JPH10189412A - 基板の回転洗浄方法 - Google Patents

基板の回転洗浄方法

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JPH10189412A
JPH10189412A JP34473996A JP34473996A JPH10189412A JP H10189412 A JPH10189412 A JP H10189412A JP 34473996 A JP34473996 A JP 34473996A JP 34473996 A JP34473996 A JP 34473996A JP H10189412 A JPH10189412 A JP H10189412A
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JP
Japan
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substrate
cleaning liquid
rotating
cleaning
resist pattern
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JP34473996A
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English (en)
Inventor
Etsuko Iguchi
悦子 井口
Mitsuru Sato
充 佐藤
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像後に基板を洗浄する際に、表面に断線等
の原因となる微粒子が残らないようにする。 【解決手段】 現像後の基板2上に洗浄液6を供給し、
回転洗浄せしめる際に、基板の主回転数をある程度低く
し、しかも、主回転数に致るまでのアクセスタイムを長
くするか或いはメインの回転洗浄工程の前に、極低速で
回転せしめる予備の回転洗浄工程を設けるか、基板の回
転を停止せしめる工程を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は基板表面のホトレジ
ストを現像した後の基板の回転洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェーハ等の基板にレジストパタ
ーンを形成する手順を、図11に基づいて簡単に説明す
ると、先ず、基板の表面にレジスト液を塗布する。この
とき、基板表面には下層反射防止膜(BARC)を塗布
することが行われている。この下層反射防止膜は露光時
にレジスト膜を透過した光線が薄膜や基板表面で反射
(乱反射)し、レジストパターンの局所的な歪み(ノッ
チング)や寸法精度の劣化を招くのを防止する役目を果
たす。
【0003】そして、基板の表面にレジスト液を塗布し
たならば、プリベークを行った後、マスクを介して露光
し、更にポストイクスポージャベーク(PEB)を経た
後、現像、洗浄及び乾燥を行うようにしている。
【0004】前記現像はスピンナー上に基板を保持し、
基板上に現像液を供給して現像を行うとともに、基板を
回転させることで現像液を基板上から除去し、また前記
洗浄も現像と同様に、スピンナー上に基板を保持し、基
板上に洗浄液(純水)を供給して基板上に残っている現
像液を除去するとともに基板表面を洗浄し、この後加熱
乾燥するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図12は上記した従来
の方法で基板表面を乾燥させた後の状態を示す断面図で
あり、レジストパターンの間に微粒子が残る場合があ
る。この微粒子は、レジストの溶け残り、下層反射防止
膜からの滲み出し、現像液や洗浄液中の不純物であると
推定されるが、これら微粒子が存在すると、後のエッチ
ングプロセスでマスクとして作用し、断線等の欠陥を生
じる。
【0006】斯かる微粒子の再付着を防止する方法とし
て、特開平8−55781号公報に開示される方法が提
案されている。この方法は、現像後に、リンス液(洗浄
液)をレジスト膜に滴下しながら1000〜2000rp
mで回転させ、次いでリンス液の供給を停止した状態で
300〜500rpmで回転させ、更にこれらより高速
(4000rpm)で回転させる方法である。
【0007】しかしながら、上記の方法によっても、下
地に下層反射防止膜を形成した場合には微粒子が残る傾
向にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、洗浄液に
急激な力が作用するような条件で洗浄した場合に、微粒
子が残るという知見を得、鋭意研究を重ねた結果本発明
を成したものである。即ち、本願の第1発明は、基板の
主回転数に致るまでの時間(アクセスタイム)を1秒以
上とすることで、従来よりもゆっくりと回転速度を上
げ、洗浄液内での気泡等の発生を抑えるようにした。
【0009】アクセスタイムは長ければ長い方が良い結
果が得られた。したがって1秒よりも5秒、更には15
秒の方が更に好ましい。また、基板の主回転数もなるべ
く低い方が好ましいが、あまり低くすると、洗浄時間が
長くなるので、2500rpm以下が好ましい。
【0010】また、基板を回転させる工程の前に、低速
で予備回転させる工程を設けることで、更に効率良く洗
浄を行うことができる。
【0011】一方、本願の第2発明は、基板を回転させ
る工程の前に、基板上に供給された洗浄液を静止せしめ
る工程を設けた。ここで、洗浄液を静止せしめるには、
例えば、回転が停止している基板上に洗浄液を供給する
か、洗浄液が供給された基板の回転を停止することで行
う。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図1は以下に述べる
実施例の概略を示す図であり、各実施例は先ず図1
(a)に示すように、スピンナー1上に半導体ウェーハ
等の基板2をセットする。この基板2の表面には下層反
射防止膜3が形成され、この下層反射防止膜3の上に、
アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤及び架橋剤を主成分とし
てなるアルカリ現像性の化学増幅型ネガレジストから形
成されたレジスト膜4が形成されている。尚、図1
(a)に示すレジスト膜4は既にマスクを介した露光が
終了している。
【0013】そして、図1(b)に示すように、レジス
ト膜4上に現像液5を供給し、現像を行う。現像中は基
板2を低速で回転させたり、間欠的に回転させる。更
に、基板の回転で一旦現像液を除去した後、再度現像液
をレジスト膜4上に供給するようにしてもよい。
【0014】以上の工程が終了したら、図1(c)に示
すように、レジストパターン膜4上に洗浄液(純水)6
を供給し、現像液を洗い流すととも基板を洗浄する。こ
の時、同時に基板の裏面洗浄を行ってもよい。尚、この
洗浄に用いる洗浄液としては、通常純水が用いられる。
又純水に界面活性剤を添加したり、イソプロピルアルコ
ールのような低級アルコール類を混合させることにより
表面張力を低下させた洗浄液が用いられる。
【0015】尚、以下に述べる本発明の実施例と比較例
においては、上記したようなアルカリ現像性の化学増幅
型ネガレジストを用いた。周知のように、該ネガレジス
トは露光及びPEBにより露光部が架橋する。これによ
り露光部はアルカリ不溶性となる一方、未露光部はアル
カリ可溶性であることからアルカリ現像液により、ネガ
型のレジストパターンが得られる。したがって、本発明
における実施例と比較例においては、通常、図11のよ
うに施される処理工程のうち、欠陥を測定しやすくする
ために基板全面がアルカリ現像液に可溶となるよう、便
宜上、露光処理を省き評価したものである。
【0016】(実施例1)現像後の基板を600〜10
00rpmで回転せしめ、基板上に純水を1.1リットル/min
の割合で供給した後、純水の供給を停止するとともに、
基板を主回転までアクセスタイム0.5秒でもってゆ
き、30秒主回転のまま維持した。主回転数を6000
rpm、4000rpm及び2500rpmとした場合の、欠陥
の増加率(欠陥数2/欠陥数1)を図2〜図4に示す。
尚、欠陥数1とは、基板1枚毎に、欠陥を検出する装置
KLA−2112(KLA社製)を用いて反射防止膜を
塗布しベーク後測定したものであり、欠陥数2とは、基
板1枚毎に、本発明の回転洗浄後測定したものである。
【0017】ここで、図2は主回転数を6000rpmと
した場合の欠陥(DEFECT)の発生状況を示す図、図3は
主回転数を4000rpmとした場合の欠陥の発生状況を
示す図、図4は主回転数を2500rpmとした場合の欠
陥の発生状況を示す図であり、主回転数を6000rpm
とした場合には、基板全面に欠陥が発生し、主回転数を
4000rpmとした場合には、中心からオリエンテーシ
ョンフラットに向かう領域に欠陥が比較的集中して発生
し、主回転数を2500rpmとした場合に更にその傾向
が強くなることが分かる。
【0018】また、実施例1からは、主回転数は低くす
れば、発生する欠陥数が減少し、しかも主回転数を25
00rpmと低くした場合でも、欠陥は発生するため、単
に主回転数を下げただけでは充分な効果が得られないこ
とが分かる。
【0019】(実施例2)基板の主回転数を2500rp
mとし、2500rpmまでのアクセスタイム(主回転数に
なるまでの時間)を15秒とし、他の条件は(実施例
1)と同様とした。欠陥の発生状況を図5に示す。
【0020】図5から、アクセスタイムを長くすること
で、欠陥の発生は大幅に改善されることが分かる。ま
た、図5は主回転数を2500rpmとし、アクセスタイ
ムを15秒、主回転数での継続時間を30秒とした場合
の欠陥の発生状況を示す図であり、この図からも、アク
セスタイムを長くすることで、欠陥の発生は大幅に改善
されることが分かる。
【0021】また、以下の(表1)は、アクセスタイム
のみを変化させ、他は(実施例2)と同じ条件で、回転
洗浄させた場合の欠陥の増加の傾向を示すものである。
【0022】
【表1】
【0023】この(表1)から、アクセスタイムと欠陥
の数とは一定の関係があり、アクセスタイムを通常のア
クセスタイム(0.2〜0.5秒)の2倍以上(1秒以
上)とすることで、大幅に欠陥数が減少することが分か
る。
【0024】(実施例3)この実施例にあっては、(実
施例2)の主回転数を2500rpmとする回転洗浄工程
の前工程として、主回転数を600rpmとしアクセスタ
イムを5秒にした予備回転させる工程を設け、他の条件
は(実施例2)と同一にした。欠陥の発生状況を図6で
示す。
【0025】図6から低速の予備回転洗浄工程を、メイ
ンの回転洗浄工程の前に設けるのは有効であることが分
かる。
【0026】(実施例4)この実施例にあっては、(実
施例2)の主回転数を2500rpmとする回転洗浄工程
の前工程として、基板の回転を2秒間のアクセスタイム
で停止し、この停止状態を4秒間維持するようにした。
尚、この間は洗浄液の供給を継続した。欠陥の発生状況
を図7で示す。また、この際のアクセスタイムとは回転
から回転が停止するまでの時間である。以下、実施例
5,6お比較例も同様である。図7から一旦基板の回転
を停止させることが、欠陥発生の抑制に極めて効果的で
あることが分かる。
【0027】(実施例5)基板の回転を0.5秒間のア
クセスタイムで停止し、この停止状態を2秒間維持する
ようにし、他の条件は(実施例4)と同じにした。結果
を図8に示す。この図から、実施例4よりも欠陥数が若
干上昇していることが分かる。これは、基板の回転停止
までの時間が、影響しているものと思われる。
【0028】(実施例6)前記実施例4及び実施例5で
は、基板の回転停止中でも洗浄液の供給を継続したが、
この実施例では洗浄液の供給も停止した。但し、基板の
回転停止までのアクセスタイムは0.1秒とした。結果
を図9に示す。この図から、実施例4及び実施例5より
も欠陥数が若干上昇していることが分かる。これは、基
板の回転停止までの時間が、影響しているものと思われ
る。
【0029】(比較例)主回転数を6000rpm、アク
セスタイム0.5秒とする回転洗浄工程の前工程とし
て、基板の回転を2秒間のアクセスタイムで停止し、こ
の停止状態を4秒間維持するようにした。結果を図10
に示す。この図から、前工程として、基板の回転を停止
する工程を設けても、アクセスタイムを短くして主回転
数を高くすると、欠陥数が急激に増加することが分かる
【0030】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
現像後のレジストパターン膜を有する基板上に残る洗浄
液を回転洗浄せしめる際に、主回転数をある程度低く
し、しかも、主回転数に致るまでのアクセスタイムを長
くするか或いはメインの回転洗浄工程の前に、極低速で
回転せしめる予備の回転洗浄工程を設けるか、基板の回
転を停止せしめる工程を設けて、洗浄液が一旦静止する
状態を設けたので、現像後の洗浄液を乾燥せしめた後
に、基板表面に断線等の原因となる微粒子が殆ど認めら
れなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】各実施例の概略工程を説明した示す図
【図2】実施例1において、主回転数を6000rpmと
した場合の欠陥の発生状況を示す図
【図3】実施例1において、主回転数を4000rpmと
した場合の欠陥の発生状況を示す図
【図4】実施例1において、主回転数を2500rpmと
した場合の欠陥の発生状況を示す図
【図5】実施例2における欠陥の発生状況を示す図
【図6】実施例3における欠陥の発生状況を示す図
【図7】実施例4における欠陥の発生状況を示す図
【図8】実施例5における欠陥の発生状況を示す図
【図9】実施例6における欠陥の発生状況を示す図
【図10】比較例における欠陥の発生状況を示す図
【図11】レジスト液の塗布から、現像液の洗浄乾燥ま
での工程を説明したブロック図
【図12】従来の方法で洗浄した後の基板表面の拡大断
面図
【符号の説明】
1…スピンナー、2…基板、3…下層反射防止膜、4…
レジスト膜、5…現像液、6…洗浄液(純水)。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像後のレジストパターン膜を有する基
    板表面に洗浄液を供給し、基板を回転させることで基板
    表面を回転洗浄する方法において、前記基板の主回転数
    に致るまでの時間を1秒以上とるようにしたことを特徴
    とする基板の回転洗浄方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の基板の回転洗浄方法に
    おいて、前記基板を回転させる工程の前に、低速で予備
    回転させる工程を設けたことを特徴とする基板の回転洗
    浄方法。
  3. 【請求項3】 現像後のレジストパターン膜を有する基
    板表面に洗浄液を供給し、基板を回転させることで基板
    表面を回転洗浄する方法において、前記基板を回転させ
    る工程の前に、基板上に供給された洗浄液を静止せしめ
    る工程を設けたことを特徴とする基板の回転洗浄方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の基板の回転洗浄方法に
    おいて、前記洗浄液の静止は、回転が停止している基板
    上に洗浄液を供給することで行うようにしたことを特徴
    とする基板の回転洗浄方法。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の基板の回転洗浄方法に
    おいて、前記洗浄液の静止は、洗浄液が供給された基板
    の回転を停止することで行うようにしたことを特徴とす
    る基板の回転洗浄方法。
  6. 【請求項6】 請求項3に記載の基板の回転洗浄方法に
    おいて、前記基板の回転は主回転数に致るまでの時間を
    1秒以上とることを特徴とする基板の回転洗浄方法。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載
    の基板の回転洗浄方法において、前記基板の主回転数は
    2500rpm以下としたことを特徴とする基板の回転洗
    浄方法。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載
    の基板の回転洗浄方法において、前記基板の表面には下
    地膜として裏面反射防止膜が形成され、この裏面反射防
    止膜の上にレジストパターン膜が形成されていることを
    特徴とする基板の回転洗浄方法。
JP34473996A 1996-12-25 1996-12-25 基板の回転洗浄方法 Pending JPH10189412A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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