JPH08153656A

JPH08153656A - ワークの処理方法および装置

Info

Publication number: JPH08153656A
Application number: JP29249194A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamagami; 孝山上; Masashige Harashima; 正成原島
Original assignee: Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 1996-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】少ない処理液により高品質の処理を行い得る
ようにする技術を提供する。【構成】ほぼ水平な処理液支持面１ａを有する支持台
１の上方に上下動自在となった保持部材７にウエハＷは
保持されるようになっている。ウエハＷに形成されたフ
ォトレジストを現像するための現像液Ｌは処理液支持面
１ａに液滴状に液盛りされる。この状態で支持台１と保
持部材７との相対接近移動により、ウエハＷによって液
滴状の現像液ＬはウエハＷの被処理面の全体に迅速に押
しつぶされて広げられる。これにより、少ない現像液Ｌ
によって気泡の巻き込みを防止しつつウエハＷのフォト
レジストの現像処理を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は板状のワークの被処理面
を処理するワークの処理技術に関し、たとえば、半導体
集積回路の製造工程などで使用されるフォトリソグラフ
ィ技術において半導体ウエハに塗布されたフォトレジス
トの現像処理に適用して有効なワークの処理技術に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の製造工程で使用される
半導体ウエハ（以下、単にウエハと言う）のフォトレジ
スト塗布・現像装置については、たとえば、株式会社プ
レスジヤーナル、平成３年１１月１日発行の「’９２最
新半導体プロセス技術」Ｐ１７２〜Ｐ１７５に記載され
ている。

【０００３】ウエハはその回路形成面に所定の厚さに均
一にレジストを塗布する工程と、レジストを乾燥するた
めのベーク処理工程と、レジストに回路パターンを焼き
付ける感光工程とが終了した後に、現像装置によってレ
ジスト膜のうち不要な部分が溶出される。このようにし
て、レジスト膜にパターンが形成されたウエハは、エッ
チング処理が施されて、目的とするディバイスパターン
が形成される。

【０００４】図１１はウエハに形成されたレジスト膜を
現像液により現像処理するための開発対象となった現像
装置を示す図であり、この現像処理装置は、底付き円筒
形状の処理カップ３１と、この処理カップ３１内におい
てウエハＷを回転自在に保持するためのスピンチャック
３２とを有している。スピンチャック３２は、モータ３
３により駆動される回転軸３４に取り付けられており、
ウエハＷはスピンチャック３２に図示しない連通管を通
じて接続された真空ポンプにより真空吸着されるように
なっている。

【０００５】処理カップ３１の底部には排液口３５と排
気口３６とが設けられており、図示しない排気ポンプに
より、排気口３５を通じて処理カップ３１内の排気が行
われる。一方、スピンチャック３２の上方には、吸着さ
れたウエハＷを移動可能な現像液吐出ノズル３７が配置
されており、これをウエハＷの表面に沿って移動させな
がら、ウエハＷを回転させることによりウエハＷの表面
全体に現像液Ｌが塗布され、ウエハＷには表面張力を利
用して現像液Ｌの液盛りが行われる。

【０００６】ウエハＷの全面に現像液が液盛りされた状
態で、任意の現像処理時間にわたってウエハＷを静止し
て放置した後に、図示しない現像液吐出ノズルと同様の
リンス液吐出ノズルをウエハＷの中心部に移動し、ウエ
ハＷを再び回転させながら純水を吐出してリンス処理を
行う。任意の時間リンス処理を行った後に、純水の吐出
を停止し、ウエハＷを高速回転させてスピン乾燥を行う
ことにより、一連のフォトレジスト現像処理が終了す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の検討によれば、図１１に示す現像装置には以下のよ
うな問題がある。つまり、まず第１に、ウエハＷの上に
現像液が供給され終わるまでに時間がかかるため、ウエ
ハＷの被処理面の各部位における現像液供給時間に差が
発生し、ウエハに形成されるレジストパターン寸法の面
内精度の悪化が問題となる。

【０００８】第２に、回転しながら表面張力で現像液の
液盛り供給を行うため、適正量の液盛りを行う間にウエ
ハ外へのこぼれが起こり、最低必要量以上の液量が必要
となる。

【０００９】第３に、供給現像液中に気泡が混入した場
合や、現像液がウエハ外へ供給される時に空気が巻き込
まれて気泡が発生し、ウエハ上のレジストパターン不良
を起こすことがある。

【００１０】第４に、ウエハを回転処理するため、微細
な高アスペクト比のレジストパターンでは、回転の遠心
力によるパターン倒れが危惧される。この傾向は、今後
さらに進展するウエハの大口径化や、パターンの微細化
により顕著になると推測される。

【００１１】第５に、回転方式の処理では、ウエハ下部
にスピンモータが必要となり、装置が大型化するととも
に、回転制御などの複雑な制御が必要となる。

【００１２】本発明の目的は、少量の現像液などの処理
液により迅速にウエハなどのワークの表面を高品質で処
理し得るようにすることにある。

【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１５】すなわち、本発明のワークの処理方法は、
支持台に形成されたほぼ水平な処理液支持面と、保持部
材により処理液支持面に上下方向に被処理面が対向して
保持された板状ワークとのいずれか一方に処理液を所定
量供給し、板状ワークを保持する保持部材を支持台に対
して相対接近移動し、被処理面と処理液支持面との間で
処理液をつぶして被処理面全体に処理液を押し広げ、被
処理面を処理するようにしたことを特徴とする。

【００１６】また、本発明のワークの処理方法は、板状
ワークの被処理面を上側にして板状ワークを支持する固
定支持台と、被処理面に対向する平坦面を有する処理部
材を平坦面と被処理面との間で形成される処理隙間の中
に被処理面を処理する処理液を供給し、被処理面を板状
ワークの停止状態で処理するようにしたことを特徴とす
る。

【００１７】さらに、本発明のワークの処理装置は、所
定量の処理液を支持するほぼ水平な処理液支持面が形成
された支持台と、板状ワークをこれに形成された被処理
面を処理液支持面に対向させて保持する保持部材と、支
持台と保持部材とを相対的に接近離反移動自在に駆動す
る駆動手段と、処理液支持面に所定量の処理液を供給す
る供給手段とを有し、被処理面と処理液支持面との間で
処理液をつぶして被処理面全体に押し広げて被処理面を
処理するようにしたことを特徴とする。

【００１８】このワークの処理装置にあっては、ワーク
を支持台に対して傾斜した状態で接近移動させ、ワーク
に処理液が接触した後にワークが支持台に対して平行と
なるようにワークを支持台に対して相対移動させるよう
にしても良い。また、支持台の処理液支持面を疎水性と
しても良い。さらに、支持台に処理液の温度を一定に保
つ温度調整手段を設けるようにしても良い。そして、処
理液の供給状態を観察する観察手段を設け、この観察手
段からの信号に基づいて駆動手段を制御するようにして
も良い。

【００１９】そして、本発明のワークの処理装置は、板
状ワークの被処理面を上側にして板状ワークを支持する
固定支持台と、被処理面に対向する平坦面を有しかつ被
処理面と平坦面との間に処理隙間を形成する処理部材
と、処理面を処理する処理液を処理隙間に供給するとと
もに処理後に処理液を洗浄する洗浄流体を供給する供給
手段とを有し、被処理面を板状ワークの停止状態で処理
するようにしたことを特徴とする。この処理装置にあっ
ては、ワークの下面と支持台との間に処理液の回り込み
を防止する払拭用流体を供給するようにしても良い。

【００２０】

【作用】前記した本発明のワークの処理方法にあって
は、所定量供給された液滴状の処理液をワークと支持台
との間で押しつぶすことにより、ワークの全面に処理液
が瞬時に広げられることから、処理液供給の時間差に起
因する処理精度の悪化が防止される。また、供給される
処理液の量を少なくすることができ、最小限の使用量で
ワークの被処理面を処理することができる。さらに、気
泡の巻き込みを防止することができ、気泡の巻き込みに
起因する処理品質の向上を図ることができる。

【００２１】また、前記本体のワークの処理方法にあっ
ては、ワークと処理部材との僅かな隙間に現像液などの
処理液を供給することができるので、最小限の使用量で
ワークの被処理面を処理することができる。

【００２２】さらに、本発明のワークの処理装置にあっ
ては、迅速に最小の量の処理液をワークの被処理面全体
に供給することができ、気泡の巻き込みを防止すること
ができるのみならず、これに加えて供給される処理液の
中に気泡が含まれていても、予めそれを観察して駆動装
置のインターロックや作動待機を行うことができる。

【００２３】そして、本発明のワークの処理装置にあっ
ては、ワークと処理部材との間の僅かな隙間に純水を供
給してリンス処理を行うことができ、ワークを回転する
ことなく、スピンレスでリンス液の置換速度を向上させ
ることができる。さらに、この隙間に窒素ガスなどの不
活性ガスを供給することにより、回転させずにリスン液
を吹き飛ばし乾燥処理を行うことができる。これによ
り、スピンモータおよびその制御系を必要とすることな
く、装置の小型化と簡略化とを達成することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２５】（実施例１）図１（Ａ),（Ｂ）は本発明の
一実施例であるワークの処理装置を示す図であり、図示
する処理装置はウエハＷを板状ワークとして、ウエハＷ
に形成されたフォトレジストを現像液により現像処理す
るために適用されている。

【００２６】図示するように、円板状の支持台１は、上
面にほぼ水平となった処理液支持面１ａを有しており、
図示しない部材により固定されている。支持台１の中央
部には、流体供給パイプ２が接続されており、この流体
供給パイプ２に連通する開口部３が支持台１に形成され
ている。流体供給パイプ２には管路４により現像液供給
用のポンプ５が接続されており、現像液収容タンク６内
の現像液Ｌが処理液支持面１ａの上に供給されて、所定
量の現像液Ｌが処理液支持面１ａの中央部に液盛りされ
るようになっている。

【００２７】流体供給パイプ２には、現像液供給用の管
路４以外に、純水を供給する管路と窒素ガスを供給する
管路が接続されているが、これらは図示省略されてい
る。

【００２８】支持台１の上方には、保持部材７が上下動
して支持台１に対して接近離反移動するように配置され
ている。保持部材７の上下動はモータや空気圧シリンダ
などの駆動手段８によってなされる。この駆動手段８に
よってウエハＷを支持台１に向けて接近移動させると、
ウエハＷの被処理面Ｗａと支持台１の処理液支持面１ａ
との間に、図１（Ｂ）に示すように隙間９が形成され
る。この保持部材７には、ウエハＷの被処理面Ｗａを下
向きとして支持台１に対向させてウエハＷが保持され
る。保持部材７はウエハＷを真空吸着するための吸着機
構を有している。

【００２９】次に、前記した処理装置を用いてウエハＷ
の表面に形成されたレジスト膜の現像処理を行う手順に
ついて説明する。

【００３０】まず、ウエハＷの被処理面Ｗａが下側とな
るように裏面で保持部材７によりウエハＷを真空吸着し
て保持する。その後、支持台１の処理液支持面１ａに所
定の使用量のみ現像液Ｌを供給して、図１（Ａ）に示す
ように、現像液の液盛りを行う。これにより、ひとかた
まりとなった現像液Ｌの液滴が形成される。

【００３１】次に、ウエハＷを保持した保持部材７を下
降移動させることにより、ウエハＷを支持台１に向けて
接近移動させる。これにより、液滴状となった現像液Ｌ
は、被処理面Ｗａと処理液支持面１ａとの間で押しつぶ
されて被処理面Ｗａの全体に速やかに押し広げられる。
その後、現像液ＬをウエハＷと支持台１との間で表面張
力により保持したままの状態で、所定の時間放置するこ
とにより現像処理を行う。

【００３２】現像処理が終了したならば、そのままの状
態で、すかさず純水をリンス液として流体供給パイプ２
から供給して、処理液支持面１ａと被処理面Ｗａとの間
の現像液Ｌを純水に置換することによって現像処理を停
止させ、現像液Ｌをリンスする。その後、リンス液の供
給を停止し、流体供給パイプ２から窒素ガスを供給する
ことによりリンス液のブローを行って、ウエハＷと支持
台１との間のリンス液を吹き飛ばしてウエハＷの乾燥を
行う。

【００３３】このように、図示するワークの処理装置に
あっては、支持台１とウエハＷとの間の微小な隙間９に
現像液、リンス液および乾燥用の窒素ガスを供給するよ
うにしたので、これらの置換効率を向上させることがで
き、現像処理、リンス処理および乾燥処理の全てをウエ
ハＷを回転させることなく行うことができる。

【００３４】また、現像液ＬをウエハＷと支持台１との
間で押しつぶしてウエハＷの全面に速やかに広げること
ができるので、ウエハＷの各部位における現像液供給時
間差に起因した現像寸法精度の悪化を最小限に留めるこ
とができる。

【００３５】さらに、現像処理に使用される現像液量
は、ウエハＷと支持台１との間で形成される微小な隙間
に対応した僅かとなり、現像処理を最小限の液量で行う
ことができるだけでなく、ウエハ外への現像液のこぼれ
を無くすことができる。

【００３６】そして、支持台１の表面つまり処理液支持
面１ａに現像液Ｌを液滴として液盛りを行った後に、ウ
エハＷを液滴に接近させるようにしたので、現像液をウ
エハＷに直接供給するようにした場合における気泡の巻
き込みが防止され、さらに、気泡のできない低速度の液
体吐出が可能となる。この気泡のない現像液Ｌをつぶす
ことにより、気泡ない現像液ＬをウエハＷの全面に広
げ、気泡によるパターン異常を防止することができる。

【００３７】また、図１１に示す装置のように、ウエハ
Ｗを回転させるためのスピンモータとその制御が必要な
くなり、装置を小型化簡略化させることができ、さら
に、ウエハＷの回転乾燥時の遠心力によりレジストパタ
ーン倒れが防止される。

【００３８】なお、図１（Ａ）に二点鎖線で示すよう
に、開口部３を中心として支持台１の中央部にテーパー
状の窪み１０を形成し、この窪み１０の部分に処理液を
供給するようにすれば、処理液をウエハＷにより押し広
げる前に処理液がランダムに広がることを防止すること
ができる。

【００３９】（実施例２）図２は本発明の他の実施例で
あるワークの処理装置を示す図であり、このワーク処理
装置もウエハＷに形成されたレジスト膜を現像液により
現像処理するために適用されている。

【００４０】この実施例のワーク処理装置は、図１に示
す装置ではワーク（ウエハ）Ｗを支持台１に接近移動す
るために、ワークＷを保持する保持部材７を上下動して
いるのに対して、支持台１を上下動させることにより、
ワークＷを支持台１に接近離反移動させるようにしてい
る。

【００４１】支持台１を上下動するために、支持台１の
下側には駆動台１１に取り付けられた複数の上下動機構
１２が設けられている。この上下動機構１２は、たとえ
ばモータにより駆動されるボールねじ軸により構成され
ているが、この上下動機構１２を空気圧シリンダにより
作動するロッドにより構成するようにしても良い。

【００４２】このワーク処理装置にあっては、支持台１
の処理液支持面１ａの上に現像液Ｌの液滴を液盛りした
状態のもとで、支持台１を上昇させてワークＷを支持台
１に接近させることにより、現像液ＬはワークＷによっ
て押しつぶされてワークＷの被処理面Ｗａの全面に広げ
られる。図２に示すワーク処理装置によれば、ウエハＷ
および保持部材７上には上下動機構を持たないので、こ
れからの発塵による異物がウエハＷに起こりにくく、ワ
ークＷをより高品質で歩留り良く現像処理することがで
きる。

【００４３】（実施例３）図３は本発明の他の実施例で
あるワーク処理装置を示す図であり、この場合には、図
１に示した装置と同様に、支持台１を固定式とし、保持
部材７を上下動することにより、ワークＷを支持台１に
向けて接近離反移動させるようにしている。そして、こ
のワーク処理装置にあっては、保持部材７が図示するよ
うに、ワークＷを支持台１の処理液支持面１ａに対して
傾斜した状態で接近移動し、ワークＷの被処理面Ｗａが
現像液Ｌに接触した時点でワークＷを処理液支持面１ａ
に対して平行となるように保持部材７は位置決め移動さ
れる。

【００４４】この装置にあっては、予め支持台１の表面
つまり処理液支持面１ａに供給された現像液Ｌをウエハ
Ｗを斜めに傾けた状態でウエハＷにより押しつぶしてい
き、最終的にワークＷと支持台１とが平行となってこれ
らの間に隙間９が形成されるように保持部材７を上下動
するようにしている。

【００４５】このように、保持部材７を傾斜させること
によりワークＷの被処理面Ｗａを支持台１の処理液支持
面１ａに対して傾斜した状態で現像液Ｌの液滴に接触さ
せることによって、もしも液滴の中に気泡が含まれてい
ても、その気泡は現像液Ｌの液滴が押しつぶされてウエ
ハＷの全面に押し広げられる際に確実に排除されること
になり、気泡の巻き込みが防止され、気泡の巻き込みに
よる現像不良が防止される。

【００４６】供給される液体の粘度によっては、支持台
１の表面の処理液支持面１ａを傾斜させるようにしても
良く、さらには、支持台１を上下動させる一方、保持部
材７を傾斜移動させるようにしても良い。

【００４７】（実施例４）図４は本発明の更に他の実施
例であるワークの処理装置を示す。この装置における前
記それぞれの実施例との相違点は、前記それぞれの実施
例のような液体供給用の開口部３を支持台１に設けるこ
となく、処理液供給ノズル１３により支持台１の表面に
現像液Ｌと純水とを供給するようにしている。この処理
液供給ノズル１３は、水平方向に進退移動自在となって
おり、先端の供給口から支持台１の表面中央部に現像液
Ｌおよびリンス用の洗浄液が供給される。

【００４８】現像処理後の現像液Ｌをスピン洗浄するた
めに、支持台１はスピンモータ１４のシャフト１５に取
り付けられており、純水を用いた現像液Ｌの洗浄の際に
は、支持台１が回転されるようになっている。

【００４９】ワークＷの被処理面Ｗａを現像液Ｌを用い
て現像処理する際には、保持部材７を支持台１に向けて
下降移動することにより、予め支持台１の処理液支持面
１ａに供給された現像液滴をウエハＷの全面に押し広げ
て現像処理を行うことができる。

【００５０】このようなワーク処理装置を用いてフォト
レジスト現像を行うと、現像液を事前に液盛りするため
の供給口を支持台１に形成することが不要となり、支持
台１の構造を簡略化することができる。スピン洗浄を行
う際には、処理液供給ノズル１３から純水を支持台１の
表面に供給することにより、支持台１の表面を洗浄乾燥
することができ、常時、支持台１の表面をクリーンに保
つことができる。

【００５１】（実施例５）図５は本発明のさらに他の実
施例であるワーク処理装置を示す。この装置は図１に示
された装置と基本構造は同一であり、この装置における
支持台１の処理液支持面１ａは疎水性となっている。処
理液支持面１ａを疎水性とするには、支持台１をフッソ
系樹脂により形成するか、あるいは支持台１の表面にフ
ッソ系樹脂をコーティング処理する。

【００５２】このように、支持台１の表面つまり処理液
支持面１ａを疎水性とすることにより、図５に示すよう
に、供給されて液盛りされた現像液Ｌは疎水性としない
場合に比して球形に近い形状に液盛りされることにな
り、液盛りされた現像液Ｌと支持台１との接触角θが、
二点鎖線で示すような疎水性としない場合に比して大き
くなる。この結果、平坦なウエハＷにより現像液Ｌを押
しつぶしていると、現像液Ｌの液盛りの円弧状の中心か
らウエハＷが接触していくことになり、そのまま気体が
外側に向けて行き、気泡を巻き込まずに、気泡による現
像不良の発生を防止して高品質の現像処理を行うことが
できる。

【００５３】このように支持台１の処理液支持面１ａを
疎水性とした場合にあっても、保持部材７を上下動する
ことなく、支持台１を上下動するようにしても良く、さ
らには、図３に示すように、ウエハＷと支持台１とを相
互に傾斜させた状態でこれらを接近移動して現像液Ｌを
押しつぶすようにしても良い。

【００５４】（実施例６）図６は本発明の他の実施例で
あるワーク処理装置を示している。このワーク処理装置
は、支持台１の内部にジャケット１６が形成されてお
り、このジャケット１６内には、加熱媒体１７を供給す
るための供給口１８と排出口１９とが形成されている。
加熱媒体１７としては、温水が使用されており、図示し
ない恒温水供給装置により温調された温水がジャケット
１６内を循環するようになっている。ただし、支持台１
の表面に電子冷熱素子を取り付けることにより、処理液
を直接加熱するようにしても良い。

【００５５】このようなワーク処理装置によれば、ウエ
ハＷと支持台１との間でつぶされてウエハＷの全面に押
し広げられた現像液Ｌは、支持台１に温調機能によりウ
エハＷの全面で一定の温度に保たれる。また、ウエハＷ
と処理液支持面１ａとの間における現像液温度も、処理
雰囲気の温度に影響されずに、一定に保たれる。したが
って、現像液の温度差に起因する現像寸法の変動が、ウ
エハＷの全面およびウエハＷと処理液支持面１ａとの間
ともに縮小される。

【００５６】図６に示すように、支持台１に温調機能を
有するワークの処理装置にあっても、前記それぞれの実
施例のように、保持部材７を上下動させることなく、支
持台１を上下動するようにしても良く、ウエハＷを支持
台１に対して傾斜させた状態で接近させるようにしても
良く、さらには、支持台１の表面を疎水性としても良
い。

【００５７】（実施例７）図７は本発明のさらに他の実
施例であるワーク処理装置を示す図であり、その基本構
造は図１に示されたワーク処理装置と同様となってい
る。この場合には、支持台１の近傍にビデオカメラ２０
が設置されており、このビデオカメラ２０によって、予
め支持台１の処理液支持面１ａに供給されて液盛り状態
となった現像液Ｌを観察して、画像認識により現像液Ｌ
の広がり具合から液量および現像液中の気泡Ｐを認識す
るようにしている。

【００５８】ビデオカメラ２０からの信号は制御部２１
に送られてここで画像認識を行うとともに、この制御部
２１からは保持部材７を上下動するための駆動手段に対
して装置の作動を中止させるためのインターロック信
号、あるいは気泡Ｐが消失するまで処理を待機させる停
止信号が送られるようになっている。

【００５９】図示する装置によれば、供給される処理液
に液量不足や供給された処理液に気泡が存在しても、そ
れを事前に確認することにより、現像不良を確実に防止
することができる。

【００６０】なお、図１〜図７に示した実施例にあって
は、それぞれ共通する部位には同一の符号が付されてい
る。また、それぞれの前記実施例にあっては、ウエハＷ
を保持部材７に保持させるために、真空吸着を利用して
いるが、ウエハＷを保持する方式としては、静電力を利
用した静電チャック方式としても良い。なお、これらの
実施例にあっては、支持台１と保持部材７との上下関係
を逆とするようにしても良い。

【００６１】（実施例８）図８は本発明の他の実施例で
あるワークの処理装置を示す図であり、ワークであるウ
エハＷは、被処理面Ｗａを上側にして固定式の支持台１
に支持されるようになっている。この支持台１にはウエ
ハＷを真空吸着するための吸着手段が設けられており、
この支持台１の上方には、ウエハＷの全面に対応してこ
れに対向する平坦面２３を有する処理部材２４が上下動
自在に設けられている。この処理部材２４の中央部に
は、平坦面２３に開口した処理液供給部２５が設けられ
ており、図８に示すように、ウエハＷの被処理面Ｗａと
平坦面２３との間に所定の処理隙間２６を形成した状態
のもとで処理液である現像液Ｌが供給される。また、こ
の処理液供給部２５の開口部２５ａからは、現像処理が
終了した後に現像液を洗浄するための洗浄液としての純
水と、洗浄終了後にウエハＷの被処理面Ｗａを乾燥する
ための窒素ガスなどの不活性ガスが供給される。

【００６２】図８に示す処理装置にあっては、ウエハＷ
をその被処理面Ｗａを上側とし下面で支持台１に固定し
た状態で、処理部材２４とウエハＷとの間に0.１〜５ｍ
ｍの処理隙間２６を形成する。この状態で処理液供給部
２５の開口部２５ａから処理隙間２６内に処理液である
現像液Ｌを供給する。これにより、処理隙間２６内には
ウエハＷを回転させることなく、毛細管現象によってす
ばやく現像液Ｌが広がり、広げ切った状態で現像液Ｌの
供給を停止して、そのまま所定の時間放置する。このよ
うにして、現像処理が終了したならば、処理液供給部２
５から洗浄液としての純水を供給して現像液Ｌを洗浄
し、さらに処理液供給部２５から乾燥用のガスを供給し
てウエハＷの被処理面を乾燥する。

【００６３】このような処理装置を用いた場合には、ウ
エハＷの被処理面Ｗａを上向きとして処理することがで
きるので、前記それぞれの実施例と相違してウエハＷの
被処理面Ｗａを下向きに反転するための機構が不要とな
る。なお、開口部２５ａの位置は、ウエハＷの中心部に
位置させて処理部材２４に形成することなく、外周部に
変位した位置に形成するようにしても良い。

【００６４】（実施例９）図９は図８に示されたワーク
処理装置の変形例であり、支持台１の外周部にはウエハ
Ｗを支持するための複数の突起部２７が設けられてお
り、これらの突起部２７の内側には支持台１とウエハＷ
の下側との間に流体通過用隙間２８が形成されている。
この流体通過用隙間２８には、流体供給部２９から純水
などの液体や窒素ガスなどの流体が供給されるようにな
っており、これらの流体は払拭用流体として機能し、現
像処理を行っている際に現像液ＬがウエハＷの下側に回
り込むのを防止する。現像処理が終了した後には、図８
に示す実施例と同様に、洗浄処理と乾燥処理とがなされ
る。

【００６５】（実施例１０）図１０は図８に示された処
理装置のさらに他の変形例を示す図であり、この場合に
は、処理液供給部２５の開口部２５ａがウエハＷの外周
面よりも外方に位置して処理部材２４に設けられてい
る。したがって、処理液供給部２５の開口部２５ａから
流出した現像液ＬはウエハＷの被処理面Ｗａには衝突す
ることなく、まず支持台１の表面に衝突した後に向きを
変更してウエハＷの被処理面Ｗａに沿って流れ、反対側
に設けられた排液部３０から排出される。

【００６６】この処理装置にあっては、処理液供給部２
５の開口部２５ａはウエハＷに向けて開口されていない
ので、ウエハＷの被処理面Ｗａには現像液Ｌの供給時の
ダメージの発生がなく、しかも供給時における気泡発生
によるダメージも防止することができる。

【００６７】現像処理が終了した後には、前記した場合
と同様に、現像液の洗浄と洗浄液の乾燥とが行われる。
図１０に示す実施例にあっては、処理部材２４と支持台
１とを一体とし、処理隙間２６内に水平にウエハＷを滑
り込ませるようにしても良い。

【００６８】図８〜図１０に示す処理装置にあっては、
支持台１や保持部材７を上下動するための機構が不要で
あり、スピンモータも不要であるので、高さ方向のスペ
ースが少なくて済む。したがって、これらの図に示すワ
ーク処理装置を複数段積み上げることが可能となる。さ
らに、このワーク処理装置を現像処理装置に適用した場
合には、この処理装置の上方または下方に、フォトレジ
ストを乾燥するためのベーク処理装置などを配置するこ
とができ、これらの装置を含めた全体の高さを低くし設
置スペースの小型化が達成される。そして、スピン乾燥
を行わないので、排気量も少なくできる。

【００６９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００７０】たとえば、現像液による現像処理が終了し
かつ現像液を洗浄するために純水により洗浄が終了した
後には、窒素ガスなどの不活性ガスにより乾燥を行って
いるが、不活性ガスによる乾燥処理の前に、ウエハＷの
被処理面にアルコールを供給するようにしても良い。こ
れにより、ウエハＷの被処理面の表面張力が低下し乾燥
処理における液切れを向上させることができ、乾燥をよ
り迅速に行うことができる。

【００７１】また、現像液を洗浄するための純水を、た
とえば５０〜９０℃程度に加熱した加熱純水をリンス液
として使用するようにしても良い。これにより、純水の
表面張力が低下して、不活性ガスによる乾燥処理の際に
液切れが良好となるとともに、加熱純水によってウエハ
Ｗも加熱されることから乾燥も速く行われる。

【００７２】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明を、その背景となった半導体製造における
フォトレジストの現像処理に適用した場合について説明
したが、本発明はそれに限定されるものではなく、半導
体製造におけるウエハの洗浄、乾燥およびウエットエッ
チングや半導体ウエハ以外の液晶表示装置基板や半導体
集積回路のパターン感光に用いるマスクの製造技術など
種々の技術にも適用することも可能である。

【００７３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００７４】(1).現像液を瞬時に押しつぶして広げるよ
うにしたので、ウエハなどの板状ワークの被処理面各部
位における処理液との接触時間差による処理精度の悪化
が防止される。これにより、レジストパターンの現像処
理にあっては、面内パターン寸法が向上する。

【００７５】(2).処理液はワークと支持台との間で押し
つぶされた際のワークと支持台との隙間により決定され
る処理液量、あるいはワークと処理部材の平坦面との処
理隙間により決定される処理液量のみで処理することが
可能となり、最小限の処理液の使用量によりワークの被
処理面を処理することができる。これにより、レジスト
パターンの現像処理にあっては、現像液の使用量を低減
させることができる。

【００７６】(3).支持台に供給された処理液の中に気泡
が含まれていても、その気泡が排除されることになり、
処理時における気泡の巻き込みが防止される。したがっ
て、現像処理を行う際には、気泡によるレジストパター
ン不良の発生を防止することができる。

【００７７】(4).ワークと支持台との間で形成される微
小な隙間、あるいはワークと処理部材との間で形成され
る微小な処理隙間に純水を供給することにより処理液の
リンス処理を行うことができるので、ウエハを回転させ
ることなくリンス液の置換速度を向上させることがで
き、スピンレスでリンスを行うことができる。

【００７８】(5).さらに、この隙間に窒素ガスなどの不
活性ガスを乾燥ガスとして供給することによって、回転
させずにリンス液を吹き飛ばして乾燥することができ
る。これにより、スピンモータおよびその制御系を不要
として、装置の小型化および簡略化を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の実施例であるワークの処理装
置における処理液の液盛り状態を示す断面図であり、
（Ｂ）はワークに処理液により処理している状態を示す
断面図である。

【図２】本発明の他の実施例であるワークの処理装置を
示す断面図である。

【図３】本発明の他の実施例であるワークの処理装置を
示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施例であるワークの処理装置を
示す断面図である。

【図５】本発明の他の実施例であるワークの処理装置を
示す断面図である。

【図６】本発明の他の実施例であるワークの処理装置を
示す断面図である。

【図７】本発明の他の実施例であるワークの処理装置を
示す断面図である。

【図８】本発明の他の実施例であるワークの処理装置を
示す断面図である。

【図９】本発明の他の実施例であるワークの処理装置を
示す断面図である。

【図１０】（Ａ）は本発明の他の実施例であるワークの
処理装置を示す断面図であり、（Ｂ）は支持台を示す平
面図である。

【図１１】開発対象となったワークの処理装置を示す断
面図である。

【符号の説明】

１支持台１ａ処理液支持面２流体供給パイプ３開口部４管路５現像液供給用のポンプ６現像液収容タンク７保持部材８駆動手段９隙間１０窪み１１駆動台１２上下動機構１３処理液供給ノズル１４スピンモータ１５シャフト１６ジャケット１７加熱媒体１８供給口１９排出口２０ビデオカメラ２１制御部２３平坦面２４処理部材２５処理液供給部２５ａ開口部２６処理隙間２７突起部２８流体通過用隙間２９流体供給部３０排液部Ｌ現像液Ｐ気泡Ｗウエハ（板状ワーク）Ｗａ被処理面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持台に形成されたほぼ水平な処理液支
持面と、保持部材により前記処理液支持面に上下方向に
被処理面が対向して保持された板状ワークとのいずれか
一方に処理液を所定量供給し、前記板状ワークを保持し
た保持部材を前記支持台に対して相対接近移動し、前記
被処理面と前記処理液支持面との間で前記処理液をつぶ
して前記被処理面全体に前記処理液を押し広げ、前記被
処理面を処理するようにしたことを特徴とするワークの
処理方法。
【請求項２】板状ワークの被処理面を上側にして前記
板状ワークを支持する固定支持台と、前記被処理面に対
向する平坦面を有する処理部材を前記平坦面と前記被処
理面との間で形成される処理隙間の中に前記被処理面を
処理する処理液を供給し、前記被処理面を前記板状ワー
クの停止状態で処理するようにしたことを特徴とするワ
ークの処理方法。
【請求項３】所定量の処理液を支持するほぼ水平な処
理液支持面が形成された支持台と、板状ワークをこれに
形成された被処理面を前記処理液支持面に対向させて保
持する保持部材と、前記支持台と前記保持部材とを相対
的に接近離反移動自在に駆動する駆動手段と、前記処理
液支持面に所定量の処理液を供給する供給手段とを有
し、前記被処理面と前記処理液支持面との間で前記処理
液をつぶして前記被処理面全体に押し広げて前記被処理
面を処理するようにしたことを特徴とするワークの処理
装置。
【請求項４】請求項３記載のワークの処理装置であっ
て、前記板状ワークの被処理面を前記処理液支持面に対
して傾斜させて前記板状ワークを前記処理液支持面に相
対接近させ、前記被処理面を前記処理液に接触させた後
に前記板状ワークを前記処理液支持面に対して平行にす
るようにしたことを特徴とするワークの処理装置。
【請求項５】請求項３または４記載のワークの処理装
置であって、前記処理液支持面はこれと前記処理液との
接触角を大きくするように疎水性を有することを特徴と
するワークの処理装置。
【請求項６】請求項３，４または５記載のワークの処
理装置であって、前記支持台に前記処理液支持面に供給
された前記処理液の温度を均一に保つ温度調整手段を有
することを特徴とするワークの処理装置。
【請求項７】請求項３〜６のいずれか１項に記載のワ
ークの処理装置であって、前記処理液支持面に供給され
た前記処理液を観察する観察手段と、前記観察手段によ
り前記処理液が気泡を有することを検出した場合には、
前記駆動手段の作動を中止するか、あるいは気泡が消失
するまで前記駆動手段を停止させて消失後に作動させる
制御手段とを有することを特徴とするワークの処理装
置。
【請求項８】板状ワークの被処理面を上側にして前記
板状ワークを支持する固定支持台と、前記被処理面に対
向する平坦面を有しかつ前記被処理面と前記平坦面との
間に処理隙間を形成する処理部材と、前記処理面を処理
する処理液を前記処理隙間に供給するとともに処理後に
前記処理液を洗浄する洗浄流体を供給する供給手段とを
有し、前記被処理面を前記板状ワークの停止状態で処理
するようにしたことを特徴とするワークの処理装置。
【請求項９】請求項８記載のワークの処理装置であっ
て、前記板状ワークの下面と前記固定支持台との間に流
体通過用隙間を形成し、前記処理液により前記板状ワー
クの被処理面を処理しているときに前記流体通過用隙間
に、前記処理液の前記下面への回り込みを防止する払拭
用流体を供給するようにしたことを特徴とするワークの
処理装置。
【請求項１０】請求項３〜９のいずれか１項に記載の
ワークの処理装置であって、前記板状ワークは半導体ウ
エハであり、前記処理液はレジストを現像する現像液で
あることを特徴とするワークの処理装置。