JPH0878321A - 処理方法と処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像液の濃度に影響を与えずにレジスト膜の
表面に親水性を付与できる手段を提供する。 【構成】 被処理体Ｗに塗布されたレジスト膜Ａの表面
に、現像処理を行う前において、中性の物質からなる親
水性膜Ｂを形成する。そして、現像液の接触角が５０゜
以下となる条件下で現像液を供給して現像処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウェハや
ＬＣＤ基板などを製造する過程において、被処理体であ
る半導体ウェハやＬＣＤ基板の表面にレジスト膜を塗布
したり、その現像等の処理を行う方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体の製造においては、被処
理体、例えば半導体ウェハやＬＣＤ基板などの表面にレ
ジストパターンを形成させるために、いわゆるリソグラ
フィ工程が行われている。このリソグラフィ工程は、被
処理体の洗浄、被処理体の表面へのレジスト膜の塗布、
そのレジスト膜の露光、現像など、種々の工程を含んで
いる。

【０００３】以上のようなリソグラフィ工程において、
被処理体の表面に塗布されるレジスト膜としてはノボラ
ック樹脂などが一般に利用されており、他方、現像液と
しては水にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ト（ＴＭＡＨ）を２.３８％溶解させたＴＭＡＨ水溶液
などが一般に利用されている。ところが、樹脂などから
なるレジスト膜は撥水性を示すために現像液がなじみ難
く、ＴＭＡＨ水溶液からなる現像液は、レジスト膜の表
面全体に均一に広がりにくいといった難点がある。

【０００４】図８に示すように、被処理体Ｗの表面にレ
ジスト膜Ａを塗布した後、ＴＭＡＨ水溶液からなる現像
液１０１をレジスト膜Ａの表面に塗布した場合、両者の
なじみが良くないために、現像液１０１中に気泡１０２
が発生する。このように、気泡１０２が発生した部分に
おいては、現像が十分に行われなくなってしまい、いわ
ゆる現像の欠陥が発生する。

【０００５】そこで従来、特開昭５８−５２６４４号や
特開昭６０−１２６６５１号において、レジスト膜の表
面にスプレー等の手段によって界面活性剤を供給するこ
とにより親水性を付与する方法が開示されている。ま
た、特開昭５９−７９４９号や特開昭６０−１７９４３
５号の如き、現像液中に界面活性剤を添加する方法も公
知である。従来は、アニオン系やカチオン系の界面活性
剤をＴＭＡＨ水溶液に添加した現像液が用いられてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のように
界面活性剤をスプレー等する方法によるとレジスト膜の
表面に比較的多量の界面活性剤が付着するため、現像液
の濃度が界面活性剤によって薄められ、多量の現像液が
必要であるといった問題がある。特に、従来一般に使用
されている界面活性は粘度が低くて成分的に水に近いも
のであり、そのような水に近い界面活性をスプレー等し
た場合、レジスト膜の表面に通常１μ以上の厚さをもっ
た水溶液層が形成されることにより、レジスト膜の表面
において現像液の濃度を著しく低下させ、これによって
被処理体の表面において現像液の濃度が部分的に濃い部
分と薄い部分ができ、現像の均一性が乱されるといった
問題も生じている。

【０００７】一方、現像液中に界面活性剤を添加する方
法は、現像液の濃度は均一にできるが、現像特性が劣化
してしまう。即ち、図９に示すように、レジスト膜Ａの
現像は、図中の一点鎖線１０３で示されるように、被処
理体Ｗの表面に対してほぼ垂直に行われるのが最も好ま
しい。ところが、界面活性剤が添加された現像液を用い
て現像を行った場合、界面活性剤が析出することによっ
て、図中の実線１０４で示されるように、被処理体Ｗの
表面に対して傾斜した側面を持ったレジストパターンが
形成されてしまう。

【０００８】また、実際のラインにおいていちいちレジ
スト膜の種類や撥水性の程度に応じて現像液中に添加す
る界面活性剤の量や種類を最適なものに変更できないと
いった難点がある。実際の半導体製造装置などにおいて
は、現像液は中央供給装置に設けられた共通のタンクか
ら個々の現像装置などに供給する形態となっているの
で、レジスト膜の種類や撥水性の程度に応じて現像液の
種類を変更することは不可能である。

【０００９】従って本発明は、現像液の濃度に影響を与
えずにレジスト膜の表面に親水性を付与できる手段を提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、被処理
体に塗布されたレジスト膜の表面に、現像処理を行う前
において、中性の物質からなる親水性膜を形成する処理
方法が提供される。

【００１１】また、本発明によれば、被処理体に塗布さ
れたレジスト膜の表面に中性の物質からなる親水性膜を
形成した後、現像液の接触角が５０゜以下となる条件下
で現像液を供給して現像処理を行う処理方法が併せて提
供される。

【００１２】これらの処理方法において、上記親水性膜
を形成する物質は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、
サッカロース、もしくは、それらの水溶液であることが
好ましい。また、その水溶液の粘度は、１０ｃｐ未満、
好ましくは２〜３ｃｐとするのがよい。

【００１３】また、上記親水性膜の厚さは、平均で３０
００オングストローム以下、好ましくは２５００オング
ストローム以下、より好ましくは５００オングストロー
ム以下とするのがよい。

【００１４】そして、上記親水性膜は、水平状態に支持
した被処理体の上方よりＰＶＡ水溶液（ポリビニルアル
コール水溶液）、またはサッカロース水溶液の何れかを
供給した後、被処理体を回転させることによって形成す
ることができる。また、上記親水性膜は、水平状態に支
持した被処理体を回転させながら、被処理体の上方より
ＰＶＡ水溶液（ポリビニルアルコール水溶液）、または
サッカロース水溶液を供給することによって形成するこ
ともできる。

【００１５】また、本発明によれば以上の処理方法を好
適に実施するものとして、被処理体を水平状態に保持し
て回転させるスピンチャックを備えたものであって、該
スピンチャックに保持された被処理体に塗布されたレジ
スト膜表面に中性かつ親水性の液体を供給するノズルを
設けた処理装置が併せて提供される。

【００１６】この処理装置においては、上記中性かつ親
水性の液体が、ＰＶＡ水溶液（ポリビニルアルコール水
溶液）、またはサッカロース水溶液であることが好まし
い。また、上記中性かつ親水性の液体の粘度は、１０ｃ
ｐ未満、好ましくは２〜３ｃｐであるのが良い。

【００１７】また、上記ノズルは、レジスト膜の塗布装
置及び／または現像装置に設けることができる。

【００１８】

【作用】本発明の処理方法によれば、現像処理を行う前
においてレジスト膜の表面に形成した親水性膜によっ
て、現像液をレジスト膜表面に馴染ませることができる
ようになる。特に、現像液の接触角が５０゜以下となる
条件下で現像液を供給することによって、現像の欠陥の
発生を著しく抑制できる。

【００１９】そして、親水性膜を形成する物質は、レジ
スト膜と現像液の何れとも反応しないように中性のもの
であることが必要である。また、親水性膜があまり厚く
なり過ぎるとレジスト膜の表面において現像液の濃度が
著しく変化し、現像の均一性が乱される。従って、親水
性膜の厚さは平均で３０００オングストローム以下、好
ましくは２５００オングストローム以下であるのがよ
い。但し、あまり薄くするとピンホールを生じて親水性
膜の効果が不十分になる心配があるので、親水性膜の厚
さは平均で５００オングストローム程度がより好まし
い。このような薄膜とすることにより、レジスト膜表面
に供給される現像液の濃度に影響を与えない親水性膜を
形成でき、また、必要以上に多量の現像液を供給しなく
て済むようになる。

【００２０】そして、以上のような親水性膜は、ＰＶＡ
（ポリビニルアルコール）、サッカロース、またはそれ
らの水溶液などといったの中性の物質で形成することが
できる。本発明に従って構成される処理装置によれば、
これらＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、またはサッカ
ロースの水溶液などを水平状態に支持された被処理体の
上方より供給した後、被処理体を回転させるスタティッ
クコート、または、水平状態に支持された被処理体を回
転させながらそのような水溶液を供給するダイナミック
コートを行うことによって、先に述べたような特性を備
えた親水性膜を好適に形成することが可能となる。な
お、被処理体に供給される水溶液の粘度は１０ｃｐ未満
であることが好ましい。水溶液の粘度が１０ｃｐ以上で
あると、形成される親水性膜の厚さが１μ程度になって
しまうからである。なお、水溶液の粘度はより好ましく
は２〜３ｃｐであるのが良い。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を現像装置に基づい
て詳述する。図１は本発明実施例に係る現像装置１の断
面図、図２はその現像装置１の平面図、図３は現像装置
１が配置された処理システム２の全体構成を示す斜視図
である。

【００２２】まず、図３に示す処理システム２から説明
する。この処理システム２は、その一側に被処理体Ｗと
して例えば半導体ウェハを収容する複数のカセット１０
を載置可能に構成したキャリアステーション１１を有
し、キャリアステーション１１のカセット１０の正面側
には被処理体Ｗの搬送及び位置決めを行うと共に被処理
体Ｗを保持してメンアーム１２との間で受け渡しを行う
補助アーム１３が設けられている。メインアーム１２
は、処理システム２の中央部を長手方向に移動可能に、
２基直列に配置されており、その移送路の両側には、現
像装置１その他の各種処理装置が配置されている。

【００２３】図示の処理システム２にあっては、キャリ
アステーション１１側の側方には、被処理体Ｗをブラシ
洗浄するためのブラシスクラバ１５及び高圧ジェット水
により洗浄を施すための高圧ジェット洗浄機１６等が並
設され、メインアーム１２の移送路を挟んで反対側に本
発明実施例に係る現像装置１が二基並設され、その隣に
二基の加熱装置１７が積み重ねて設けられている。

【００２４】これら機器の側方には、接続用ユニット１
８を介して、被処理体Ｗにレジスト膜を塗布する前に被
処理体Ｗを疎水処理するアドヒージョン装置２０が設け
られ、このアドヒージョン装置２０の下方には冷却用ク
ーリング装置２１が配置されている。また、これらアド
ヒージョン装置２０及びクーリング装置２１の側方に加
熱装置２２が二列に二個づつ積み重ねられて配置され
る。メインアーム１２の移送路を挟んで反対側には被処
理体Ｗにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２３が
二台並設されている。図示はしないが、これらレジスト
塗布装置２３の側部には、レジスト膜に所定の微細パタ
ーンを露光するための露光装置等が設けられる。

【００２５】以上のように構成された処理システム２に
組み込まれる本発明実施例の現像装置１の中心部には、
図１、２に示すように、駆動モータ２５によって回転可
能でかつ上下動可能に構成されたスピンチャック２６が
設けられ、このスピンチャック２６の上面に、真空吸着
等によって被処理体Ｗを水平状態に吸着保持するように
構成されている。このスピンチャック２６の周囲を囲う
ようにして、現像液や洗浄水などのリンス液の飛散を防
止するための樹脂または金属からなる環状のカップ２９
が設けられる。このカップ２９の上方３０は上にいくに
従って狭くなるように、内側に傾斜して設けられ、その
上端開口部３１の直径は被処理体Ｗの外径よりも大きく
なるように形成されている。また、カップ２９の底部３
２は水平よりも若干傾斜して設けられ、底部３２の最下
部には廃液配管３３が接続されると共に、その反対側に
はカップ２９内の雰囲気を排気するための排気配管３４
が接続されている。この底部３２には被処理体Ｗよりも
小さい直径の環状壁３５が立設してあり、この環状壁３
５の上端には、上記スピンチャック２６によって吸着保
持された被処理体Ｗの裏面に近接する整流板３６が配設
されている。整流板３６の周辺部は外側に向かって下方
に傾斜するように構成されている。

【００２６】カップ２９の側方には、被処理体Ｗ上に現
像液を供給するための現像液供給装置４０が設けられ
る。この現像液供給装置４０は、図４、５にも示すよう
に被処理体Ｗの直径よりも僅かに長く形成された、例え
ば塩化ビニルよりなる中空パイプ状の現像液ヘッダ４１
（現像液吐出ノズル部）を有しており、その下面側に
は、現像液ヘッダ４１の軸方向に沿って吐出孔４２が多
数穿設されており、現像液ヘッダ４１内に供給された現
像液を吐出孔４２を介して下向きに吐き出し、被処理体
Ｗ上に現像液を供給するように構成されている。この現
像液ヘッダ４１の両端上部には、現像液ヘッダ４１内部
へ現像液を供給するための現像液供給口４３、４３が設
けられており、これら供給口４３、４３は、図１に示す
現像液源４５に接続されている。

【００２７】現像液ヘッダ４１の中央部上側には泡抜き
口４６が形成されており、現像液ヘッダ４１内へ現像液
を供給する際に発生する泡が現像液ヘッダ４１外へ排出
される構成になっている。現像液ヘッダ４１はその上方
に並設された棒状の支持アーム４７に支持されている。
また、図２に示すようにカップ２９の前方には、現像液
ヘッダ４１を被処理体Ｗの上方において往復動させるた
めの搬送レール４８が設けられ、このレール４８に沿っ
て把持アーム５０が移動自在に装着されている。把持ア
ーム５０はエアーシリンダやステッピングモーター等に
よって駆動されるボールスクリュー、ベルト式の移動機
構によって移動し、上記支持アーム４７を把持して現像
液ヘッダ４１を被処理体Ｗ上において移動させるように
構成される。なお、把持アーム５０は、エアーシリンダ
ー等を使用したメカニカルチャック機構や、真空吸着
式、電磁石式のチャック等により構成され、支持アーム
４７を把持、挟持、吸着することが可能である。

【００２８】図１に示すように、スピンチャック２６を
挟んで現像液供給装置４０の反対側には、リンス液とし
て例えば純水を供給するためのリンス液ヘッダ５１が設
けられる。図５に示されるように、このリンス液ヘッダ
５１の下方に二つのリンス用ノズル５２、５２が垂設さ
れている。先に説明した現像液ヘッダ４１と同様、この
リンス液ヘッダ５１も上記搬送レール４８に設けられた
把持アーム５０により把持されて、被処理体Ｗの上方を
往復動するように構成され、現像後においてリンス液源
５３から供給されるリンス液をノズル５２から吐出して
被処理体Ｗ上に供給する。

【００２９】以上のように構成される現像装置１におい
て、スピンチャック２６の上方には、本発明の特徴とす
るノズル６０が設けられている。ノズル６０には供給管
６１を介して、タンク６２に蓄えられた中性かつ親水性
で、レジスト膜と反応せず、現像液には完全に溶解する
液体が供給され、該液体をスピンチャック２６により吸
着保持された被処理体Ｗの上方から、例えば滴下などの
方法によって供給する構成になっている。このタンク６
２に蓄えられている液体は、粘度が１０ｃｐ未満、好ま
しくは２〜３ｃｐの、ＰＶＡ水溶液（ポリビニルアルコ
ール水溶液）、またはサッカロース水溶液が用いられ
る。なお、ノズル６０は図示のように一つに限らず、複
数設けることもできる。

【００３０】その他、スピンチャック２６に保持された
被処理体Ｗの下側には被処理体Ｗの裏面に対して洗浄水
を噴出するための洗浄水噴射ノズル６３が設けられ、こ
の洗浄水噴射ノズル６３には洗浄水供給管６５を介して
洗浄水源６６からの洗浄水を供給できるように構成され
ている。

【００３１】そして、以上に説明した駆動モータ２５、
現像液源４５、リンス液源５３、タンク６２及び洗浄水
源６６を含む装置全体の制御は、例えばマイクロコンピ
ュータ等よりなる制御部６７により行われる。

【００３２】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。先ず、被処理体Ｗはキャリアス
テーション１１のカセット１０内から補助アーム１３を
介して搬出・搬送されてメインアーム１２に受け渡さ
れ、これをブラシスクラバ１５内に搬入する。このブラ
シスクラバ１５内にてブラシ洗浄された被処理体Ｗは引
続いて乾燥される。なお、プロセスに応じて高圧ジェッ
ト洗浄機１６内にて高圧ジェット水により洗浄するよう
にしてもよい。その後、被処理体Ｗはアドヒージョン処
理装置２０にて疎水化処理が施され、クーリング装置２
１にて冷却された後、レジスト塗布装置２３にてレジス
ト膜すなわち感光膜が被処理体Ｗの表面に塗布形成され
る。そして、このレジスト膜が加熱装置２２にて加熱さ
れてベーキング処理が施された後、図示しない露光装置
にて所定のパターンが露光される。そして、露光後の被
処理体Ｗが本発明実施例に係る現像装置１内へ搬入され
る。

【００３３】現像装置１内においては、先ず、スピンチ
ャック２６が上昇してメインアーム１２から被処理体Ｗ
が受け渡され、これを吸着保持してスピンチャック２６
は下降する。こうしてスピンチャック２６によって吸着
保持した被処理体Ｗをカップ２９の内部に嵌入し終える
と、次に、図１に示すように、被処理体Ｗの表面に塗布
形成されたレジスト膜Ａの上に親水性膜Ｂの形成が行わ
れる。この親水性膜Ｂの形成は、以下に説明するスタテ
ィックコート、またはダイナミックコートの何れかの方
法によって行われる。

【００３４】先ず、スタティックコートによる場合は、
駆動モータ２５を稼働させる前の静止した状態におい
て、上記の如くスピンチャック２６によって水平状態に
支持した被処理体Ｗの上方より、ノズル６０を介してタ
ンク６２に蓄えられた中性かつ親水性の液体を供給す
る。先にも説明したように、この液体は粘度が１０ｃｐ
未満、好ましくは２〜３ｃｐの、ＰＶＡ水溶液（ポリビ
ニルアルコール水溶液）、またはサッカロース水溶液が
用いらる。こうして静止状態にある被処理体Ｗの上面に
おいてレジスト膜Ａの上に所定量の中性かつ親水性の液
体を供給させた後、駆動モータ２５の稼働により被処理
体Ｗを回転させる。そして、遠心力により該液体を被処
理体Ｗの上面、即ちレジスト膜Ａの表面全体に拡げて、
親水性膜Ｂを形成する。

【００３５】一方、ダイナミックコートによる場合は、
上記の如くスピンチャック２６によって被処理体Ｗを水
平状態に支持したら、先に駆動モータ２５の稼働によ
り、被処理体Ｗを先ず低速で回転させる。こうして被処
理体Ｗを低速で回転させながら、被処理体Ｗの上方より
ノズル６０を介してタンク６２に蓄えられた先と同様の
中性かつ親水性の液体を供給することにより、被処理体
Ｗの上面においてレジスト膜Ａの上に親水性の液体を均
一に拡げる。その後更に、被処理体Ｗを高速で回転さ
せ、遠心力により、被処理体Ｗの上面から余分な中性か
つ親水性の液体を振り切ることにより、レジスト膜Ａの
上に均一な厚さを持った親水性膜Ｂを形成する。

【００３６】かくして、以上の如きスタティックコー
ト、ダイナミックコートの何れの方法によっても遠心力
を利用して液体を拡げることにより、被処理体Ｗの表面
においてレジスト膜Ａの上に親水性膜Ｂを形成すること
ができる。そして、本実施例において説明したように、
粘度が１０ｃｐ未満、好ましくは２〜３ｃｐの、ＰＶＡ
水溶液（ポリビニルアルコール水溶液）、またはサッカ
ロース水溶液などを用いると、平均厚さが３０００オン
グストローム以下、通常は２５００オングストローム以
下程度の非常に薄い親水性膜Ｂを形成することが可能と
なる。

【００３７】以上の工程により被処理体Ｗの表面におい
てレジスト膜Ａの上に親水性膜Ｂを形成した後、スピン
チャック２６の回転が一旦停止する。そして、図２で説
明した把持アーム５０が稼働し、現像液供給装置４０の
支持アーム４７を把持して現像液ヘッダ４１を被処理体
Ｗの上方において往復動させつつ、現像液ヘッダ４１の
下面の吐出孔４２から現像液が吐出され、被処理体Ｗの
表面に形成された親水性膜Ｂの上に現像液が液盛りされ
る。この場合、現像液源４５から供給された現像液は現
像液ヘッダ４１の両端の供給口４３、４３からヘッダ４
１内に入り、一旦、中空部分に流入した後、小径の多数
の吐出孔４２から均一に吐出される。また、この時発生
した泡或いは現像液中に含まれる泡は現像液ヘッダ４１
の中央部に設けた泡抜き口４６から円滑に排出されるの
で、被処理体Ｗ表面の親水性膜Ｂ上に塗布される現像液
中に気泡が含まれることを抑制でき、現像不良の発生を
防止することができる。なお、この吐出時における現像
液ヘッダ４１の往復動作は１回でも、複数回でもよい。

【００３８】そして、以上のような現像処理を行うに際
しては、接触角が５０゜以下となるような条件下で現像
液を被処理体Ｗ上に供給する。即ち、被処理体Ｗ上に現
像液を、例えば滴下するなどの方法によって供給する
と、図６に示すように、被処理体Ｗ表面のレジスト膜Ａ
上において、親水性膜Ｂを介して、現像液１０１は半球
状の液滴となってあらわれる。そして、この半球状液滴
の現像液１０１の接触角α（半球状液滴の周縁部とレジ
スト膜Ａの上面との接触角α）は、レジスト膜Ａの上面
に対する現像液１０１のなじみ具合によって変化する。
この接触角αは、レジスト膜Ａに対する現像液１０１の
なじみの程度が良いほど小さく、また、なじみの程度が
悪いほど大きい。例えば、親水性膜Ｂを形成しないで、
被処理体Ｗ表面のレジスト膜Ａ上に直接に現像液１０１
を供給した場合には、レジスト膜Ａが撥水性を有するた
めに、この接触角αはほぼ９０゜になる。そして、レジ
スト膜Ａの上面に対する現像液１０１のなじみ具合が良
ければ良いほど、先に図８において説明した気泡１０２
は、現像液１０１中に発生しにくくなる。逆に、レジス
ト膜Ａの上面に対する現像液１０１のなじみ具合が悪け
れば悪いほど、気泡１０２は、現像液１０１中に多く発
生し、従って、現像の欠陥は多く発生する。

【００３９】一方、レジスト膜Ａの上面に対する現像液
１０１のなじみ具合の良否は、親水性膜Ｂの状態によっ
て左右される。例えば先に説明したスタティックコート
やダイナミックコートなどの方法によって被処理体Ｗの
上面においてレジスト膜Ａの上に親水性膜Ｂを形成した
直後の、まだ親水性膜Ｂが十分な湿潤状態にあるときに
現像液１０１が供給されたような場合は、現像液１０１
のなじみ具合が良く、従って、接触角αは小さくなり、
現像の欠陥の発生は少ない。一方、親水性膜Ｂが既に乾
燥しているなどの要因によって、レジスト膜Ａの上面に
対する現像液１０１のなじみ具合が悪い条件下になって
いるときに現像液１０１が供給されたような場合は、接
触角αは大きくなり、現像の欠陥が多く発生してしま
う。

【００４０】本発明者らが、この接触角αと現像の欠陥
の関係について調査を行ったところ、図７に示すような
知見を得ることができた。図７において、横軸は接触角
αを示し、縦軸は現像欠陥の発生頻度を対数表示してい
る。図示のように、接触角αが大きくなると現像欠陥の
発生頻度も高くなり、また、現像欠陥の発生頻度の上昇
率は、接触角αが大きくなればなるほど大きくなること
が分かった。そして、接触角αが５０゜以下となる条件
下で現像液を供給した場合には、レジスト膜Ａの上面に
対する現像液１０１のなじみ具合は著しく良く、現像欠
陥の発生頻度は極めて低いことが分かった。

【００４１】しかして、以上に説明したように、被処理
体Ｗに塗布されたレジスト膜Ａの表面に親水性膜Ｂを形
成した後、現像液の接触角αが５０゜以下となる条件下
で現像液を供給して液盛り状態にし、所定時間放置する
ことによって現像操作を行う。これにより、現像の欠陥
の発生を著しく抑制することができるようになる。

【００４２】なお、現像液の接触角αは親水性膜Ｂの状
態によって変化する。この接触角αを５０゜以下とする
ために必要な条件は、例えば、親水性膜Ｂの湿潤度、レ
ジスト膜Ａ上に親水性膜Ｂが形成されてから現像液が供
給されるまでの経過時間、現像装置１内の雰囲気の温度
及び湿度、現像装置１の形状や大きさ、等に基づいて適
宜決定される。そして、種々の現像装置１に対し、この
条件は一定になるとは限らない。そこで、使用する現像
装置１について、予め、現像液の接触角αを５０゜以下
とするために必要な条件を調べておき、その条件に従っ
て現像液を供給するようにすれば、欠陥の発生が少な
い、良好な現像処理を行えるようになる。なお、現像液
の接触角αを５０゜以下とするために必要な条件は、例
えば、親水性膜Ｂの湿潤度、レジスト膜Ａ上に親水性膜
Ｂが形成されてからの経過時間、現像装置１内の雰囲気
の温度及び湿度、現像装置１の形状や大きさ、等に基づ
いて、実験的に決定することが可能である。

【００４３】そして、このように欠陥の発生が少ない、
良好な現像処理が終了すると、再び駆動モータ２５の稼
働によりスピンチャック２６及び被処理体Ｗは回転させ
られ、その遠心力により被処理体Ｗ上の現像液と現像液
によって溶解させられた親水性膜の液体が振り切られ
る。また、これと同時にリンス液ヘッダ５１が被処理体
Ｗの回転中心に移動して被処理体Ｗの上部中央からリン
ス用ノズル５２を介して純水のごときリンス液を被処理
体Ｗに供給し、残留する現像液などは洗い流される。ま
た、このリンス液の供給と同時に、被処理体Ｗの下方に
配置された洗浄水噴射ノズル６３から被処理体Ｗの裏面
に向かって洗浄水が噴き付けられ、被処理体Ｗの裏面に
付着しているパーティクルの原因となる現像液等を洗い
流す。

【００４４】一方、このように遠心力によって振り切ら
れた廃液は、カップ２９の内面で受けられ、その底部３
２の傾斜に従って流れて排液配管３３より排出され、ミ
ストを含むカップ２９内の雰囲気は排気配管３４を介し
て吸引排気されて図示しないミストトラップを介して系
外へ排出される。

【００４５】こうして、リンス操作及び洗浄操作が完了
した後、処理済みの被処理体Ｗはキャリアステーション
１１のカセット１０内に収納され、その後搬出されて次
の処理工程に向けて移送される。

【００４６】かくして、本発明実施例のものによれば、
現像液ヘッダ４１の吐出孔４２から現像液が吐出される
前にレジスト膜の表面に親水性膜を形成することによっ
て、現像液をレジスト膜表面に均一に馴染ませることが
できるようになる。特に、現像液の接触角が５０゜以下
となる条件下で現像液を供給することによって、現像の
欠陥の発生を著しく抑制できるといった効果がある。し
かも、本発明実施例においてレジスト膜の表面に形成さ
れる親水性膜は、平均厚さが３０００オングストローム
以下、通常は２５００オングストローム以下程度の非常
に薄いものであるので、現像液の濃度にほとんど影響を
与えることが無く、現像の均一性を維持することができ
る。

【００４７】以上、本発明の実施例を現像装置について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
種々の態様を採り得るものである。例えば、被処理体の
レジスト膜の表面に親水性膜を形成する工程は、実施例
のように露光の後、現像の直前に行うこともできるが、
露光を行う前に先に親水性膜を形成するようにしても良
い。また、被処理体のレジスト膜表面に中性かつ親水性
の液体を供給するノズルは、現像装置に設ける他、レジ
スト膜の塗布装置に設けるようにしても良い。また、そ
のノズルを現像装置やレジスト膜の塗布装置に組み込ま
ずに、例えば親水性膜の形成手段を別途単独で設けるよ
うにすることも可能である。更に、親水性膜を形成する
物質として、例えば界面活性剤のようなものも使用可能
である。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、レジスト膜の表面に親
水性膜を形成することによって、現像液をレジスト膜表
面に均一に馴染ませることができることはもちろんであ
り、特に、現像液の接触角が５０゜以下となる条件下で
現像液を供給することによって、現像の欠陥の発生を著
しく抑制できるといった効果がある。そして、本発明に
従って形成される親水性膜は非常に薄いものであるの
で、現像液の濃度を下げるといった問題がなくて、現像
の均一性を維持することができ、性状の良い製品を提供
できるようになる。また、必要以上に多量の現像液を供
給しなくて済むので、ランニングコストも低減でき、経
済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る現像装置の断面図

【図２】本発明の実施例に係る現像装置の平面図

【図３】現像装置が配置された処理システムの全体構成
を示す斜視図

【図４】現像液供給装置の斜視図

【図５】現像液供給装置の動作説明図

【図６】現像液が半球状の液滴となって表れた状態を示
す被処理体の部分拡大図

【図７】現像液の接触角αと現像の欠陥の関係を示すグ
ラフ

【図８】現像液中に気泡が発生する状態を示す被処理体
Ｗの側面図

【図９】傾斜した側面を持ったレジストパターンが形成
された状態を示す被処理体の部分拡大図

【符号の説明】

Ｗ 被処理体 １ 現像装置 ２６ スピンチャック ６０ ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 信夫 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン九州株式会社山梨事業所 内 (72)発明者 永嶋 慎二 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 (72)発明者 千場 教雄 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体に塗布されたレジスト膜の表面
   に、現像処理を行う前において、中性の物質からなる親
   水性膜を形成してなる処理方法。
2. 【請求項２】 被処理体に塗布されたレジスト膜の表面
   に中性の物質からなる親水性膜を形成した後、現像液の
   接触角が５０゜以下となる条件下で現像液を供給して現
   像処理を行う処理方法。
3. 【請求項３】 上記親水性膜を形成する物質は、ＰＶＡ
   （ポリビニルアルコール）、サッカロース、もしくは、
   それらの水溶液である請求項１または２に記載の処理方
   法。
4. 【請求項４】 上記水溶液の粘度が１０ｃｐ未満、好ま
   しくは２〜３ｃｐである請求項３に記載の処理方法。
5. 【請求項５】 上記親水性膜の厚さが、平均で３０００
   オングストローム以下、好ましくは２５００オングスト
   ローム以下、より好ましくは５００オングストローム以
   下である請求項１〜４の何れかに記載の処理方法。
6. 【請求項６】 水平状態に支持した被処理体の上方より
   ＰＶＡ水溶液（ポリビニルアルコール水溶液）、または
   サッカロース水溶液を供給した後、被処理体を回転させ
   て上記親水性膜を形成する請求項１〜５の何れかに記載
   の処理方法。
7. 【請求項７】水平状態に支持した被処理体を回転させな
   がら、被処理体の上方よりＰＶＡ水溶液（ポリビニルア
   ルコール水溶液）、またはサッカロース水溶液を供給し
   て上記親水性膜を形成する請求項１〜５の何れかに記載
   の処理方法。
8. 【請求項８】 被処理体を水平状態に保持して回転させ
   るスピンチャックを備えたものであって、該スピンチャ
   ックに保持された被処理体に塗布されたレジスト膜表面
   に中性かつ親水性の液体を供給するノズルを設けたこと
   を特徴とする処理装置。
9. 【請求項９】 上記中性かつ親水性の液体が、ＰＶＡ水
   溶液（ポリビニルアルコール水溶液）、またはサッカロ
   ース水溶液である請求項８に記載の処理装置。
10. 【請求項１０】 上記中性かつ親水性の液体の粘度が１
    ０ｃｐ未満、好ましくは２〜３ｃｐである請求項８また
    は９に記載の処理装置。
11. 【請求項１１】 上記ノズルがレジスト膜の塗布装置及
    び／または現像装置に設けられている請求項８〜１０の
    何れかに記載の処理装置。