JPH11167210A - 現像処理方法およびその装置 - Google Patents
現像処理方法およびその装置Info
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- JPH11167210A JPH11167210A JP33175397A JP33175397A JPH11167210A JP H11167210 A JPH11167210 A JP H11167210A JP 33175397 A JP33175397 A JP 33175397A JP 33175397 A JP33175397 A JP 33175397A JP H11167210 A JPH11167210 A JP H11167210A
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- resist film
- film
- development
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パドル現像法における溶解生成物の存在に起
因する現像低下を抑制することが可能な現像処理方法を
提供しようとするものである。 【解決手段】 被処理基板上のレジスト膜に露光した
後、前記レジスト膜の表面全体にアルカリ現像液の膜を
形成する工程と、前記現像液による前記レジスト膜の現
像中に前記レジスト膜をその中心部から周縁部に向かっ
て温度が高くなるように加熱することにより現像中に前
記レジスト膜表面に生成された溶解物を前記レジスト膜
の周縁部に移動させる工程とを具備したことを特徴とす
る。
因する現像低下を抑制することが可能な現像処理方法を
提供しようとするものである。 【解決手段】 被処理基板上のレジスト膜に露光した
後、前記レジスト膜の表面全体にアルカリ現像液の膜を
形成する工程と、前記現像液による前記レジスト膜の現
像中に前記レジスト膜をその中心部から周縁部に向かっ
て温度が高くなるように加熱することにより現像中に前
記レジスト膜表面に生成された溶解物を前記レジスト膜
の周縁部に移動させる工程とを具備したことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、液晶
表示装置、または光ディスクの製造に適用される現像処
理方法およびその装置に関する。
表示装置、または光ディスクの製造に適用される現像処
理方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置、液晶表示装置、または光デ
ィスクの製造工程における微細加工技術としては、写真
技術を応用したフォトリソグラフィーが一般に行われて
いる。フォトリソグラフィーでは、フォトレジスト（例
えばポジ型フォトレジスト）を被処理基板上に塗布した
後、紫外線、電子線等を照射する露光を行い、最後に現
像液で露光部分を選択的に溶解除去することにより微細
なレジストパターンを形成する。
ィスクの製造工程における微細加工技術としては、写真
技術を応用したフォトリソグラフィーが一般に行われて
いる。フォトリソグラフィーでは、フォトレジスト（例
えばポジ型フォトレジスト）を被処理基板上に塗布した
後、紫外線、電子線等を照射する露光を行い、最後に現
像液で露光部分を選択的に溶解除去することにより微細
なレジストパターンを形成する。
【０００３】一般的なナフトキノンジアジド（ＤＮＱ）
／ノボラック系フォトレジストを例にして説明すると、
前記フォトレジスト膜を露光した後、テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）のようなアル
カリ現像液で処理することにより露光部が選択的に溶解
されてパターンが形成される。すなわち、前記露光時に
おいて光が照射された部分ではＤＮＱがインデンカルボ
ン酸になる。ＤＮＱは、ノボラック樹脂との水素結合等
により現像液に対する溶解性を抑制するが、光照射によ
り生成されたインデンカルボン酸はその溶解促進効果に
よりアルカリ現像液に対して可溶になる。その結果、露
光後にＴＭＡＨのようなアルカリ現像液で処理すること
によりＴＭＡＨのＯＨ- がノボラック樹脂からH+を引き
抜くことにより現像が進行する。
／ノボラック系フォトレジストを例にして説明すると、
前記フォトレジスト膜を露光した後、テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）のようなアル
カリ現像液で処理することにより露光部が選択的に溶解
されてパターンが形成される。すなわち、前記露光時に
おいて光が照射された部分ではＤＮＱがインデンカルボ
ン酸になる。ＤＮＱは、ノボラック樹脂との水素結合等
により現像液に対する溶解性を抑制するが、光照射によ
り生成されたインデンカルボン酸はその溶解促進効果に
よりアルカリ現像液に対して可溶になる。その結果、露
光後にＴＭＡＨのようなアルカリ現像液で処理すること
によりＴＭＡＨのＯＨ- がノボラック樹脂からH+を引き
抜くことにより現像が進行する。
【０００４】ところで、前記現像液による処理法として
は従来よりパドル現像法が知られている。このパドル現
像法は、被処理基板上のレジスト膜の表面に現像液を供
給し、その表面張力を利用して現像液をレジスト膜の表
面全体を覆った後、現像液の供給を停止する。つづい
て、前記被処理基板を静止、または現像液が前記レジス
ト膜表から飛散しない程度の低速度で回転して前記レジ
スト膜の現像処理を行なう。この後、純水等でリンス処
理を施すことにより前記現像液を除去する。このような
パドル現像法は、（１）現像液の使用量を少なくするこ
とができる、（２）常に新鮮な現像液によりレジスト膜
を処理できるため、浸漬法に比べて現像液の劣化を抑制
することが可能になる、等の利点を有する。
は従来よりパドル現像法が知られている。このパドル現
像法は、被処理基板上のレジスト膜の表面に現像液を供
給し、その表面張力を利用して現像液をレジスト膜の表
面全体を覆った後、現像液の供給を停止する。つづい
て、前記被処理基板を静止、または現像液が前記レジス
ト膜表から飛散しない程度の低速度で回転して前記レジ
スト膜の現像処理を行なう。この後、純水等でリンス処
理を施すことにより前記現像液を除去する。このような
パドル現像法は、（１）現像液の使用量を少なくするこ
とができる、（２）常に新鮮な現像液によりレジスト膜
を処理できるため、浸漬法に比べて現像液の劣化を抑制
することが可能になる、等の利点を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の現像法
では、レジストがＴＭＡＨのような現像液により溶解す
る際、ＴＭＡＨのカチオン［（ＣＨ3 ）4 Ｎ］+ とノボ
ラック樹脂のアニオンとの反応により錯体が溶解生成物
として生じる。これは、“Kenji Honda et. al.,Physic
al and Chemical Factors Governing Dissolution of N
ovolac Resin Films,SPIE Vol.1925, p.197-204 ,199
3”に報告されている。前記溶解生成物は、現像の障害
になるため、被処理基板のレジストの面内に偏って生じ
る場合、現像不良、レジストパターンの寸法精度の低下
を招く。特に、前記パドル現像法では浸漬法に比べて現
像液の絶対量が少ないため、前記溶解生成物による影響
が顕著に現れ、形成されるレジストパターンの微細化に
伴って前記溶解生成物の影響が無視できなくなる。本発
明は、パドル現像法における溶解生成物の存在に起因す
る現像低下を抑制することが可能な現像処理方法及びそ
の装置を提供しようとするものである。
では、レジストがＴＭＡＨのような現像液により溶解す
る際、ＴＭＡＨのカチオン［（ＣＨ3 ）4 Ｎ］+ とノボ
ラック樹脂のアニオンとの反応により錯体が溶解生成物
として生じる。これは、“Kenji Honda et. al.,Physic
al and Chemical Factors Governing Dissolution of N
ovolac Resin Films,SPIE Vol.1925, p.197-204 ,199
3”に報告されている。前記溶解生成物は、現像の障害
になるため、被処理基板のレジストの面内に偏って生じ
る場合、現像不良、レジストパターンの寸法精度の低下
を招く。特に、前記パドル現像法では浸漬法に比べて現
像液の絶対量が少ないため、前記溶解生成物による影響
が顕著に現れ、形成されるレジストパターンの微細化に
伴って前記溶解生成物の影響が無視できなくなる。本発
明は、パドル現像法における溶解生成物の存在に起因す
る現像低下を抑制することが可能な現像処理方法及びそ
の装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる現像処理
方法は、被処理基板上のレジスト膜に露光した後、前記
レジスト膜の表面全体にアルカリ現像液膜を形成する工
程と、前記現像液膜による前記レジスト膜の現像中に前
記レジスト膜をその中心部から周縁部に向かって温度が
高くなるように加熱することにより現像中に前記レジス
ト膜表面に生成された溶解物を前記レジスト膜の周縁部
に移動させる工程とを具備したことを特徴とするもので
ある。
方法は、被処理基板上のレジスト膜に露光した後、前記
レジスト膜の表面全体にアルカリ現像液膜を形成する工
程と、前記現像液膜による前記レジスト膜の現像中に前
記レジスト膜をその中心部から周縁部に向かって温度が
高くなるように加熱することにより現像中に前記レジス
ト膜表面に生成された溶解物を前記レジスト膜の周縁部
に移動させる工程とを具備したことを特徴とするもので
ある。
【０００７】本発明に係わる現像処理装置は、露光処理
がなされたレジスト膜を有する被処理基板を保持する保
持手段と、前記レジスト膜の表面全体にアルカリ現像液
膜を形成するための液膜形成手段と、前記保持手段を兼
ねるか、または前記レジスト膜に対向する側に配置さ
れ、前記レジスト膜をその中心部から周縁部に向かって
温度が高くなるように加熱するために区画された複数の
加熱領域を有する温調板とを具備したことを特徴とする
ものである。
がなされたレジスト膜を有する被処理基板を保持する保
持手段と、前記レジスト膜の表面全体にアルカリ現像液
膜を形成するための液膜形成手段と、前記保持手段を兼
ねるか、または前記レジスト膜に対向する側に配置さ
れ、前記レジスト膜をその中心部から周縁部に向かって
温度が高くなるように加熱するために区画された複数の
加熱領域を有する温調板とを具備したことを特徴とする
ものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
細に説明する。図1 は、溶解生成物の濃度分を測定する
測定系を備えた現像処理装置、図２は図1 の現像処理装
置の要部断面図である。
細に説明する。図1 は、溶解生成物の濃度分を測定する
測定系を備えた現像処理装置、図２は図1 の現像処理装
置の要部断面図である。
【０００９】被処理基板が載置される保持手段を兼ねる
例えば円形の温調板１は、図２に示すように例えば同心
円状に区画された４つの加熱領域２1 〜２4 を有する。
前記加熱領域２1 〜２4 は、図示しない制御部を通して
電圧が印加され、目的の温度に発熱されるようになって
いる。図示しない現像液供給管は、前記温調板１の上方
に配置されている。
例えば円形の温調板１は、図２に示すように例えば同心
円状に区画された４つの加熱領域２1 〜２4 を有する。
前記加熱領域２1 〜２4 は、図示しない制御部を通して
電圧が印加され、目的の温度に発熱されるようになって
いる。図示しない現像液供給管は、前記温調板１の上方
に配置されている。
【００１０】図中の３は、溶解生成物の濃度測定系であ
る。この濃度測定系３は、前面に光学フィルタ４を有す
る光源５と、カメラ６と、画像データ記憶部７と、画像
演算処理部８と、濃度解析部９と、基準濃度データ記憶
部１０と、図示しない濃度データ記録部とから構成され
ている。
る。この濃度測定系３は、前面に光学フィルタ４を有す
る光源５と、カメラ６と、画像データ記憶部７と、画像
演算処理部８と、濃度解析部９と、基準濃度データ記憶
部１０と、図示しない濃度データ記録部とから構成され
ている。
【００１１】前記光源５は、前記温調板１の斜め上方に
配置されている。前記光学フィルタ４は、後述するレジ
ストの吸収ピークに対応する波長以外を遮断する作用を
有する。
配置されている。前記光学フィルタ４は、後述するレジ
ストの吸収ピークに対応する波長以外を遮断する作用を
有する。
【００１２】前記光源５からの光の反射光を受けるカメ
ラ６は、前記温調板1 の斜め上方に配置されている。前
記カメラ６で検出した画像データは、前記画像データ記
憶部７を通してノイズ除去、コントラストの向上等の処
理がなされる前記画像演算処理部８に出力される。コン
トラストを向上させる手法としては、例えば予め前記カ
メラ６でバックグランドを取得し、前記画像データ記憶
部７に記憶させる方法があり、画像データとバックグラ
ウンドデータを減算することによりコントラストの向上
が可能になる。この処理部８で処理された信号は、濃度
解析部９に出力され、ここで濃度データに変換される。
この濃度解析部９には、基準濃度データ記憶部１０から
基準濃度データが入力される。前記基準濃度データ記憶
部１０には、例えば吸光度分析で調べた濃度と画像の濃
淡との相関が予め入力され、この信号を前記濃度解析部
９に出力することにより、前記濃度解析部９で基準濃度
データと測定した濃度データが比較されて画像データの
濃淡に対応して信号が得られる。
ラ６は、前記温調板1 の斜め上方に配置されている。前
記カメラ６で検出した画像データは、前記画像データ記
憶部７を通してノイズ除去、コントラストの向上等の処
理がなされる前記画像演算処理部８に出力される。コン
トラストを向上させる手法としては、例えば予め前記カ
メラ６でバックグランドを取得し、前記画像データ記憶
部７に記憶させる方法があり、画像データとバックグラ
ウンドデータを減算することによりコントラストの向上
が可能になる。この処理部８で処理された信号は、濃度
解析部９に出力され、ここで濃度データに変換される。
この濃度解析部９には、基準濃度データ記憶部１０から
基準濃度データが入力される。前記基準濃度データ記憶
部１０には、例えば吸光度分析で調べた濃度と画像の濃
淡との相関が予め入力され、この信号を前記濃度解析部
９に出力することにより、前記濃度解析部９で基準濃度
データと測定した濃度データが比較されて画像データの
濃淡に対応して信号が得られる。
【００１３】なお、前記温調板１の各温度領域２1 〜２
4 の温度制御は前述した図示しない制御部に基づく場合
によらず、前記濃度測定系３の濃度解析部９の濃度デー
タを温度変換部１１に出力し、この温度変換部１１から
の情報に基づいて行われることを許容する。
4 の温度制御は前述した図示しない制御部に基づく場合
によらず、前記濃度測定系３の濃度解析部９の濃度デー
タを温度変換部１１に出力し、この温度変換部１１から
の情報に基づいて行われることを許容する。
【００１４】次に、前述した現像処理装置を用いて現像
処理方法を説明する。まず、温調板１上に予め露光され
たレジスト膜が被覆された被処理基板１２を載置して固
定する。つづいて、この被処理基板１２に図示しない現
像液供給管からアルカリ現像液を供給し、表面張力によ
り前記基板１２のレジスト膜にテトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液のようなアル
カリ現像液の液膜１３を形成する。この液膜１３の形成
により前記露光処理がなされたレジスト膜の現像が進行
する。このパドル現像中にレジストの溶解生成物がアル
カリ現像液の液膜１３中に生じる。本発明者らは、前記
溶解生成物が温度の高い箇所に集まることを究明した。
このようなことから、パドル現像中に前記被処理基板１
２が載置された温調板１の区画された各加熱領域２1 〜
２4 に制御部を通して電圧を印加して加熱領域の温度が
加熱領域２4 ＞加熱領域２3 ＞加熱領域２2 ＞加熱領域
２1 のように外周縁の加熱領域２4 ほど温度が高くなる
ように発熱させた。このように現像中に被処理基板１２
の周縁ほど高くなるように加熱することにより前記溶解
生成物がレジスト膜の周縁部に移動される。所定時間の
現像処理後に純水等を前記液膜に噴射するリンス処理を
施す。
処理方法を説明する。まず、温調板１上に予め露光され
たレジスト膜が被覆された被処理基板１２を載置して固
定する。つづいて、この被処理基板１２に図示しない現
像液供給管からアルカリ現像液を供給し、表面張力によ
り前記基板１２のレジスト膜にテトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液のようなアル
カリ現像液の液膜１３を形成する。この液膜１３の形成
により前記露光処理がなされたレジスト膜の現像が進行
する。このパドル現像中にレジストの溶解生成物がアル
カリ現像液の液膜１３中に生じる。本発明者らは、前記
溶解生成物が温度の高い箇所に集まることを究明した。
このようなことから、パドル現像中に前記被処理基板１
２が載置された温調板１の区画された各加熱領域２1 〜
２4 に制御部を通して電圧を印加して加熱領域の温度が
加熱領域２4 ＞加熱領域２3 ＞加熱領域２2 ＞加熱領域
２1 のように外周縁の加熱領域２4 ほど温度が高くなる
ように発熱させた。このように現像中に被処理基板１２
の周縁ほど高くなるように加熱することにより前記溶解
生成物がレジスト膜の周縁部に移動される。所定時間の
現像処理後に純水等を前記液膜に噴射するリンス処理を
施す。
【００１５】次に、前記パドル現像中における溶解生成
物の濃度測定を説明する。濃度測定系３の光源４から光
を光学フィルタ６を被処理基板１２上の現像液膜１３に
照射する。照射された光は、図３に示すように現像液膜
１３を透過した後、被処理基板１２のレジスト膜と現像
液膜１３の界面で反射し、再び現像液膜１３を透過し、
カメラ６で撮影される。この時、光経路は図３に示すよ
うになるため、入射角をθ、現像液膜１３の厚さをｔと
すると、撮影範囲は２ｔ・ｔａｎθになる。入射角θが
大きい場合には、位置の分解能が低下するため、入射角
θは可能な限り小さくすることが望ましい。光の経路に
溶解生成物以外の光を吸収する物質が存在する場合に
は、光学フィルタ４が必要になる。例えばｉ線レジスト
を現像する場合には、溶解生成物の吸収ピークは波長約
２９５ｎｍであるが、レジストの吸収ピークも波長約２
８５ｎｍ、波長約４４０ｎｍに存在するため、反射光を
そのまま撮影すると、溶解生成物とレジストの区別がで
きなくなる。このような場合、前記光学フィルタ４によ
り波長約２８５ｎｍ、波長約４４０ｎｍ付近の光を遮断
することにより溶解生成物の吸収ピークのみを前記カメ
ラ６で撮影することが可能になる。
物の濃度測定を説明する。濃度測定系３の光源４から光
を光学フィルタ６を被処理基板１２上の現像液膜１３に
照射する。照射された光は、図３に示すように現像液膜
１３を透過した後、被処理基板１２のレジスト膜と現像
液膜１３の界面で反射し、再び現像液膜１３を透過し、
カメラ６で撮影される。この時、光経路は図３に示すよ
うになるため、入射角をθ、現像液膜１３の厚さをｔと
すると、撮影範囲は２ｔ・ｔａｎθになる。入射角θが
大きい場合には、位置の分解能が低下するため、入射角
θは可能な限り小さくすることが望ましい。光の経路に
溶解生成物以外の光を吸収する物質が存在する場合に
は、光学フィルタ４が必要になる。例えばｉ線レジスト
を現像する場合には、溶解生成物の吸収ピークは波長約
２９５ｎｍであるが、レジストの吸収ピークも波長約２
８５ｎｍ、波長約４４０ｎｍに存在するため、反射光を
そのまま撮影すると、溶解生成物とレジストの区別がで
きなくなる。このような場合、前記光学フィルタ４によ
り波長約２８５ｎｍ、波長約４４０ｎｍ付近の光を遮断
することにより溶解生成物の吸収ピークのみを前記カメ
ラ６で撮影することが可能になる。
【００１６】カメラ６で撮影された画像は、画像データ
記憶部７に記憶された後、画像演算処理部８でノイズ除
去、コントラストの向上等の処理がなされる。画像演算
処理部８で処理された画像データは、濃度解析部９で濃
度データに変換される。この濃度データは、前記濃度解
析部９において基準濃度データ記憶部１０から出力され
た基準濃度データと比較されることにより画像データの
濃淡に対応した信号強度が得られる。
記憶部７に記憶された後、画像演算処理部８でノイズ除
去、コントラストの向上等の処理がなされる。画像演算
処理部８で処理された画像データは、濃度解析部９で濃
度データに変換される。この濃度データは、前記濃度解
析部９において基準濃度データ記憶部１０から出力され
た基準濃度データと比較されることにより画像データの
濃淡に対応した信号強度が得られる。
【００１７】図４は、溶解生成物の濃度を測定した結果
である。被処理基板１２のアルカリ現像液膜１３の測定
箇所は、図４の（ａ）のラインＬ上の１１点である。図
４の（ｂ）には、前記濃度解析部９から求められた１１
の測定個所の濃度データ（信号強度）が示されている。
図４の（ｃ）には、１１の測定個所の濃度データ（信号
強度；黒丸）と実際に現像液膜の１１の測定箇所からサ
ンプリングした現像液の溶解生成物の濃度（白丸）との
関係が示されている。この図４の（ｃ）から濃度解析部
９から求められた１１の測定個所の濃度データ（信号強
度）は実測値にほぼ一致することが解る。
である。被処理基板１２のアルカリ現像液膜１３の測定
箇所は、図４の（ａ）のラインＬ上の１１点である。図
４の（ｂ）には、前記濃度解析部９から求められた１１
の測定個所の濃度データ（信号強度）が示されている。
図４の（ｃ）には、１１の測定個所の濃度データ（信号
強度；黒丸）と実際に現像液膜の１１の測定箇所からサ
ンプリングした現像液の溶解生成物の濃度（白丸）との
関係が示されている。この図４の（ｃ）から濃度解析部
９から求められた１１の測定個所の濃度データ（信号強
度）は実測値にほぼ一致することが解る。
【００１８】なお、前述した現像処理装置では温調板を
被処理基板の下面に配置したが、図５の（ａ），（ｂ）
に示すように被処理基板１２を保持部材１４上に保持
し、前記被処理基板１２の上方に例えば同心円状に区画
された５つの加熱領域１５1 〜１５5 を有する温調板１
６を近接して配置してもよい。ただし、このような構造
においては被処理基板のレジスト膜面に形成されたアル
カリ現像液膜が前記温調板１６により覆われるため、前
記現像液膜の溶解性生物の濃度測定は実質的に困難であ
る。
被処理基板の下面に配置したが、図５の（ａ），（ｂ）
に示すように被処理基板１２を保持部材１４上に保持
し、前記被処理基板１２の上方に例えば同心円状に区画
された５つの加熱領域１５1 〜１５5 を有する温調板１
６を近接して配置してもよい。ただし、このような構造
においては被処理基板のレジスト膜面に形成されたアル
カリ現像液膜が前記温調板１６により覆われるため、前
記現像液膜の溶解性生物の濃度測定は実質的に困難であ
る。
【００１９】以上説明したように本発明によれば、被処
理基板の露光後のレジスト膜（例えばポジ型レジスト
膜）に現像液を供給し、その表面張力を利用して現像液
を前記レジスト膜の表面全体を覆う、パドル現像中にお
いて生じるレジストの溶解生成物は温度の高い箇所に凝
集移動するという究明結果に基づいて、前記被処理基板
の周縁ほど高くなるように加熱することによって、前記
現像液膜中の溶解生成物をレジスト膜の周縁部に移動さ
せることができる。その結果、前記溶解生成物がレジス
ト膜に残留することに伴って、その残留箇所での現像性
の低下を解消できるため、前記レジスト膜の露光部に現
像液を常時作用させることができる。したがって、レジ
スト膜の面内での均一な現像を行なうことができ、露光
時のパターンに忠実なレジストパターンを形成すること
が可能になる。
理基板の露光後のレジスト膜（例えばポジ型レジスト
膜）に現像液を供給し、その表面張力を利用して現像液
を前記レジスト膜の表面全体を覆う、パドル現像中にお
いて生じるレジストの溶解生成物は温度の高い箇所に凝
集移動するという究明結果に基づいて、前記被処理基板
の周縁ほど高くなるように加熱することによって、前記
現像液膜中の溶解生成物をレジスト膜の周縁部に移動さ
せることができる。その結果、前記溶解生成物がレジス
ト膜に残留することに伴って、その残留箇所での現像性
の低下を解消できるため、前記レジスト膜の露光部に現
像液を常時作用させることができる。したがって、レジ
スト膜の面内での均一な現像を行なうことができ、露光
時のパターンに忠実なレジストパターンを形成すること
が可能になる。
【００２０】また、本発明に係わる現像処理装置によれ
ば前記レジスト膜をその中心部から周縁部に向かって温
度が高くなるように加熱するために区画された複数の加
熱領域２1 〜２4 を有する保持手段を兼ねる温調板１
（図１および図２図示）または同加熱領域１５1 〜１５
5 を有し、前記レジスト膜の上方に配置された温調板１
６（図５図示）を備えることによって、パドル現像中に
おいて生じるレジストの溶解生成物をレジスト膜の周縁
部に移動することができ、ひいてはレジスト膜の面内で
の均一な現像を行なうことができるため、露光時のパタ
ーンに忠実なレジストパターンを形成することが可能に
なる。
ば前記レジスト膜をその中心部から周縁部に向かって温
度が高くなるように加熱するために区画された複数の加
熱領域２1 〜２4 を有する保持手段を兼ねる温調板１
（図１および図２図示）または同加熱領域１５1 〜１５
5 を有し、前記レジスト膜の上方に配置された温調板１
６（図５図示）を備えることによって、パドル現像中に
おいて生じるレジストの溶解生成物をレジスト膜の周縁
部に移動することができ、ひいてはレジスト膜の面内で
の均一な現像を行なうことができるため、露光時のパタ
ーンに忠実なレジストパターンを形成することが可能に
なる。
【００２１】さらに、前述した図１および図２に示す現
像処理装置において濃度測定系３の濃度分析部９の濃度
データを温度変換部１１に出力し、この温度変換部１１
により前記濃度データに基づいて温調板１の各加熱領域
２1 〜２4 の発熱温度を制御すれば、被処理基板１２の
レジスト膜上の現像液膜１３の溶解生成物の濃度分布に
対応した加熱を行なうことが可能になる。その結果、レ
ジスト膜に高い濃度で存在する溶解生成物をより速やか
に移動させて、レジスト膜の面内でのより均一な現像を
行なうことができるため、露光時のパターンに一層忠実
なレジストパターンを形成することが可能になる。
像処理装置において濃度測定系３の濃度分析部９の濃度
データを温度変換部１１に出力し、この温度変換部１１
により前記濃度データに基づいて温調板１の各加熱領域
２1 〜２4 の発熱温度を制御すれば、被処理基板１２の
レジスト膜上の現像液膜１３の溶解生成物の濃度分布に
対応した加熱を行なうことが可能になる。その結果、レ
ジスト膜に高い濃度で存在する溶解生成物をより速やか
に移動させて、レジスト膜の面内でのより均一な現像を
行なうことができるため、露光時のパターンに一層忠実
なレジストパターンを形成することが可能になる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を説明する。
まず、被処理基板としてのシリコンウェハの表面に厚さ
約１μｍのナフトキノンジアジド／ノボラック系フォト
レジスト膜を形成した後、ｉ線を放出する水銀ランプを
光源として露光を行なった。つづいて、前述した図１お
よび図２に示す前記シリコンウェハ（被処理基板）１２
を温調板１上に載置した後、図示しない現像液供給管か
ら温度２３℃、濃度２３．８％のＴＭＡＨ水溶液を供給
し、その水溶液の表面張力により厚さ約３ｍｍの現像液
膜１３を形成した。この現像液膜１３を形成してから、
約１６０秒間経過後に常温雰囲気で前記温調板１の中心
部から外周に向かう温度領域２1 〜２4 の温度をそれぞ
れ常温、２３℃、２８℃および３３℃として、合計１６
０秒間の現像処理を施した。
まず、被処理基板としてのシリコンウェハの表面に厚さ
約１μｍのナフトキノンジアジド／ノボラック系フォト
レジスト膜を形成した後、ｉ線を放出する水銀ランプを
光源として露光を行なった。つづいて、前述した図１お
よび図２に示す前記シリコンウェハ（被処理基板）１２
を温調板１上に載置した後、図示しない現像液供給管か
ら温度２３℃、濃度２３．８％のＴＭＡＨ水溶液を供給
し、その水溶液の表面張力により厚さ約３ｍｍの現像液
膜１３を形成した。この現像液膜１３を形成してから、
約１６０秒間経過後に常温雰囲気で前記温調板１の中心
部から外周に向かう温度領域２1 〜２4 の温度をそれぞ
れ常温、２３℃、２８℃および３３℃として、合計１６
０秒間の現像処理を施した。
【００２３】このようなパドル現像処理において、ノボ
ラック系レジスト膜の表面に現像液膜１３を形成してか
ら１２０秒間、１４０秒間および１６０秒間経過後にお
いて、図１に示す光源５から３００〜１０００ｎｍの白
色光を現像液膜１３に照射し、カメラ６で反射光を撮影
し、その画像を画像データ記憶部７に記憶し、画像演算
処理部８でノイズ除去、コントラストの向上等の処理を
行い、この画像演算処理部８で処理された画像データを
濃度解析部９で濃度データに変換し、さらにこの濃度デ
ータを前記濃度解析部９で基準濃度データ記憶部１０か
ら出力された基準濃度データと比較することによって、
図６の（ａ）〜（ｃ）に示すレジスト膜上の現像液膜位
置と信号強度との関係が得られた。
ラック系レジスト膜の表面に現像液膜１３を形成してか
ら１２０秒間、１４０秒間および１６０秒間経過後にお
いて、図１に示す光源５から３００〜１０００ｎｍの白
色光を現像液膜１３に照射し、カメラ６で反射光を撮影
し、その画像を画像データ記憶部７に記憶し、画像演算
処理部８でノイズ除去、コントラストの向上等の処理を
行い、この画像演算処理部８で処理された画像データを
濃度解析部９で濃度データに変換し、さらにこの濃度デ
ータを前記濃度解析部９で基準濃度データ記憶部１０か
ら出力された基準濃度データと比較することによって、
図６の（ａ）〜（ｃ）に示すレジスト膜上の現像液膜位
置と信号強度との関係が得られた。
【００２４】この図６の（ａ）〜（ｃ）から明らかなよ
うに現像初期［図６の（ａ）］では溶解生成物がレジス
ト膜の面内に広く分布しているが、現像液膜１３をレジ
スト膜表面に形成してから２０秒間経過後［図６の
（ｂ）］では、溶解生成物がレジスト膜の周縁に移動
し、さらに２０秒間経過後［図６の（ｃ）］では相当量
の溶解生成物がレジスト膜の周縁に移動することがわか
る。以上のようなパドル現像後にシリコンウェハ表面の
レジストパターンを観察したところ、露光時のパターン
に忠実な形状を有することが確認された。
うに現像初期［図６の（ａ）］では溶解生成物がレジス
ト膜の面内に広く分布しているが、現像液膜１３をレジ
スト膜表面に形成してから２０秒間経過後［図６の
（ｂ）］では、溶解生成物がレジスト膜の周縁に移動
し、さらに２０秒間経過後［図６の（ｃ）］では相当量
の溶解生成物がレジスト膜の周縁に移動することがわか
る。以上のようなパドル現像後にシリコンウェハ表面の
レジストパターンを観察したところ、露光時のパターン
に忠実な形状を有することが確認された。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、パ
ドル現像法における溶解生成物の存在に起因する現像低
下を抑制して、被処理基板の面内に均一でかつ露光時の
パターンに忠実なレジストパターンを形成することがで
き、ひいては半導体装置の製造工程等におけるるフォト
リソグラフィー技術に有効な現像処理方法及びその装置
を提供することができる。
ドル現像法における溶解生成物の存在に起因する現像低
下を抑制して、被処理基板の面内に均一でかつ露光時の
パターンに忠実なレジストパターンを形成することがで
き、ひいては半導体装置の製造工程等におけるるフォト
リソグラフィー技術に有効な現像処理方法及びその装置
を提供することができる。
【図１】溶解生成物の濃度分を測定する測定系を備えた
現像処理装置を示す概略図。
現像処理装置を示す概略図。
【図２】図1 の現像処理装置の要部断面図。
【図３】溶解生成物の濃度測定時における現像液膜での
光経路を示す概略図。
光経路を示す概略図。
【図４】現像液膜中の溶解生成物の濃度測定結果を示す
図。
図。
【図５】温調板の他の例を示す図。
【図６】パドル現像中におけるレジスト膜上の現像液膜
位置と信号強度との関係を示す特性図。
位置と信号強度との関係を示す特性図。
１，１６・・・温調板、 ２1 〜２4 ，１５1 〜１５5 ・・・加熱領域、 ３・・・濃度測定系、 ５・・・光源、 ６・・・カメラ、 ９・・・濃度解析部、 １２・・・被処理基板、 １３・・・現像液膜。
Claims (2)
- 【請求項１】 被処理基板上のレジスト膜に露光した
後、前記レジスト膜の表面全体にアルカリ現像液膜を形
成する工程と、 前記現像液膜による前記レジスト膜の現像中に前記レジ
スト膜をその中心部から周縁部に向かって温度が高くな
るように加熱することにより現像中に前記レジスト膜表
面に生成された溶解物を前記レジスト膜の周縁部に移動
させる工程とを具備したことを特徴とする現像処理方
法。 - 【請求項２】 露光処理がなされたレジスト膜を有する
被処理基板を保持する保持手段と、 前記レジスト膜の表面全体にアルカリ現像液膜を形成す
るための液膜形成手段と、 前記保持手段を兼ねるか、または前記レジスト膜に対向
する側に配置され、前記レジスト膜をその中心部から周
縁部に向かって温度が高くなるように加熱するために区
画された複数の加熱領域を有する温調板とを具備したこ
とを特徴とする現像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33175397A JPH11167210A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 現像処理方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33175397A JPH11167210A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 現像処理方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11167210A true JPH11167210A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18247241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33175397A Pending JPH11167210A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 現像処理方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11167210A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7652276B2 (en) | 2006-02-08 | 2010-01-26 | Tokyo Electron Limited | Defect inspection method, defect inspection apparatus having a mounting table with a substrate thereon and an image pickup device are relatively moved for capturing the image of the substrate, and computer readable storage medium storing a program for performing the method |
| US8139107B2 (en) | 2006-02-08 | 2012-03-20 | Tokyo Electron Limited | Defect inspection method, defect inspection system, and computer readable storage medium |
-
1997
- 1997-12-02 JP JP33175397A patent/JPH11167210A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7652276B2 (en) | 2006-02-08 | 2010-01-26 | Tokyo Electron Limited | Defect inspection method, defect inspection apparatus having a mounting table with a substrate thereon and an image pickup device are relatively moved for capturing the image of the substrate, and computer readable storage medium storing a program for performing the method |
| US8139107B2 (en) | 2006-02-08 | 2012-03-20 | Tokyo Electron Limited | Defect inspection method, defect inspection system, and computer readable storage medium |
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