JPH0883745A

JPH0883745A - 処理装置

Info

Publication number: JPH0883745A
Application number: JP21597294A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yamada; 善章山田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】低価格で、且つ一つのユニットで塗布、現像
処理が可能な処理装置を提供する。【構成】ウエハを真空チャック１で保持して内部に収
納する塗布カップ２と、この塗布カップの一側に配設さ
れ所望の処理液が供給され且つ滴下可能な第１のノズル
３と、この第１のノズル３をウエハの上方に搬送する第
１の搬送手段６と、塗布カップ２の他側に配設されそれ
ぞれ異なる種類のリンス液が供給される複数の第２のノ
ズル７と、この第２のノズル７の内から必要に応じて１
個を選択しウエハの上方に搬送する第２の搬送手段１０
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造プロセス
の写真製版工程に用いられる例えば塗布および現像等の
処理を行う処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、化学増幅型レジストが大気中の浮
遊塩基成分に対して敏感であり、レジストパターン形成
がこの浮遊塩基成分に大きく依存することから、レジス
トと大気とを遮断するために、レジスト上にオーバコー
ト膜を塗布する技術が開発されている。又、従来のナフ
トキノンジアジド型レジストに対しても、その性能を向
上させるために、露光光のコントラストをオーバコート
膜によって増強し、レジスト膜内に入射される光コント
ラストを増強するプロセスであるContrast Enhancement
Layar Processや、レジスト膜内での露光光多重干渉に
よる寸法変動をオーバコート膜によって抑制する効果を
持った、Anti-reflective Coating on Resistといった
オーバコートプロセスが幅広く用いられている。そし
て、これらオーバコート膜は、下層のレジストとインタ
ーミキシングが起こらないようにするため、レジストが
有機性であるのに対して水溶性である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようにレジストが有機性であるのに対してオーバコー
ト膜が水溶性であるのにもかかわらず、従来の塗布装置
は一つの処理カップに対して一種類のサイドリンスを供
給するラインしかないため、一つの処理カップで下層の
レジストとオーバコートとを塗布した後、サイドリンス
によってウエハ外周の塗布膜を除去する場合、水溶性材
料も有機性材料も共に除去できる材料を選択する必要が
あり、材料の選択が困難であるという問題点があった。

【０００４】又、オーバコート材を露光後現像する際に
除去する必要があるが、現像液や現像後のリンス液等が
用いられている純水で完全に除去できない材料の場合、
現像カップとは別に上層剤を除去する処理ユニットが必
要になり装置として価格が上がるという問題点があっ
た。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、低価格で、且つ一つのユニット
で塗布、現像処理が可能な処理装置を提供することを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る処理装置は、ウエハをチャックで保持して内部に収納
する処理カップと、処理カップの一側に配設され所望の
処理液が供給され且つ滴下可能な第１のノズルと、第１
のノズルをウエハの上方に搬送する第１の搬送手段と、
処理カップの他側に配設されそれぞれ異なる種類のリン
ス液が供給される複数の第２のノズルと、第２のノズル
の内から必要に応じて１個を選択しウエハの上方に搬送
する第２の搬送手段とを備えたものである。

【０００７】又、この発明の請求項２に係る処理装置
は、請求項１において、第１のノズルを複数個配設しそ
れぞれ異なるレジスト液が供給されるようにしたもので
ある。

【０００８】又、この発明の請求項３に係る処理装置
は、請求項１において、第２のノズルのいずれかにプラ
イマーが供給されるようにしたものである。

【０００９】又、この発明の請求項４に係る処理装置
は、請求項１において、第１のノズルに現像液が供給さ
れるようにしたものである。

【００１０】又、この発明の請求項５に係る処理装置
は、請求項４において、第２のノズルのいずれかに界面
活性剤が添加された水を供給するようにしたものであ
る。

【００１１】又、この発明の請求項６に係る処理装置
は、請求項１において、第２の搬送手段を、第２のノズ
ルをウエハの上方の所望の位置に設定することが可能で
あるようにしたものである。

【００１２】

【作用】この発明の請求項１における処理装置の第１の
搬送手段は、所望の処理液が供給され、且つ滴下可能な
第１のノズルをウエハの上方に搬送し、また、第２の搬
送手段は、それぞれ異なる種類のリンスが供給される複
数の第２のノズルの内から、必要に応じて１個を選択し
ウエハの上方に搬送する。

【００１３】又、この発明の請求項２における処理装置
の第１のノズルは、複数個配設されるとともに、それぞ
れ異なるレジストが供給される。

【００１４】又、この発明の請求項３における処理装置
のいずれかの第１のノズルは、プライマーが供給され
る。

【００１５】又、この発明の請求項４における処理装置
の第１のノズルは、現像液が供給される。

【００１６】又、この発明の請求項５における処理装置
のいずれかの第２のノズルは、界面活性剤が添加された
水が供給される。

【００１７】又、この発明の請求項６における処理装置
の第２の搬送手段は、第２のノズルをウエハの上方の所
望の位置に設定する。

【００１８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の実施例１における塗布装置の概
略構成を示す平面図、図２および図３は図１における塗
布装置の塗布処理プロセスを示すフロー図である。図に
おいて、１は被処理物としての半導体ウエハ（図示せ
ず）（以下、ウエハと称す）を真空により吸着固定して
回転させる真空チャック、２はこの真空チャック１を内
部に収納し、ウエハから飛散する処理液を受けるための
塗布カップである。

【００１９】３は例えばガロン瓶等のようなレジスト液
が入った容器と接続され、レジスト液の滴下が可能な第
１のノズル、４はこの第１のノズル３を把持する第１の
アーム、５はこの第１のアーム４を移動させて、第１の
ノズル３を塗布カップ２内の真空チャック１に吸着固定
されたウエハの上方に移動させる第１の駆動部で、第１
のアーム４とともに第１の搬送手段６を構成する。７は
それぞれ異なる種類のリンス液が供給され、リンス液の
滴下が可能な複数の第２のノズル、８はこれら複数の第
２のノズル７の内から、必要に応じていずれか１個を選
択して把持する第２のアーム、９はこの第２のアーム８
を移動させて、第２のノズル７をウエハの上方に移動さ
せる第２の駆動部で、第２のアーム８とともに第２の搬
送手段１０を構成している。

【００２０】次に、上記のように構成された実施例１に
おける塗布装置の動作について図２および図３に示すフ
ローにしたがって説明する。まず、塗布カップ２内に塗
布装置のメインアーム（図示せず）によりウエハが搬送
され、真空チャック１により吸着固定（ステップＳ₁）
される。次いで、下層レジストとしてＴＨＭＲ−ｉＰ３
３００（東京応化工業製）が供給される第１のノズル３
を第１のアーム４で把持（ステップＳ₂）し、第１の駆
動部５を駆動させることにより第１のアーム４を移動さ
せて、第１のノズル３をウエハの上方中央部に移動（ス
テップＳ₃）させる。

【００２１】その後、第１のノズル３から下層レジスト
がウエハ上に滴下（ステップＳ₄）される。そして、滴
下終了後、第１のノズル３は初期位置に移動（ステップ
Ｓ₅）する。一方、ウエハは真空チャック１により回転
駆動（ステップＳ₆）され、滴下された下層レジストは
全表面に広がりレジスト膜が形成される。そして、この
回転中に下層レジストの残余分や形成されたレジスト膜
内に残っている有機シンナ分が気化され、安定した後、
ウエハの回転は停止（ステップＳ₇）される。

【００２２】次に、第１のアーム４により上層剤として
ＴＳＰ−５（東京応化工業製）が供給される第１のノズ
ル３を把持（ステップＳ₈）する。そして、上記下層レ
ジストの場合と同様に、第１の駆動部５の駆動により第
１のアーム４を移動させて、第１のノズル３をウエハの
上方中央部に移動（ステップＳ₉）させる。次いで、第
１のノズル３から上層剤をウエハ上に滴下（ステップＳ
₁₀）する。そして、上層剤の滴下が終了すると、第１の
ノズル３は初期位置に移動（ステップＳ₁₁）する。一
方、ウエハは真空チャック１により再び回転駆動（ステ
ップＳ₁₂）され、レジスト膜上に上層剤の塗布膜が形成
され、ウエハは回転を停止（ステップＳ_１３）する。

【００２３】このように、レジスト膜および塗布膜とい
うように２回連続して塗布した場合には、ウエハの外周
部には塗布膜がエッジ付近にまで達している。そして、
このウエハの外周部にまで達した塗布膜の付着は、ウエ
ハハンドリング時における発塵の原因等になるため、除
去する必要がある。このため、以下に説明するようなウ
エハ外周部における塗布膜の除去処理が行われる。

【００２４】まず、第２のアーム８により上層剤を溶解
除去するために有効な純水が供給される第２のノズル７
を把持（ステップＳ_１４）する。次いで、第２の駆動部
９を駆動させ第２のアーム８を移動させて、第２のノズ
ル７をウエハの外周から内側に約５ｍｍ離れた第１の位
置に移動（ステップＳ₁₅）させる。そして、真空チャッ
ク１によりウエハを低速回転（ステップＳ₁₆）させなが
ら、第２のノズル７から純水を滴下（ステップＳ₁₇）す
る。この滴下により、ウエハの最外周から５ｍｍ内部ま
での上層剤の塗布膜は溶解除去される。

【００２５】一方、純水の滴下が終了した第２のノズル
７は初期の位置に移動（ステップＳ₁₈）する。そして、
今度は第２のアーム８により下層レジストに対して溶解
性の高い、例えば３−メトキシプロピオン酸メチル溶媒
等の有機性シンナーリンス液が供給される第２のノズル
７を把持（ステップＳ₁₉）する。次いで、第２の駆動部
９を駆動させて第２のアーム８を移動させ、第２のノズ
ル７をウエハの外周から内側に約３ｍｍ離れた第２の位
置に移動（ステップＳ₂₀）させる。

【００２６】そして、第２のノズル７から有機性シンナ
ーリンス液を滴下（ステップＳ₂₁）させ、ウエハ外周部
付近のレジスト膜を除去した後、ウエハの回転を停止
（ステップＳ₂₂）させ、第２のノズル７を初期位置に移
動（ステップＳ₂₃）することにより、オーバコート塗布
のプロセスは完了する。そして、これら一連の処理によ
り、ウエハ上に外周部の異物等もなく均一で清浄な塗布
膜が形成される。

【００２７】このように上記実施例１によれば、第２の
ノズル７をそれぞれ異なる種類のリンス液が供給される
複数個とし、第２の搬送手段１０によりこれら複数個の
第２のノズル７の内から必要に応じて１個を選択し、ウ
エハ上方に搬送して順次滴下できるようにしたことによ
り、それぞれ単独に水溶性材料および有機性材料の除去
が可能なリンス液で用を足すことができるようになるの
で、リンス液の材料の選択が容易になることは勿論のこ
と、一つのユニットで異なる種類の処理が可能となるた
め低価格の装置を提供することができ、又、第２のノズ
ル７をウエハ上方の所望の位置に停止できるようにした
ため、ウエハ外周部の塗布膜の除去が容易にできるよう
になる。

【００２８】実施例２．図４はこの発明の実施例２にお
ける現像装置の概略構成を示す平面図、図５および図６
は図４における現像装置の現像処理プロセスを示すフロ
ー図である。図において、１１はウエハを真空により吸
着固定して回転させる真空チャック、１２はこの真空チ
ャック１１を内部に収納し、ウエハから飛散する処理液
を受けるための現像カップである。

【００２９】１３は現像液が供給され滴下が可能な第１
のノズル、１４はこの第１のノズル１３を把持する第１
のアーム、１５はこの第１のアーム１４を移動させて、
第１のノズル１３を現像カップ１２内の真空チャック１
１に吸着固定されたウエハの上方に移動させる第１の駆
動部で、第１のアーム１４とともに第１の搬送手段１６
を構成する。１７はそれぞれ異なる現像リンス液が供給
され滴下が可能な複数の第２のノズル、１８はこの第２
のノズル１７を把持しウエハの上方まで移動させる第２
の搬送手段としての第２のアームである。

【００３０】次に、上記のように構成された実施例１に
おける現像装置の動作について図５および図６に示すフ
ローにしたがって説明する。まず、現像カップ１２内に
現像装置のメインアーム（図示せず）によりウエハが搬
送され、真空チャック１１により吸着固定（ステップＳ
₃₁）される。次いで、上層剤として用いられるＴＳＰ−
５（東京応化工業製）の専用剥離液が供給される第２の
ノズル１７を、第２のアーム１８で把持（ステップ
Ｓ₃₂）するとともにウエハの上方中央部に移動（ステッ
プＳ₃₄）させる。

【００３１】なお、この間にウエハは真空チャック１１
により低速回転駆動（ステップＳ₃₃）されている。次
に、第２のノズル１７から専用剥離液をウエハの中央部
に滴下（ステップＳ₃₅）する。そして、この滴下された
専用剥離液はウエハが回転しているためにウエハの外周
まで振り飛ばされ、これによりウエハ全面に塗布されて
いたＴＳＰ−３塗布膜が除去される。次いで、ＴＳＰ−
３塗布膜が完全に除去されると、ウエハの回転が停止
（ステップＳ₃₆）されるとともに第２のノズル１７は初
期の位置に移動（ステップＳ₃₇）される。

【００３２】次に、現像が行われる。まず、現像液が供
給される第１のノズル１３を第１のアーム１４で把持
（ステップＳ₃₉）するとともに、ウエハの上方中央部に
移動（ステップＳ₄₀）させる。ウエハはこの間に真空チ
ャック１１により回転駆動（ステップＳ₃₈）されてい
る。次いで、第１のノズル１３から現像液が滴下（ステ
ップＳ₄₁）され現像が進行する。そして現像が終了する
と、ウエハの回転は停止（ステップＳ₄₂）されるととも
に第１のノズル１３は初期の位置に移動（ステップ
Ｓ₄₃）される。

【００３３】現像が終了すると、現像時に溶解析出した
成分の水洗除去が行われる。まず、純水が供給される第
２のノズル１７を第２のアーム１８で把持（ステップＳ
₄₄）するとともに、ウエハの上方中央部に移動（ステッ
プＳ₄₆）させる。ウエハはこの間に真空チャック１１に
より回転駆動（ステップＳ₄₅）されている。次いで、第
２のノズル１７から純水が滴下（ステップＳ₄₇）されウ
エハ表面の水洗除去が進行する。そして、水洗除去が終
了すると、第２のノズル１７は初期の位置に移動（ステ
ップＳ₄₈）される。一方、ウエハは回転により表面に残
っている純水が振り切られて乾燥され、乾燥が終了する
と回転は停止（ステップＳ₄₉）される。そして、これら
一連の処理によりオーバコートプロセスを用いた写真製
版の現像が完了する。

【００３４】このように上記実施例２によれば、それぞ
れ異なるリンス液が供給される複数の第２のノズル１７
を備えたので、純水では除去できないようなオーバコー
ト膜でも除去できるようになるため、別々のユニットで
処理しなければならなかったプロセスを一つのユニット
で処理できるようになり、装置のスループットの向上、
価格の低減およびフットプリントの低減が可能になる。

【００３５】実施例３．尚、上記実施例１では、第２の
ノズル７をウエハの外周に塗布されている膜の除去を行
うため、すなわち、サイドリンスのために用いたが、実
施例２の場合と同様に、第２のノズル７に塗布膜に対し
て可溶なリンス液を供給できるようにしておき、このリ
ンス液をウエハの中心部に滴下して塗布膜を全面溶解除
去し、再度塗布膜を形成することもでき、塗布膜の剥
離、形成を一つのユニットで処理可能とし、装置の価格
の低減およびフットプリントの低減が可能になる。

【００３６】実施例４．又、レジスト塗布膜の下地ウエ
ハとの密着性を向上させるために、ウエハ上に例えばヘ
キサメチルジシラザン等のプライマー剤を滴下し、加熱
するプライマー処理と呼ばれる前処理を施すことが一般
的であるが、このプライマー剤を上記実施例１における
第２のノズル７の１個に供給されるようにしておけば、
同一ユニットでプライマー処理もできるようになる。さ
らに又、ウエハと塗布膜とのぬれ性を向上させるため
に、ウエハの表面に予め施されるシンナーを、第２のノ
ズル７の他の１個に供給されるようにしておいても良
く、上記と同様の効果を得ることができる。

【００３７】実施例５．さらに又、上記実施例２では、
オーバコートの剥離のために現像後第２のノズル１７か
ら純水を滴下させるようにしているが、写真製版のパタ
ーニングの際、そのパターン寸法が微細化されるにつれ
て、純水ではレジストパターンとの表面張力が大きく、
リンス後のウエハ回転による純水の乾燥時に、純水が除
去されるに伴ってレジストパターンが倒れる。そして、
この対策として純水の代わりに界面活性剤が添加された
水を用いることが知られている。したがって、この界面
活性剤が添加された水を、第２のノズル１７の１個に供
給されるようにしておいても良く、上記実施例３と同様
の効果を得ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、ウエハをチャックで保持して内部に収納する処理
カップと、処理カップの一側に配設され所望の処理液が
供給され且つ滴下可能な第１のノズルと、第１のノズル
をウエハの上方に搬送する第１の搬送手段と、処理カッ
プの他側に配設されそれぞれ異なる種類のリンス液が供
給される複数の第２のノズルと、第２のノズルの内から
必要に応じて１個を選択しウエハの上方に搬送する第２
の搬送手段とを備えたので、低価格で、且つ一つのユニ
ットで塗布、現像処理が可能な処理装置を提供すること
ができる。

【００３９】又、この発明の請求項２によれば、請求項
１において、第１のノズルを複数個配設しそれぞれ異な
るレジスト液が供給されるようにしたので、低価格で、
且つ一つのユニットで塗布、現像処理が可能な処理装置
を提供することができる。

【００４０】又、この発明の請求項３によれば、請求項
１において、第２のノズルのいずれかにプライマーが供
給されるようにしたので、低価格で、且つ一つのユニッ
トで塗布、現像処理が可能であることは勿論のこと、前
処理として行われるプライマー処理も可能な処理装置を
提供することができる。

【００４１】又、この発明の請求項４によれば、請求項
１において、第１のノズルに現像液が供給されるように
したので、低価格で、且つ一つのユニットで塗布、現像
処理が可能な処理装置を提供することができる。

【００４２】又、この発明の請求項５によれば、請求項
４において、第２のノズルのいずれかに界面活性剤が添
加された水を供給するようにしたので、低価格で、且つ
一つのユニットで塗布、現像処理が可能であることは勿
論のこと、現像のリンス時におけるレジストパターンの
倒れを防止することが可能な処理装置を提供することが
できる。

【００４３】又、この発明の請求項６によれば、請求項
１において、第２の搬送手段を第２のノズルをウエハの
上方の所望の位置に設定することが可能であるようにし
たので、低価格で、且つ一つのユニットで塗布、現像処
理が可能であることは勿論のこと、溶解性の異なる複数
の膜のウエハ外周の塗布膜を除去する際に、それぞれの
膜に対して最適なリンス液で溶解除去することが可能な
処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における塗布装置の概略
構成を示す平面図である。

【図２】図１における塗布装置の塗布処理プロセスの
一部を示すフロー図である。

【図３】図１における塗布装置の塗布処理プロセスの
残部を示すフロー図である。

【図４】この発明の実施例２における現像装置の概略
構成を示す平面図である。

【図５】図４における現像装置の現像処理プロセスの
一部を示すフロー図である。

【図６】図４における現像装置の現像処理プロセスの
残部を示すフロー図である。

【符号の説明】

１，１１真空チャック、２塗布カップ、３，１３
第１のノズル、４，１４第１のアーム、５，１５第
１の駆動部、６，１６第１の搬送手段、７，１７第
２のノズル、８第２のアーム、９第２の駆動部、１
０第２の搬送手段、１２現像カップ、１８第２の
アーム（第２の搬送手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/68 ＰＨ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウエハをチャックで保持して内部に収納
する処理カップと、上記処理カップの一側に配設され所
望の処理液が供給され且つ滴下可能な第１のノズルと、
上記第１のノズルを上記ウエハの上方に搬送する第１の
搬送手段と、上記処理カップの他側に配設されそれぞれ
異なる種類のリンス液が供給される複数の第２のノズル
と、上記第２のノズルの内から必要に応じて１個を選択
し上記ウエハの上方に搬送する第２の搬送手段とを備え
たことを特徴とする処理装置。
【請求項２】第１のノズルは複数個配設されそれぞれ
異なるレジスト液が供給されることを特徴とする請求項
１記載の処理装置。
【請求項３】第２のノズルのいずれかにプライマーが
供給されることを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項４】第１のノズルには現像液が供給されるこ
とを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項５】第２のノズルのいずれかに界面活性剤が
添加された水が供給されることを特徴とする請求項４記
載の処理装置。
【請求項６】第２の搬送手段は第２のノズルをウエハ
の上方の所望の位置に設定することが可能であることを
特徴とする請求項１記載の処理装置。