JPH11305450A - 現像装置および現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像液を霧状に飛散させず、空気を含まない
状態で回収する。 【解決手段】 基板Ｗ表面に現像液を液盛りして所定時
間経過したならば、モータ１４を駆動して基板Ｗを５〜
２００rpmで回転せしめ、基板Ｗ上に盛られた現像液を
除去する。基板Ｗから除去される現像液の速度は遅いの
で、基板Ｗから飛散する現像液のうちの多くの割合の現
像液がカップ底部８を構成する傾斜部１７上に落下し、
傾斜部１７の傾斜に沿って径方向外側に向かって流れ、
現像液回収ポケット２５内に流れ込み、ポンプの駆動で
タンクに回収され、再利用に供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェーハやガ
ラス基板等の基板の表面に形成された被膜に対して現像
を施す装置とこの装置を用いた現像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハやガラス基板等の基板に
微細な配線パターン等を形成するには、微細パターンの
マスクを介してエッチングやイオンドーピングなどの各
種処理を行う。そして、上記の微細パターンのマスクを
形成するには、基板表面にレジスト膜を形成し、このレ
ジスト膜に対して露光を行い、露光後のレジスト膜に現
像液を供給して、ネガ型のレジスト膜であれば非露光部
分を溶出し、ポジ型のレジスト膜であれば露光部分を溶
出して微細パターンを形成する。

【０００３】上記の現像処理を効率的に行う装置とし
て、特開平８−２２９５２号公報に開示される装置が知
られている。この装置は、基板を回転せしめ、この基板
上に現像液を供給し、遠心力で基板全体に現像液を行き
渡らせるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した回転式の現像
装置は現像処理の自動化には適するが、基板上に供給さ
れた現像液のうち、実際に現像に寄与する現像液は僅か
で、残りの現像液は基板の回転に伴って飛散してしま
い、大量の現像液が未使用に近い状態で捨てられてしま
うという問題がある。

【０００５】そこで、従来から飛散した現像液を現像装
置のカップ内壁に当てて回収し、再利用することが試み
られているが、飛散してカップ内壁などに衝突した現像
液は、霧状になって基板に再付着して現像ムラの原因と
なり、またカップ内壁などに衝突した現像液は空気を含
んでしまい、再度使用するときに気泡を発生するという
問題がある。また、現像液に気泡が発生すると、現在多
用されている現像液はアルカリ性であることから、空気
中の炭酸ガスが現像液の劣化をもたらし好ましくない。
更に、角型基板の場合は、高速で回転すると、主に基板
のコーナ部から現像液が飛散し、現像時間の差による現
像ムラが著しくなるという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は回転式の現
像装置にあっては、基板をレジスト液の塗布等に比較し
てゆっくり回転せしめることで、基板上に液盛りされた
現像液は霧状になって飛散することなく、基板が矩形状
の場合には主にコーナからではなく全周から現像液が除
去されるという知見を得た。

【０００７】斯かる知見に基づき本発明をなしたもので
あり、本発明に係る現像装置は、基板を保持して回転せ
しめるチャックをカップ内に配置し、このカップの底部
の径方向の中間部に環状の現像液回収ポケットを設け
た。

【０００８】前記カップ底部の形状としては、例えば、
中央部から径方向外側に向かって下方への傾斜部が形成
され、この傾斜部に続いて垂直部が設けられ、この垂直
部に前記現像液回収ポケットが設けられる構造が考えら
れる。

【０００９】また、前記現像液回収ポケットの寸法を小
さくすることで空気との接触の割合を少なくし現像液の
劣化を防ぐことができるので、現像液回収ポケットの幅
及び深さは５〜２０ｍｍ程度が好ましい。

【００１０】また、カップ底部にフッ素樹脂コーティン
グを施すことで、現像液の回収を効率よく行うことが可
能になる。

【００１１】また、本発明に係る現像方法は、前記の現
像装置を用い、且つチャックを５〜２００rpmという極
めて低速で回転せしめることで、現像液を現像液回収ポ
ケットに回収するようにした。

【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は本発明に係る
現像装置の全体側面図、図２は同現像装置の平面図、図
３は同現像装置の拡大縦断面図である。

【００１３】図１に示すように、本発明に係る現像装置
１はダクトＤ及びフィルタＦからなる清浄空気の吹出し
部の下方に配置され、微細な塵が現像処理中に表面に付
着しにくい雰囲気になっている。

【００１４】現像装置１は、平面視で矩形状をなすケー
ス２内にカップ３を配置している。ケース２内は排気兼
排液通路４とされ、ケース２の上面の四隅には点検用の
開口５が形成され、この点検用開口５の下方の排気兼排
液通路４内には排気中の現像液を落下せしめる邪魔板６
を配置している。尚、排気兼排液通路４は若干傾斜して
おり、最も低くなった箇所に排気兼排液口４ａを形成し
ている。

【００１５】また、前記カップ３は側壁７と底部８から
構成され、側壁７は上方に向かって徐々にその径が小さ
くなり、上端開口には整流筒９が設けられている。この
整流筒９はシリンダユニット１０にて昇降可能とされ、
現像装置１内に基板Ｗを投入する際には下降して基板Ｗ
の搬入の邪魔にならないようにし、現像処理中は上昇
し、カップ３内に乱流が生じにくくしている。

【００１６】一方、前記カップ３の底部８の中央部には
開口１１が形成され、開口１１にはスピンナー軸１２が
挿通し、このスピンナー軸１２はベース１３に取り付け
たモータ１４にて回転せしめられるとともにシリンダユ
ニット１５の作動で昇降動可能とされ、更にスピンナー
軸１２の上端には基板Ｗを吸着保持するチャック１６が
取り付けられている。

【００１７】また、前記底部８は中央の開口１１から径
方向外側に向かって下方に徐々に下がる傾斜部１７とこ
の傾斜部１７に連続する垂直部１８とこの垂直部１８に
連続するとともに外端部が前記排気兼排液通路４に臨む
水平部１９を有している。これら傾斜部１７、垂直部１
８及び水平部１９の表面にはフッ素樹脂コーティングを
施し、表面に落下した現像液がスムーズに流れる

【００１８】そして、前記傾斜部１７の下方に底板２０
が配置され、これら傾斜部１７及び底板２０は支持片２
１を介して前記ベース１３に取り付けられ、これら傾斜
部１７及び底板２０間の空間をトラップ部とし、チャッ
クなどを伝って内側まで入り込んだ現像液をこのトラッ
プ部に取り込み、排出口２２から取り出すようにしてい
る。

【００１９】また、前記支持片２１の上端部には小寸法
の基板Ｗに現像処理を施す際に使用する整流板２３を位
置調整可能に取り付け、一方、前記カップ３の側壁７内
側に支持片２４を介して大寸法の基板Ｗに現像処理を施
す際に使用する整流板２５を位置調整可能に取り付けて
いる。尚、大寸法の基板Ｗに現像処理を施す際には、整
流板２３は取り外しておく。

【００２０】更に、前記底部８を構成する垂直部１８に
は現像液回収ポケット２６を取り付けている。この現像
液回収ポケット２６は平面視で環状をなすとともに若干
傾斜しており、その最も低い箇所にチューブ２７が接続
され、ポンプ２８を駆動することで現像液回収ポケット
２６内の現像液を図示しないタンク等に回収する構造に
なっている。

【００２１】以上において、露光処理が終了した基板Ｗ
に現像処理を施すには、シリンダユニット１５の作動で
スピンナー軸１２とともにチャック１６を上昇せしめ、
また同時にシリンダユニット１０の作動で整流筒９を下
降せしめた状態で、基板Ｗを側方から搬送してきてチャ
ック１６上に載置する。

【００２２】この後、それぞれのシリンダユニット１
０，１５を逆方向に作動させて、整流筒９を上昇せしめ
るとともにチャック１６を下降せしめ、更に図示しない
ノズルから基板Ｗ表面に現像液を供給し液盛りする。現
像液の供給ノズルとしては、例えば、スリットノズルが
好ましい。

【００２３】上記のように基板Ｗ表面に現像液を液盛り
して所定時間経過したならば、モータ１４を駆動して基
板Ｗを回転せしめ、基板Ｗ上に盛られた現像液を除去す
る。このときの回転速度は５〜２００rpmとする。ま
た、回転時間は０．１〜１０秒とする。

【００２４】この回転速度は、レジスト液等を塗布する
場合の回転速度に比べて極めて低速であり、このように
低速で回転せしめることで、基板Ｗから除去される現像
液の速度を遅くし、基板Ｗから飛散する現像液のうちの
多くの割合の現像液がカップ底部８を構成する傾斜部１
７上に落下し、傾斜部１７の傾斜に沿って径方向外側に
向かって流れ、現像液回収ポケット２６内に流れ込み、
ポンプの駆動でタンクに回収され、再利用に供される。
また、現像液回収ポケット２６の表面にフッ素樹脂コー
ティングを施すことで、さらにスムーズに回収すること
ができる。

【００２５】尚、上記の現像処理の間、現像装置１の上
方のフィルターＦを備えた清浄空気の吹出し部から落下
してくる清浄空気の気流は、カップ３の側壁７と底部８
との間の空間を上から下に向かって流れ、またケース内
の排気兼排液通路４を排気兼排液口４ａに向かって一定
方向に流れるので、乱流が起こりにくく、仮りに現像液
が固化して微細な粒子等が形成されたとしても、これが
基板表面に舞戻って付着する可能性が極めて少なくな
る。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
基板の回転速度を低速にしたことで、基板から飛散する
現像液がカップ内壁などに強く当たって霧状になること
がなく、したがって現像液の再付着による現像ムラが改
善され、また、角型基板の場合は、回転速度を低速にし
たことで基板のコーナ部からだけでなく、基板の辺から
も現像液が飛散し、現像時間の差による現像ムラが改善
される。また、底部の一部に現像液回収ポケットを設け
たので、空気を含まない現像液を回収することができ、
再利用することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の全体側面図

【図２】同現像装置の平面図

【図３】同現像装置の拡大縦断面図

【符号の説明】

１…現像装置、２…ケース、３…カップ、４…排気兼排
液通路、４ａ…排気兼排液口、５…点検用の開口、６…
邪魔板、７…カップ側壁、８…カップ底部、９…整流
筒、１２…スピンナー軸、１３…ベース、１４…モー
タ、１６…チャック、１７…底部の傾斜部、１８…底部
の垂直部、１９…底部の水平部、２０…底板、２１，２
４…支持片、２２…排出口、２３，２５…整流板、２６
…現像液回収ポケット、２７…チューブ、２８…ポン
プ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カップ内に基板を保持して回転せしめる
   チャックを配置した現像装置において、前記カップの底
   部の径方向の中間部に環状の現像液回収ポケットを設け
   たことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の現像装置において、前
   記底部は中央部から径方向外側に向かって下方への傾斜
   部が形成され、この傾斜部に続いて垂直部が設けられ、
   この垂直部に前記現像液回収ポケットが設けられたこと
   を特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の現像装
   置において、前記現像液回収ポケットの幅及び深さは５
   〜５０ｍｍであることを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３に記載の現像装置
   において、前記カップの内面のうち、少なくとも底部に
   はフッ素樹脂コーティングが施されていることを特徴と
   する現像装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４に記載の現像装置
   を用いた現像方法であって、チャックを５〜２００rpm
   で回転せしめることで、現像液を現像液回収ポケットに
   回収するようにしたことを特徴とする現像方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項４に記載の現像装置
   を用いた現像方法であって、チャックを０．１〜１０秒
   間回転せしめることで、現像液を現像液回収ポケットに
   回収するようにしたことを特徴とする現像方法。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の現像方法であって、チ
   ャックを０．１〜１０秒間回転せしめることで、現像液
   を現像液回収ポケットに回収するようにしたことを特徴
   とする現像方法。