JPH11238676A - Resist developing method - Google Patents

Resist developing method

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JPH11238676A
JPH11238676A JP4061298A JP4061298A JPH11238676A JP H11238676 A JPH11238676 A JP H11238676A JP 4061298 A JP4061298 A JP 4061298A JP 4061298 A JP4061298 A JP 4061298A JP H11238676 A JPH11238676 A JP H11238676A
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JP
Japan
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resist
rotation
developing
time
semiconductor wafer
Prior art date
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Application number
JP4061298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Iwamoto
文男 岩本
Hirobumi Fukumoto
博文 福本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Priority to JP4061298A priority Critical patent/JPH11238676A/en
Publication of JPH11238676A publication Critical patent/JPH11238676A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for developing resist by which resist patterns which a high degree of uniformity in size can be formed. SOLUTION: In this method for developing resist, a semiconductor wafer 1 is rotated by a spin chuck 5. A developer liquid 4 is discharged from a developing liquid discharging nozzle 3 onto a resist 2 formed on the surface of the semiconductor wafer 1 and is spread towards the perimeter of the semiconductor wafer 1. Then the semiconductor wafer 1 is rotated only for a rotating time t1 at a number of revolutions ω. In this case, the rotating time T1 is set smaller than the time in which the center part of the semiconductor wafer 1 is exposed. Then the rotation of the semiconductor wafer 1 is stopped, and the stop is continued for a stop time t2 to make the distribution of the developer liquid 4 in equilibrium state. The stop time t2 is set larger than the time in which the distribution of the developing liquid 4 is returned to the equilibrium state from the stopping. After that, the cycle of rotation and stopping is repeated for specified number of times.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
等において使用されるレジストの現像方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for developing a resist used in manufacturing a semiconductor device and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のレジストの現像方法を、図面を参
照して説明する。図5(a)〜(d)は、従来の現像方
法のうち最も標準的に用いられる静止現像法を示す工程
フロー図である。まず、図5(a)に示すように、半導
体ウェハ1等からなる被処理体の表面において膜状に形
成されたレジスト2の上へ、現像液吐出ノズル3から現
像液4を吐出する。この場合において、半導体ウェハ1
はスピンチャック5によって吸着され、かつ回転されて
いる。このことによって、半導体ウェハ1において、レ
ジスト2の上へ供給された現像液4は周縁方向へ広げら
れる。次に、図5(b)に示すように、回転を停止して
表面張力によりレジスト2の上へ現像液4を保持し、か
つ、この状態のまま60秒間静止する。このことによっ
て、現像液4によるレジスト2の現像反応を進行させ
る。次に、図5(c)に示すように、スピンチャック5
によって半導体ウェハ1を回転させながら、純水吐出ノ
ズル6によって純水7を吐出する。該吐出された純水7
が現像液4を洗い流すことによって、半導体ウェハ1を
洗浄する。最後に、図5(d)に示すように、半導体ウ
ェハ1を回転させて純水7を振り切ることによって、該
半導体ウェハ1の表面に形成されたレジスト2を乾燥さ
せる。
2. Description of the Related Art A conventional resist developing method will be described with reference to the drawings. FIGS. 5A to 5D are process flow charts showing the most standard still development method among conventional development methods. First, as shown in FIG. 5A, a developing solution 4 is discharged from a developing solution discharging nozzle 3 onto a resist 2 formed in a film shape on a surface of a processing target made of a semiconductor wafer 1 or the like. In this case, the semiconductor wafer 1
Is sucked and rotated by the spin chuck 5. Thereby, in the semiconductor wafer 1, the developing solution 4 supplied onto the resist 2 is spread in the peripheral direction. Next, as shown in FIG. 5B, the rotation is stopped, the developer 4 is held on the resist 2 by the surface tension, and the state is kept still for 60 seconds in this state. As a result, the development reaction of the resist 2 by the developer 4 proceeds. Next, as shown in FIG.
The pure water 7 is discharged by the pure water discharge nozzle 6 while rotating the semiconductor wafer 1. The discharged pure water 7
Cleans the semiconductor wafer 1 by washing away the developer 4. Finally, as shown in FIG. 5D, the resist 2 formed on the surface of the semiconductor wafer 1 is dried by rotating the semiconductor wafer 1 to shake off the pure water 7.

【0003】図6(a)〜(c)は、従来の現像方法の
うちの回転現像法を示す工程フロー図である。図5と同
一の構成要素には同一の符号を付す。まず、図6
(a),(b)に示すように、図5(a),(b)と同
様、半導体ウェハ1を回転させながらレジスト2の上へ
現像液4を供給して周縁方向へ広げ、その後に該現像液
4によるレジスト2の現像反応を進行させる。次に、図
6(c)に示すように、半導体ウェハ1を、現像液4が
飛散しない程度の低い回転数、例えば20rpmで回転
させながら60秒間にわたって現像反応を進行させる。
以下、図5(c),(d)と同様に、純水による洗浄と
回転による乾燥とを順次実行する。
FIGS. 6A to 6C are process flow charts showing a rotary developing method among the conventional developing methods. The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. First, FIG.
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), as in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the developer 4 is supplied onto the resist 2 while rotating the semiconductor wafer 1 and spread in the peripheral direction. The developing reaction of the resist 2 by the developing solution 4 proceeds. Next, as shown in FIG. 6C, the development reaction is allowed to proceed for 60 seconds while rotating the semiconductor wafer 1 at a low rotation speed at which the developer 4 does not scatter, for example, at 20 rpm.
Hereinafter, similarly to FIGS. 5C and 5D, cleaning with pure water and drying by rotation are sequentially performed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像方法によれば、現像によって形成されたレジス
トパターンにおいて、パターン寸法の均一性が悪化する
という問題があった。図7(a),(b)は、それぞれ
従来の静止現像法と回転現像法とによって形成されたレ
ジストパターンのパターン幅と半導体ウェハの直径に沿
った相対位置との関係を示す図である。図7(a)は現
像時間60秒で従来の静止現像法を、(b)は回転数2
0rpmで60秒間の連続回転によって従来の回転現像
法を、それぞれ行った場合に形成されたパターン幅を示
す。このときのパターン幅のばらつきは、それぞれ3σ
で0.047μm,0.042μmであった。
However, according to the above-mentioned conventional developing method, there is a problem that the uniformity of pattern dimensions is deteriorated in a resist pattern formed by development. FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the relationship between the pattern width of the resist pattern formed by the conventional still development method and the conventional rotation development method, and the relative position along the diameter of the semiconductor wafer. FIG. 7A shows a conventional static development method with a development time of 60 seconds, and FIG.
The width of the pattern formed when each of the conventional rotation developing methods is performed by continuous rotation at 0 rpm for 60 seconds is shown. The variation of the pattern width at this time is 3σ
Were 0.047 μm and 0.042 μm.

【0005】図5に示された従来の静止現像法によれ
ば、半導体ウェハ1を静止させて現像反応を進行させ
る。したがって、該半導体ウェハ1上における現像液4
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を受けやすくなって、図7(a)に示すように半導
体ウェハ1の周縁部においてパターン幅が細くなるとい
う問題があった。図6に示された従来の回転現像法によ
れば、現像液4が十分に流動されるのは主に回転の開始
時と停止時とだけであり、単なる回転を行いながら現像
する場合には現像液4を十分に撹拌できない。したがっ
て、半導体ウェハ1上における現像液4の温度分布や濃
度分布、反応生成物の濃度分布等による影響を軽減でき
ないので、パターン幅を均一にする効果は得られない。
また、現像液4が飛散しないように比較的低い回転数で
半導体ウェハ1を回転させるので、現像液4において回
転方向に沿った渦が発生する。この渦によって、図7
(b)に示すように半導体ウェハ1の中央部におけるパ
ターン幅が細くなって、逆にパターン寸法の均一性を悪
化させるという問題があった。
[0005] According to the conventional static developing method shown in FIG. 5, the semiconductor wafer 1 is stopped and the developing reaction proceeds. Therefore, the developer 4 on the semiconductor wafer 1
7A is liable to be affected by the temperature distribution, the concentration distribution, the concentration distribution of the reaction product, and the like, and the pattern width becomes narrow at the peripheral portion of the semiconductor wafer 1 as shown in FIG. According to the conventional rotary developing method shown in FIG. 6, the developer 4 flows sufficiently only mainly at the start and stop of the rotation. The developer 4 cannot be sufficiently stirred. Therefore, the effects of the temperature distribution and the concentration distribution of the developing solution 4 on the semiconductor wafer 1 and the concentration distribution of the reaction product cannot be reduced, and the effect of making the pattern width uniform cannot be obtained.
Further, since the semiconductor wafer 1 is rotated at a relatively low rotation speed so that the developer 4 is not scattered, a vortex is generated in the developer 4 along the rotation direction. By this vortex, FIG.
As shown in (b), there is a problem that the pattern width at the central portion of the semiconductor wafer 1 is reduced, and conversely, the uniformity of the pattern dimensions is deteriorated.

【0006】本発明は、上記従来の問題に鑑み、優れた
パターン寸法の均一性を有するレジストパターンを形成
するレジストの現像方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above-described conventional problems, and has as its object to provide a method for developing a resist for forming a resist pattern having excellent uniformity of pattern dimensions.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、被処理体の表面へ現像液を供給する第
1の工程と、現像反応を進行させる第2の工程と、該表
面の現像液を洗い流す第3の工程と、該表面を乾燥させ
る第4の工程とを備えたレジストの現像方法を、現像反
応が進行している間に現像液を攪拌する構成としたもの
である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first step of supplying a developing solution to the surface of an object to be processed, a second step of causing a developing reaction to proceed, A method for developing a resist comprising a third step of washing away the developing solution on the surface and a fourth step of drying the surface, wherein the developing solution is agitated while the developing reaction is in progress. It is.

【0008】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第2の工程は回転と停止と
からなる周期的回転を被処理体に加える工程を備えた構
成としたものである。
Specifically, the solution of the first aspect of the present invention is to provide a method of developing a resist, wherein the second step includes a step of applying a periodic rotation consisting of rotation and stop to the object to be processed. It was done.

【0009】この構成によれば、現像反応が進行してい
る間に、回転と停止とによって現像液を流動させる。し
たがって、現像液を十分に攪拌できる。
According to this configuration, while the development reaction is in progress, the developer is caused to flow by rotation and stop. Therefore, the developer can be sufficiently stirred.

【0010】具体的に請求項2の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第2の工程は、周期的回転
の1周期を所定の回転数で回転時間t1だけ実行される
回転とその後に停止時間t2だけ実行される停止とから
構成し、かつ、該周期的回転を繰り返す工程を備えた構
成としたものである。
A second aspect of the present invention provides a method of developing a resist, wherein the second step comprises rotating one cycle of the periodic rotation at a predetermined number of rotations for a rotation time t1. And a stop that is executed for a stop time t2 thereafter, and has a step of repeating the periodic rotation.

【0011】この構成によれば、現像反応が進行してい
る間に、回転と停止との繰り返しによって、現像液を被
処理体の中央部と周縁部とを往復するように繰り返し流
動させる。したがって、現像液を十分に攪拌できる。
According to this configuration, while the development reaction is in progress, the developer is caused to flow repeatedly so as to reciprocate between the central portion and the peripheral portion of the object by repeatedly rotating and stopping. Therefore, the developer can be sufficiently stirred.

【0012】具体的に請求項3の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第2の工程は、被処理体の
表面における現像液に対するぬれ性の変化に応じて、周
期的回転の各周期における回転数、回転時間t1、又は
停止時間t2のうちの少なくとも1つを変化させる工程
を備えた構成としたものである。
[0012] Specifically, a solution developed by the invention according to claim 3 is a method of developing a resist, and the second step is to periodically rotate the resist in accordance with a change in wettability of the surface of the processing object with a developing solution. And a step of changing at least one of the number of rotations, the rotation time t1, and the stop time t2 in each cycle.

【0013】この構成によれば、被処理体の表面におけ
る現像液に対するぬれ性の変化に応じて最適な条件を選
択できる。
According to this configuration, an optimum condition can be selected according to a change in wettability of the surface of the processing object with the developing solution.

【0014】具体的に請求項4の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第2の工程は、回転開始か
ら遠心力によって被処理体の中央部において表面が露出
するまでの回転継続時間t0に対して、回転時間t1を
t1<t0となるように設定する工程を備えた構成とし
たものである。
In a second aspect of the present invention, there is provided a method of developing a resist. The second step comprises rotating the resist from the start of rotation until the surface is exposed at the central portion of the workpiece by centrifugal force. The configuration includes a step of setting the rotation time t1 such that t1 <t0 with respect to the continuation time t0.

【0015】この構成によれば、連続回転を行った場合
には現像液が飛散するような大きな回転数を、被処理体
の表面が露出するに至らない回転時間t1の間において
使用できる。したがって、現像液を攪拌する効果を高め
ることができる。
According to this configuration, a large number of rotations at which the developer is scattered when the continuous rotation is performed can be used during the rotation time t1 during which the surface of the object is not exposed. Therefore, the effect of stirring the developer can be enhanced.

【0016】具体的に請求項5の発明が講じた解決手段
は、レジストの現像方法を、第2の工程は、回転停止か
ら被処理体の表面における現像液の分布が平衡状態に戻
るまでの安定化時間t3に対して、停止時間t2をt2
>t3となるように設定する工程を備えた構成としたも
のである。
In a second aspect of the present invention, there is provided a method for developing a resist. The second step comprises a step of stopping the rotation and stopping the distribution of the developing solution on the surface of the object to return to an equilibrium state. The stop time t2 is set to t2 with respect to the stabilization time t3.
> T3.

【0017】この構成によれば、安定した現像液の分布
のもとでレジストを現像できる。
According to this configuration, the resist can be developed under a stable developer distribution.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態に係るレ
ジストの現像方法を、図面を参照しながら説明する。図
1(a)〜(d)は、第1の実施形態に係るレジストの
現像方法を示す工程フロー図である。まず、図1(a)
に示すように、半導体ウェハ1等からなる被処理体の表
面において膜状に形成されたレジスト2の上へ、現像液
吐出ノズル3から現像液4を吐出する。この場合におい
て、半導体ウェハ1はスピンチャック5によって吸着さ
れ、かつ回転されている。このことによって、半導体ウ
ェハ1において、レジスト2の上へ供給された現像液4
は周縁方向へ広げられる。次に、図1(b)に示すよう
に、回転を停止して表面張力によりレジスト2の上へ現
像液4を保持する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for developing a resist according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A to 1D are process flow charts showing a method for developing a resist according to the first embodiment. First, FIG.
As shown in (1), a developing solution 4 is discharged from a developing solution discharge nozzle 3 onto a resist 2 formed in a film shape on the surface of an object to be processed including a semiconductor wafer 1 and the like. In this case, the semiconductor wafer 1 is sucked and rotated by the spin chuck 5. As a result, in the semiconductor wafer 1, the developer 4 supplied on the resist 2
Are spread in the peripheral direction. Next, as shown in FIG. 1B, the rotation is stopped and the developer 4 is held on the resist 2 by surface tension.

【0019】次に、図1(c)に示すように、スピンチ
ャック5によって半導体ウェハ1を回転数ω(rpm)
で回転させる。本実施形態においては、ωを50rpm
とした。遠心力によって、現像液4は半導体ウェハ1の
周縁部へ移動し始める。このまま回転を継続すると、現
像液4が飛散したり、半導体ウェハ1の中央部において
現像液4がなくなって該半導体ウェハ1の表面が露出し
たりする。この場合において、半導体ウェハ1の回転を
開始してから中央部で表面の露出が発生するまでの回転
持続時間t0に対して、該半導体ウェハ1を回転させる
回転時間t1(秒)を、t1<t0の条件を満たすよう
に設定する必要がある。本実施形態においては、t0が
1.2秒であったため、t1を0.5秒に設定した。
Next, as shown in FIG. 1C, the semiconductor wafer 1 is rotated by the spin chuck 5 at a rotation speed ω (rpm).
Rotate with. In the present embodiment, ω is set to 50 rpm
And Due to the centrifugal force, the developer 4 starts to move to the periphery of the semiconductor wafer 1. If the rotation is continued as it is, the developer 4 scatters, or the developer 4 disappears at the center of the semiconductor wafer 1 and the surface of the semiconductor wafer 1 is exposed. In this case, the rotation time t1 (second) for rotating the semiconductor wafer 1 with respect to the rotation duration t0 from the start of rotation of the semiconductor wafer 1 to the occurrence of surface exposure at the center is t1 < It is necessary to set so as to satisfy the condition of t0. In the present embodiment, since t0 was 1.2 seconds, t1 was set to 0.5 seconds.

【0020】次に、図1(d)に示すように、スピンチ
ャック5の回転を停止して半導体ウェハ1を停止させ、
かつ、その状態を停止時間t2(秒)だけ継続する。回
転を停止させたことによって、半導体ウェハ1におい
て、周縁部へ移動した現像液4が再び中央部へと移動し
て、現像液4は平衡状態における分布に戻る。この場合
において、回転停止から現像液4が平衡状態における分
布に戻るまでの時間、すなわち安定化時間t3(秒)よ
りも、停止時間t2を長く設定した方が、現像の再現性
及び安定性が良くなることがわかった。本実施形態にお
いては、t3が2.0秒であったため、t2を3.5秒
に設定した。
Next, as shown in FIG. 1D, the rotation of the spin chuck 5 is stopped to stop the semiconductor wafer 1, and
Further, the state is continued for the stop time t2 (second). By stopping the rotation, the developer 4 that has moved to the peripheral portion of the semiconductor wafer 1 moves to the center again, and the developer 4 returns to the distribution in the equilibrium state. In this case, the reproducibility and stability of development can be improved by setting the stop time t2 longer than the time from when the rotation is stopped until the developer 4 returns to the distribution in the equilibrium state, that is, the stabilization time t3 (second). It turned out to be better. In this embodiment, since t3 was 2.0 seconds, t2 was set to 3.5 seconds.

【0021】次に、それぞれ図1(c),(d)に示さ
れた回転時間t1の回転と停止時間t2の停止とを合わ
せて1周期として、現像時間中にこの周期を繰り返し行
う。このことによって、現像液4によるレジスト2の現
像反応を進行させる。本実施形態においては、現像時間
を60秒とし、t1=0.5秒、t2=3.5秒を合わ
せて1周期(=4秒)として、周期を15回繰り返し
た。以下、図5(c),(d)と同様に、純水による洗
浄と回転による乾燥とを順次実行する。
Next, this cycle is repeated during the development time, with the rotation of the rotation time t1 and the stop of the stop time t2 shown in FIGS. 1 (c) and 1 (d) as one cycle. As a result, the development reaction of the resist 2 by the developer 4 proceeds. In the present embodiment, the development time is 60 seconds, t1 = 0.5 seconds, and t2 = 3.5 seconds, and one cycle (= 4 seconds) is repeated, and the cycle is repeated 15 times. Hereinafter, similarly to FIGS. 5C and 5D, cleaning with pure water and drying by rotation are sequentially performed.

【0022】図2は、本実施形態の工程フローにおける
時間と回転数との関係を示す現像シーケンス図である。
図2において、回転を伴う現像液吐出と、回転数ωで回
転時間t1の回転と停止時間t2の停止とからなる周期
の繰り返しである現像反応と、回転を伴う純水吐出と、
回転を伴う乾燥とのそれぞれの工程を順次実行する。
FIG. 2 is a development sequence diagram showing the relationship between time and rotation speed in the process flow of this embodiment.
In FIG. 2, a developing reaction that is a repetition of a cycle including a rotation of a developing solution discharge with rotation, a rotation of a rotation time t1 at a rotation speed ω, and a stop of a stop time t2,
The respective steps of drying with rotation are sequentially executed.

【0023】半導体ウェハ1の周縁部と中央部との間に
おける現像液4の流動は、回転と停止とによる、つまり
回転数の変化による遠心力の変化に起因するので、攪拌
による最大限の効果を得るためには、遠心力を効果的に
変化させる必要がある。また、半導体ウェハ1におい
て、レジストの種類やレジスト上の反射防止膜の有無等
の表面状態によって、最適な撹拌の条件は変わる。該表
面状態がどのような場合においても、現像における回転
数ω,回転時間t1,停止時間t2を制御して遠心力を
効果的に変化させることによって、最適な撹拌状態を実
現できる。
The flow of the developing solution 4 between the peripheral portion and the central portion of the semiconductor wafer 1 is caused by rotation and stoppage, that is, a change in centrifugal force due to a change in rotation speed. In order to obtain, it is necessary to change the centrifugal force effectively. Further, in the semiconductor wafer 1, the optimum stirring conditions vary depending on the surface condition such as the type of resist and the presence or absence of an antireflection film on the resist. Regardless of the surface condition, an optimum stirring state can be realized by controlling the number of rotations ω, the rotation time t1, and the stop time t2 in development to effectively change the centrifugal force.

【0024】以下、本実施形態に係るレジストの現像方
法を用いた結果を説明する。半導体ウェハとして、Si
ウェハを使用した。該Siウェハの表面にi線フォトレ
ジストを塗布し、i線露光装置を用いて0.4μm幅の
パターンを露光し、本実施形態に係る現像方法によって
現像した。測長SEMを用いて、ウェハの直径に沿った
20個所において、形成されたレジストパターンのパタ
ーン幅を測定した。図3(a),(b)は、それぞれ本
実施形態に係る現像方法によって形成されたレジストパ
ターンのパターン幅と半導体ウェハにおける相対位置と
の関係を示す図である。このときのパターン幅のばらつ
きは、3σで0.012μmであった。各々図7
(a),(b)に示された従来の静止現像法と回転現像
法とによるパターン幅のばらつきが、それぞれ3σで
0.047μm,0.042μmであったことと比較すれ
ば、半導体ウェハにおけるパターン幅の均一性が著しく
向上したことがわかる。
The results obtained by using the resist developing method according to this embodiment will be described below. As a semiconductor wafer, Si
A wafer was used. An i-line photoresist was applied to the surface of the Si wafer, and a pattern having a width of 0.4 μm was exposed using an i-line exposure apparatus, and developed by the developing method according to the present embodiment. The pattern width of the formed resist pattern was measured at 20 locations along the diameter of the wafer using a length measurement SEM. FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the relationship between the pattern width of the resist pattern formed by the developing method according to the present embodiment and the relative position on the semiconductor wafer. The variation in the pattern width at this time was 0.012 μm in 3σ. Fig. 7 each
Compared with the variation of the pattern width between the conventional static development method and the rotation development method shown in FIGS. 3A and 3B being 0.047 μm and 0.042 μm at 3σ, respectively, It can be seen that the uniformity of the pattern width has been significantly improved.

【0025】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、所定の周期の回数だけ、現像液4を半導体ウェハ1
の中央部と周縁部とを往復するように流動させる。この
ことによって現像液4を十分に攪拌するので、現像液4
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を軽減できる。したがって、半導体ウェハ1の表面
において膜状に形成されたレジスト2を、均一に現像す
ることが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the developer 4 is applied to the semiconductor wafer 1 a predetermined number of times.
Is made to flow back and forth between the central portion and the peripheral edge portion. As a result, the developer 4 is sufficiently agitated.
The influence of the temperature distribution, concentration distribution, concentration distribution of the reaction product, etc. can be reduced. Therefore, the resist 2 formed in a film shape on the surface of the semiconductor wafer 1 can be uniformly developed.

【0026】なお、以上の説明においては、それぞれ1
種類の回転数ωと回転時間t1と停止時間t2とを使用
して、周期的回転の1周期を構成した。これに限らず、
回転数、回転時間、又は停止時間のそれぞれにおいて異
なる条件を組み合わせて1周期を構成してもよい。ま
た、周期的回転を複数回の周期だけ半導体ウェハへ加え
たが、1回だけ加えてもよいことはいうまでもない。
In the above description, 1
One cycle of the periodic rotation was configured using the kinds of rotation speed ω, the rotation time t1, and the stop time t2. Not limited to this,
One cycle may be configured by combining different conditions for each of the rotation speed, the rotation time, and the stop time. In addition, although the periodic rotation is applied to the semiconductor wafer a plurality of times, it goes without saying that it may be applied only once.

【0027】本発明の第2の実施形態に係るレジストの
現像方法を、図面を参照しながら説明する。本実施形態
は、第1の実施形態に係るレジストの現像方法におい
て、回転と停止とによって現像液4によるレジスト2の
現像反応を進行させる工程、すなわち図1(c)におい
て、各周期ごとに異なる条件によって現像する構成とし
たものである。
A method for developing a resist according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment differs from the method for developing a resist according to the first embodiment in a step of advancing the development reaction of the resist 2 by the developer 4 by rotation and stop, that is, in FIG. The configuration is such that development is performed depending on conditions.

【0028】図4(a),(b)は、それぞれ本実施形
態における時間と回転数との関係の例を示す現像シーケ
ンス図である。図4(a)に示された現像反応におい
て、回転時間t1の回転と停止時間t2の停止とからな
る周期で、かつ、回転数をω1,ω2,ω3,ω4,
…,ωn−1,ωnと順次増加させる。現像反応の進行
に伴って、レジストの表面が疎水性から親水性へと変化
して現像液に対するぬれ性が向上するので、最適な回転
数は時間が経つにつれて大きくなる。図4(a)に示す
ように、各周期において、回転数をレジストの表面状態
に対して最適な値に設定することにより、さらなる均一
性の向上を図ることができる。
FIGS. 4A and 4B are development sequence diagrams each showing an example of the relationship between time and rotation speed in the present embodiment. In the development reaction shown in FIG. 4 (a), the rotation period is ω1, ω2, ω3, ω4, with a cycle consisting of the rotation of the rotation time t1 and the stop of the stop time t2.
.., Ωn−1, ωn are sequentially increased. As the development reaction progresses, the surface of the resist changes from hydrophobic to hydrophilic, and the wettability with the developing solution is improved. Therefore, the optimum rotation speed increases with time. As shown in FIG. 4A, the uniformity can be further improved by setting the number of rotations to an optimum value for the surface state of the resist in each cycle.

【0029】本実施形態においては、回転数を3段階に
変化させた。現像反応が進行している間において、まず
50rpmで5回、次に70rpmで5回、次に90r
pmで5回回転させて、計15回の回転を行った。周期
は4秒で一定とし、回転時間t1を0.5秒、停止時間
t2を3.5秒に設定した。このときのパターン幅のば
らつきは、3σで0.010μmであった。したがっ
て、本実施形態によれば、第1の実施形態による値以上
のパターン幅の均一性を得ることができた。
In this embodiment, the number of revolutions is changed in three stages. During the progress of the development reaction, first 5 times at 50 rpm, then 5 times at 70 rpm, then 90 rpm
After 5 rotations at pm, a total of 15 rotations were performed. The cycle was fixed at 4 seconds, the rotation time t1 was set to 0.5 seconds, and the stop time t2 was set to 3.5 seconds. The variation of the pattern width at this time was 0.010 μm in 3σ. Therefore, according to the present embodiment, the uniformity of the pattern width equal to or larger than the value of the first embodiment can be obtained.

【0030】また、図4(b)に示すように、現像反応
において、回転数ωを一定として回転時間と停止時間と
をそれぞれ変化させてもよい。この場合においても、レ
ジストの表面における現像液に対するぬれ性の変化に対
応して、各周期において最適な条件のもとで現像反応を
進行させることができる。
Further, as shown in FIG. 4B, in the development reaction, the rotation time and the stop time may be respectively changed while keeping the rotation speed ω constant. Also in this case, the development reaction can proceed under the optimum conditions in each cycle in accordance with the change in the wettability of the resist surface with the developer.

【0031】なお、本実施形態の説明においては、レジ
ストの表面における現像液に対するぬれ性の変化に対応
して、各周期において、回転数を変化させ、又は回転時
間と停止時間とを変化させた。これに限らず、回転数と
回転時間と停止時間とのうちの1つ、又はこれらの適当
な組合せを変化させてもよい。
In the description of this embodiment, the number of rotations or the rotation time and the stop time are changed in each cycle in accordance with the change in the wettability of the resist surface with the developing solution. . However, the present invention is not limited thereto, and one of the number of rotations, the rotation time, and the stop time, or an appropriate combination thereof may be changed.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、現像反応が進行してい
る間において、現像液を十分に攪拌するので、該現像液
の温度分布や濃度分布、反応生成物の濃度分布等による
影響を軽減できる。したがって、半導体ウェハの表面に
おいて膜状に形成されたレジストを均一に現像できるの
で、優れたパターン寸法の均一性を有するレジストパタ
ーンを形成するレジストの現像方法を提供できる。
According to the present invention, the developing solution is sufficiently stirred during the progress of the developing reaction, so that the effects of the temperature distribution, the concentration distribution of the developing solution, the concentration distribution of the reaction product, and the like are reduced. Can be reduced. Therefore, the resist formed in a film shape on the surface of the semiconductor wafer can be uniformly developed, so that it is possible to provide a resist developing method for forming a resist pattern having excellent pattern dimension uniformity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(d)は、本発明の第1の実施形態に
係るレジストの現像方法を示す工程フロー図である。
FIGS. 1A to 1D are process flow charts showing a method for developing a resist according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の現像方法の時間と回転数との関係を示す
現像シーケンス図である。
FIG. 2 is a development sequence diagram showing a relationship between time and rotation speed in the development method of FIG.

【図3】(a),(b)は、それぞれ図1の現像方法に
よって形成されたパターン幅と半導体ウェハにおける相
対位置との関係を示す図である。
FIGS. 3A and 3B are diagrams each showing a relationship between a pattern width formed by the developing method of FIG. 1 and a relative position on a semiconductor wafer;

【図4】(a),(b)は、それぞれ本発明の第2の実
施形態に係るレジストの現像方法の時間と回転数との関
係の例を示す現像シーケンス図である。
FIGS. 4A and 4B are development sequence diagrams each showing an example of a relationship between time and rotation speed in a resist developing method according to a second embodiment of the present invention.

【図5】(a)〜(d)は、従来の静止現像法を示す工
程フロー図である。
FIGS. 5A to 5D are process flow charts showing a conventional still development method.

【図6】(a)〜(c)は、従来の回転現像法を示す工
程フロー図である。
FIGS. 6A to 6C are process flow charts showing a conventional rotational developing method.

【図7】(a),(b)は、それぞれ従来の静止現像法
と回転現像法とによって形成されたパターン幅と半導体
ウェハの相対位置との関係を示す図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a relationship between a pattern width formed by a conventional still development method and a conventional rotary development method and a relative position of a semiconductor wafer, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体ウェハ(被処理体) 2 レジスト 3 現像液吐出ノズル 4 現像液 5 スピンチャック 6 純水吐出ノズル 7 純水 REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor wafer (object to be processed) 2 resist 3 developer discharge nozzle 4 developer 5 spin chuck 6 pure water discharge nozzle 7 pure water

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体を回転させながら該被処理体の
表面へ現像液を供給する第1の工程と、該現像液の供給
を停止して該被処理体の表面において前記現像液による
レジストの現像反応を進行させる第2の工程と、純水を
使用して該現像液を洗い流す第3の工程と、前記被処理
体を回転させて該被処理体の表面を乾燥させる第4の工
程とを順次行うレジストの現像方法であって、 前記第2の工程は、回転と停止とからなる周期的回転を
前記被処理体に加える工程を備えたことを特徴とするレ
ジストの現像方法。
A first step of supplying a developing solution to the surface of the object while rotating the object; and a step of stopping the supply of the developing solution to stop the supply of the developing solution on the surface of the object. A second step of advancing the development reaction of the resist, a third step of washing away the developing solution using pure water, and a fourth step of drying the surface of the object by rotating the object. And a step of sequentially applying a periodic rotation consisting of rotation and stop to the object to be processed.
【請求項2】 請求項1記載のレジストの現像方法であ
って、 前記第2の工程は、前記周期的回転の1周期を所定の回
転数で回転時間t1だけ実行される回転とその後に停止
時間t2だけ実行される停止とから構成し、かつ前記周
期を繰り返す工程を備えたことを特徴とするレジストの
現像方法。
2. The resist developing method according to claim 1, wherein in the second step, one cycle of the periodic rotation is performed at a predetermined number of rotations for a rotation time t1, and then stopped. And a stop that is performed for a time t2, and further comprising a step of repeating the cycle.
【請求項3】 請求項1記載のレジストの現像方法であ
って、 前記第2の工程は、前記被処理体の表面における前記現
像液に対するぬれ性の変化に応じて、前記周期的回転の
各周期における回転数、回転時間t1、又は停止時間t
2のうちの少なくとも1つを変化させる工程を備えたこ
とを特徴とするレジストの現像方法。
3. The method for developing a resist according to claim 1, wherein the second step is performed in accordance with a change in wettability of the surface of the processing object with the developing solution. Number of rotations, rotation time t1, or stop time t in the cycle
2. A method for developing a resist, comprising a step of changing at least one of the two.
【請求項4】 請求項2記載のレジストの現像方法であ
って、 前記第2の工程は、前記回転数で前記被処理体の回転を
開始してから遠心力によって該被処理体の中央部におい
て表面が露出するまでの回転継続時間t0に対して、前
記回転時間t1をt1<t0となるように設定する工程
を備えたことを特徴とするレジストの現像方法。
4. The method for developing a resist according to claim 2, wherein in the second step, the rotation of the processing object is started at the rotation speed, and then the central portion of the processing object is centrifugally applied. A method for developing a resist, comprising: setting a rotation time t1 such that t1 <t0 with respect to a rotation continuation time t0 until the surface is exposed.
【請求項5】 請求項2記載のレジストの現像方法であ
って、 前記第2の工程は、前記回転数で前記被処理体を前記回
転時間t1だけ回転させた後に停止してから該被処理体
の表面における前記現像液の分布が平衡状態に戻るまで
の安定化時間t3に対して、前記停止時間t2をt2>
t3となるように設定する工程を備えたことを特徴とす
るレジストの現像方法。
5. The resist developing method according to claim 2, wherein in the second step, the object is stopped after rotating the object at the rotation speed for the rotation time t1. With respect to the stabilization time t3 until the distribution of the developer on the body surface returns to the equilibrium state, the stop time t2 is set to t2>
A method for developing a resist, comprising a step of setting t3.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020068130A (en) * 2001-02-20 2002-08-27 동부전자 주식회사 Method for providing an improved developing process in a semiconductor device manufacturing process
KR100441708B1 (en) * 2001-12-22 2004-07-27 동부전자 주식회사 Develop sequence in photo lithography process
JP2009075182A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method for forming cured film of positive photosensitive resin composition

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Effective date: 20030513