強度)で露光を行った。同様の
方法により合計6枚の試料を作製し、テフロン製ウェハ
カセットに該6枚のシリコンウエハをセットした。つい
で、図1に示される現像装置の現像槽に3Lの専用現像
液(東レ(株)DV−605)を入れた後、現像液中に
カセットを浸漬させ、カセットを静止したまま現像を行
った。ポリマが溶解しパターンが形成された後(およそ
4分後)、2分間1000ml/min の流量で窒素を流
し、気泡を発生させ溶解ポリマの基板からの除去を行っ
た。その後カセットを現像槽より引上げ、現像槽をイソ
プロピルアルコールの供給されたリンス槽に代えた後、
カセットをリンス槽に浸漬し、カセットを揺動させリン
スを行った。次いでカセットをリンス槽より引上げ、カ
セット上のシリコンウエハをスピンドライすることによ
り乾燥した。この様にして現像されたパターンを光学顕
微鏡により観察した。得られたパターンには、溶解ポリ
マの付着が全く見られず、良好なパターンが得られた。
【0018】比較例1 実施例1と全く同様な方法により、感光性ポリマ被膜を
4インチウエハ上に形成し、全く同様な方法により露光
を行った。この方法により合計6枚の試料を作製した。
ついでテフロン製のカセットに該6枚のウエハをセット
し、超音波現像槽に3Lの専用現像液(東レ(株)DV
−605)を入れた後、現像液中にカセットを浸漬さ
せ、現像を行った。ポリマが溶解しパターンが形成され
た後(およそ4分後)、超音波を2分間印加し、溶解ポ
リマの基板からの除去を試みた。その後カセットをイソ
プロピルアルコールの供給されたリンス槽に移し、カセ
ットを揺することによりリンスを行った。次いでスピン
ドライすることにより乾燥を行った。この様にして現像
されたパターンを光学顕微鏡により観察した。得られた
パターンには、現像むらや溶解ポリマの付着およびパタ
ーンの詰まりが見られ、良好なパターンは得られなかっ
た。
【0019】比較例2 比較例1で溶解ポリマを除去する際、超音波を印加する
代わりに1秒間に15cmの距離を1往復する割合で上
下に1分間揺動したこと以外は、全く同様な方法で現像
した後、パターンを光学顕微鏡により観察した。得られ
たパターンには、現像むらや溶解ポリマの付着およびパ
ターンの詰まりが見られ、良好なパターンは得られなか
った。
【0020】
【発明の効果】本発明は上述のごとく構成したので、良
好かつ均一なパターンを得るのが困難だった従来のディ
ップ現像技術においても、高額な設備も必要無く現像液
により溶解されたポリマを完全に基板から除去できるの
で、現像むら、溶解ポリマの付着、パターンの詰まりも
見られない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像装置の一例を表す断面図である。
【図2】本発明の現像装置の気泡発生装置の一例を示す
上面図である。
【符号の説明】
1:現像槽 2:気泡発生装置 3:ガス導入管 4:気泡孔 5:気泡 6:カセット 7:現像液 8:基板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】露光処理の施された感光性ポリマ被膜のデ
    ィップ現像に用いられる現像装置において、気泡を発生
    させる手段を備えていることを特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】現像装置の内側の底面および側面の少なく
    とも1面に、気泡を発生させる手段を備えていることを
    特徴とする請求項1記載の現像装置。
  3. 【請求項3】少なくとも1つ以上の気泡を発生させる気
    泡孔を有することを特徴とする請求項1記載の現像装
    置。
  4. 【請求項4】露光処理の施された感光性ポリマ被膜の現
    像方法において、請求項1〜3のいずれかに記載の現像
    装置を用い、気泡を発生させてディップ現像を行なうこ
    とを特徴とする感光性ポリマ被膜の現像方法。
JP22446193A 1993-09-09 1993-09-09 感光性ポリマ被膜の現像装置および現像方法 Pending JPH0777810A (ja)

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JP22446193A JPH0777810A (ja) 1993-09-09 1993-09-09 感光性ポリマ被膜の現像装置および現像方法

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JP (1) JPH0777810A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625213B1 (ko) * 2004-05-21 2006-09-20 (주)마이크로이미지 기판처리 장치
WO2023109470A1 (zh) * 2021-12-16 2023-06-22 清华大学 一种光刻胶掩模的显影方法、装置、系统及储存介质

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