JPS61144825A - レジスト現像装置 - Google Patents
レジスト現像装置Info
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- JPS61144825A JPS61144825A JP26771184A JP26771184A JPS61144825A JP S61144825 A JPS61144825 A JP S61144825A JP 26771184 A JP26771184 A JP 26771184A JP 26771184 A JP26771184 A JP 26771184A JP S61144825 A JPS61144825 A JP S61144825A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 2
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- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 69
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はレジスト現ＦＩｉ装置の改良に関する。
半導体装置の製造工程において、ホトリソグラフィプロ
セスは重要な位置を占めるが、そのうちホトレジストの
現像は第４図に示すようなスプレ一方式の現像装置を用
いて行われるのが一般的である。
セスは重要な位置を占めるが、そのうちホトレジストの
現像は第４図に示すようなスプレ一方式の現像装置を用
いて行われるのが一般的である。
第４図において、回転軸１上には半導体ウェハを吸着固
定するウェハチャック２が支持されている。このウェハ
チャック２上には支持板３が設置され、この支持板３に
は現像液の流出孔が複数個設けられ、現像液をスプレー
するノズル４が固定されている。このような現像装置を
用いたホトレジストの現像は以下のようにして行われる
。すなわち、レジストの塗布及び露光を経た半導体ウェ
ハ５をウェハチャック２により吸着固定し、これを回転
させながらノズル４から現像液６を半導体ウェハ５にス
プレーしてレジストの現像を行なう。
定するウェハチャック２が支持されている。このウェハ
チャック２上には支持板３が設置され、この支持板３に
は現像液の流出孔が複数個設けられ、現像液をスプレー
するノズル４が固定されている。このような現像装置を
用いたホトレジストの現像は以下のようにして行われる
。すなわち、レジストの塗布及び露光を経た半導体ウェ
ハ５をウェハチャック２により吸着固定し、これを回転
させながらノズル４から現像液６を半導体ウェハ５にス
プレーしてレジストの現像を行なう。
なお、現像液６は半導体ウェハ５の中心部からは゛ぼ半
径の距離だけカバーするように調整されている。
径の距離だけカバーするように調整されている。
しかし、スプレ一方式の現像装置を用いた場合、半導体
ウェハ面内のレジストパターンに寸法差が生じるという
欠点がある。例えば第５図にポジ型ホトレジストを用い
た場合の半導体ウェハの中心からの距離と現像されたホ
トレジストパターンの寸法との関係の測定例を示す。第
５図かられかるように、ホトレジストの寸法はウェハの
中心部で小さく、周辺部で大きくなっている。その寸法
差は一般に０．２〜０．４−であり、厳密な回路パター
ンのコントロールが要求される集積回路デバイスでは大
きな問題となる。
ウェハ面内のレジストパターンに寸法差が生じるという
欠点がある。例えば第５図にポジ型ホトレジストを用い
た場合の半導体ウェハの中心からの距離と現像されたホ
トレジストパターンの寸法との関係の測定例を示す。第
５図かられかるように、ホトレジストの寸法はウェハの
中心部で小さく、周辺部で大きくなっている。その寸法
差は一般に０．２〜０．４−であり、厳密な回路パター
ンのコントロールが要求される集積回路デバイスでは大
きな問題となる。
また、別の方式として第６図に示すようなディップ方式
がある。すなわちこのディップ方式は、容器１１内に現
像液１２を満たし、この現像液１２に多数の半導体ウェ
ハ１３が装填されたウェハキャリア１４を浸してロット
毎に現像を行なうものである。このディップ方式ではス
プレ一方式と興なり、ウェハ面内の中心部と周辺部にお
けるレジストパターンの寸法差が小さくなる。しかし、
ウェハ間及びロット間でのレジストパターンの寸法のバ
ラツキが大きくなるという欠点がある。
がある。すなわちこのディップ方式は、容器１１内に現
像液１２を満たし、この現像液１２に多数の半導体ウェ
ハ１３が装填されたウェハキャリア１４を浸してロット
毎に現像を行なうものである。このディップ方式ではス
プレ一方式と興なり、ウェハ面内の中心部と周辺部にお
けるレジストパターンの寸法差が小さくなる。しかし、
ウェハ間及びロット間でのレジストパターンの寸法のバ
ラツキが大きくなるという欠点がある。
また、第７図に示すようなパドル方式も知られている。
このパドル方式は、回転軸２１に支持されたウェハチャ
ック２２にウェハ２３を固定し、ウェハ２３を間欠的に
低速で回転させ、ノズル２４から現像液２６をウェハ２
３上に流して盛り上げ、現像を行なうものである。しか
し、この方式も上記スプレ一方式と同様レジストパター
ンの寸法のウェハ面内差が大きく、また現像時間も長く
かかるという問題がある。
ック２２にウェハ２３を固定し、ウェハ２３を間欠的に
低速で回転させ、ノズル２４から現像液２６をウェハ２
３上に流して盛り上げ、現像を行なうものである。しか
し、この方式も上記スプレ一方式と同様レジストパター
ンの寸法のウェハ面内差が大きく、また現像時間も長く
かかるという問題がある。
〔発明の目的）
本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、現像後におけるウェハ間及びウェハ面内の中心部と周
辺部とのレジストパターンの寸法差を少なくし、正確に
寸法コントロールされた回路パターンを形成し得るレジ
スト現像装置を提供しようとするものである。
、現像後におけるウェハ間及びウェハ面内の中心部と周
辺部とのレジストパターンの寸法差を少なくし、正確に
寸法コントロールされた回路パターンを形成し得るレジ
スト現像装置を提供しようとするものである。
本発明者らはノズル方式やパドル方式の現像装置でレジ
ストパターンの寸法差が生じる要因について検討した結
果、以下のような点が重要であることを見出した。すな
わち、ウェハの中心部と周辺部とでは単位時間に現像液
に接触する割合いが異なり、中心部の方が接触割合いが
大きいために現像速度が大きくなると考えられる。特に
、スプル一方式ではウェハに対するノズルの位置及び角
度が重要となってくる。本発明はこの点を考慮してなさ
れたものである。
ストパターンの寸法差が生じる要因について検討した結
果、以下のような点が重要であることを見出した。すな
わち、ウェハの中心部と周辺部とでは単位時間に現像液
に接触する割合いが異なり、中心部の方が接触割合いが
大きいために現像速度が大きくなると考えられる。特に
、スプル一方式ではウェハに対するノズルの位置及び角
度が重要となってくる。本発明はこの点を考慮してなさ
れたものである。
すなわち本発明のレジスト現像装置は、半導体ウェハを
固定する回転可能なウェハチャックと、該ウェハチャッ
クの上方に配設され、現像液を流出するノズルと、該ノ
ズルをウェハチャックに固定された半導体ウェハの中心
部と周辺部との間をウェハ上面に対して平行な方向に移
動させるか又はつＩハ上面に対して垂直な面内を回動さ
せる駆動部とを具備したことを特徴とするものである。
固定する回転可能なウェハチャックと、該ウェハチャッ
クの上方に配設され、現像液を流出するノズルと、該ノ
ズルをウェハチャックに固定された半導体ウェハの中心
部と周辺部との間をウェハ上面に対して平行な方向に移
動させるか又はつＩハ上面に対して垂直な面内を回動さ
せる駆動部とを具備したことを特徴とするものである。
本発明において、中心部と周辺部との間とは厳密に中心
から１つの半径方向を意味するわけではなく、半径方向
に対して所定の角度傾いた方向でもよい。
から１つの半径方向を意味するわけではなく、半径方向
に対して所定の角度傾いた方向でもよい。
このようなレジスト現像装置によれば、例えば周辺部で
現像液を流出する時間を長くする等の方法により、ウェ
ハ面内のどの位置でも現像液の接触する割合を均一にす
ることができ、現像後のレジストパターンのウェハ面内
及びウェハ間における寸法差を小さくすることができる
。
現像液を流出する時間を長くする等の方法により、ウェ
ハ面内のどの位置でも現像液の接触する割合を均一にす
ることができ、現像後のレジストパターンのウェハ面内
及びウェハ間における寸法差を小さくすることができる
。
なお、本発明のレジスト現像装置においては、ノズルを
ウェハ上面に対して平行な方向に移動させたり、ウェハ
上面に対して垂直な面内を回動させる駆動部の他に、ウ
ェハ上面に対して垂直方向へ移動させたり、ウェハ上面
と平行な面内を回転させたりする駆動部を設けてもよい
。
ウェハ上面に対して平行な方向に移動させたり、ウェハ
上面に対して垂直な面内を回動させる駆動部の他に、ウ
ェハ上面に対して垂直方向へ移動させたり、ウェハ上面
と平行な面内を回転させたりする駆動部を設けてもよい
。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。な
お、以下の説明ではＸ方向をウェハの中心から周辺に向
かう１つの半径方向、ｙ方向をＸ方向と垂直な他の半径
方向、２方向をウェハ面に対して垂直な方向として説明
する。
お、以下の説明ではＸ方向をウェハの中心から周辺に向
かう１つの半径方向、ｙ方向をＸ方向と垂直な他の半径
方向、２方向をウェハ面に対して垂直な方向として説明
する。
第１図において、回転軸３１上には半導体ウェハを吸着
固定するウェハチャック３２が支持されている。このウ
ェハチャック３２の上方には駆動機構の先端部に取付け
られ、現像液を流出するスプレ一式のノズル３３が設置
されている。この駆動機構は、固定部３４、固定部３４
に取付けられたＸ方向駆動モータ３５、Ｘ方向駆動モー
タ３５により駆動されるＸ方向支持部３６、Ｘ方向支持
部３６に取付けられたｙ方向駆動モータ３７、ｙ方向駆
動モータ３７により駆動されるｙ方向支持部３８、ｙ方
向支持部３８に取付けられた２方向駆動モータ３９．２
方向駆動モータ３９により駆動される２方向支持部４０
．２方向支持部４０に取付けられた沿直面内回転駆動モ
ータ４１、沿直面内回転駆動モータ４１により駆動され
るノズル支持板４２、ノズル支持板４２に取付けられた
水平面内回転駆動モータ４３、水平面内回転駆動モータ
４３により駆動されるノズル保持部４４からなるもので
あり、このノズル保持部４４に前記ノズル３３が保持さ
れている。
固定するウェハチャック３２が支持されている。このウ
ェハチャック３２の上方には駆動機構の先端部に取付け
られ、現像液を流出するスプレ一式のノズル３３が設置
されている。この駆動機構は、固定部３４、固定部３４
に取付けられたＸ方向駆動モータ３５、Ｘ方向駆動モー
タ３５により駆動されるＸ方向支持部３６、Ｘ方向支持
部３６に取付けられたｙ方向駆動モータ３７、ｙ方向駆
動モータ３７により駆動されるｙ方向支持部３８、ｙ方
向支持部３８に取付けられた２方向駆動モータ３９．２
方向駆動モータ３９により駆動される２方向支持部４０
．２方向支持部４０に取付けられた沿直面内回転駆動モ
ータ４１、沿直面内回転駆動モータ４１により駆動され
るノズル支持板４２、ノズル支持板４２に取付けられた
水平面内回転駆動モータ４３、水平面内回転駆動モータ
４３により駆動されるノズル保持部４４からなるもので
あり、このノズル保持部４４に前記ノズル３３が保持さ
れている。
上記レジスト現像装置を用いたホトレジスト現像は以下
のようにして行われる。まず、例えばポジ型ホトレジス
トの塗布、ベーク及び露光を経た半導体ウェハ４５をウ
ェハチャック３２により真空吸着する。次に、半導体ウ
ェハ４５を任意回転数、例えば１００ｒｐ−の回転数で
回転させながら、ノズル３３から現像液４６を半導体ウ
ェハ４５上に流出させる。
のようにして行われる。まず、例えばポジ型ホトレジス
トの塗布、ベーク及び露光を経た半導体ウェハ４５をウ
ェハチャック３２により真空吸着する。次に、半導体ウ
ェハ４５を任意回転数、例えば１００ｒｐ−の回転数で
回転させながら、ノズル３３から現像液４６を半導体ウ
ェハ４５上に流出させる。
この現像において、ノズル３３を通常の固定ノズル方式
での位置と、この位置よりもウェハ４５の周辺部によっ
た位置との２箇所の間で移動させる場合について説明す
る。まず、ウェハ４５の周辺部の上方にノズル３３を移
動させ、現像液４６がウェハ４５中心にかからぬように
ノズル３３を低くする。また、現像液４６がウェハ４５
の裏面にまわり込んだりしないように、例えばノズル３
３を回転させて現像液が流出されるほぼ楕円状の領域の
長軸がウェハ４５の円周に沿うようにする。
での位置と、この位置よりもウェハ４５の周辺部によっ
た位置との２箇所の間で移動させる場合について説明す
る。まず、ウェハ４５の周辺部の上方にノズル３３を移
動させ、現像液４６がウェハ４５中心にかからぬように
ノズル３３を低くする。また、現像液４６がウェハ４５
の裏面にまわり込んだりしないように、例えばノズル３
３を回転させて現像液が流出されるほぼ楕円状の領域の
長軸がウェハ４５の円周に沿うようにする。
そして、周辺部上で任意時間例えば２秒間ノズル３３を
静止させた後、通常の状態に戻すという動作を例えば４
秒サイクルで４０秒間行なう。その侵、図示しない別の
ノズルから純水をウェハ４５上に流出して洗浄を行ない
、更にウェハ４５を例えば４０００ ｒｐ−の回転数で
回転させて乾燥する。
静止させた後、通常の状態に戻すという動作を例えば４
秒サイクルで４０秒間行なう。その侵、図示しない別の
ノズルから純水をウェハ４５上に流出して洗浄を行ない
、更にウェハ４５を例えば４０００ ｒｐ−の回転数で
回転させて乾燥する。
このようなレジスト現像装置によれば、半導体ウェハ４
５の面内のどの位置でも現像レートが均一となるので、
第２図に示す如く現像後のレジストパターンの寸法は、
半導体ウェハ４５面内のどの位置においてもほぼ一定と
なる。また、ウェハ間、ロフト間でのレジストパターン
の寸法差も小さくなるという結果が得られた。
５の面内のどの位置でも現像レートが均一となるので、
第２図に示す如く現像後のレジストパターンの寸法は、
半導体ウェハ４５面内のどの位置においてもほぼ一定と
なる。また、ウェハ間、ロフト間でのレジストパターン
の寸法差も小さくなるという結果が得られた。
なお、上記実施例では駆動源は全てモータとしたが、駆
動源として圧力動作するものを用いてもよい。例えば第
３図に示すように回転軸３１上に支持されたウェハチャ
ック３゛２に吸着固定される半導体ウェハ４５上に設置
されるノズル３３の駆動機構を、支持板４７に取付けら
れ、圧縮流体管４８内の流体により駆動する２方向駆動
用シリンダ４９、このシリンダ４９の下端部に取付けら
れた沿直面内回転駆動モータ５０、沿直面内回転駆動モ
ータ５０により駆動するノズル支持板５１、ノズル支持
板５１に取付けられた水平面内回転駆動モータ５２、水
平面内回転駆動モータ５２により駆動するノズル保持部
５３という構成としてもよい。このレジスト現像装置で
はノズル３３をウェハ４５上面と平行に移動させる駆動
部がないが、このようなレジスト現像装置でも上記実施
例と同様な効果を得ることができる。
動源として圧力動作するものを用いてもよい。例えば第
３図に示すように回転軸３１上に支持されたウェハチャ
ック３゛２に吸着固定される半導体ウェハ４５上に設置
されるノズル３３の駆動機構を、支持板４７に取付けら
れ、圧縮流体管４８内の流体により駆動する２方向駆動
用シリンダ４９、このシリンダ４９の下端部に取付けら
れた沿直面内回転駆動モータ５０、沿直面内回転駆動モ
ータ５０により駆動するノズル支持板５１、ノズル支持
板５１に取付けられた水平面内回転駆動モータ５２、水
平面内回転駆動モータ５２により駆動するノズル保持部
５３という構成としてもよい。このレジスト現像装置で
はノズル３３をウェハ４５上面と平行に移動させる駆動
部がないが、このようなレジスト現像装置でも上記実施
例と同様な効果を得ることができる。
また、本発明のレジスト現像装置に用いられるノズルは
、スプレ一方式のものに限らず、パドル方式で用いられ
るようなノズル孔が１つしかないものとしてもよい。
、スプレ一方式のものに限らず、パドル方式で用いられ
るようなノズル孔が１つしかないものとしてもよい。
以上詳述した如く本発明のレジスト現像装置によれば、
現像後におけるレジストパターンの寸法をウェハ面内及
びウェハ間でほぼ一定とし、正確に寸法コントロールさ
れた回路パターンを形成できるものである。
現像後におけるレジストパターンの寸法をウェハ面内及
びウェハ間でほぼ一定とし、正確に寸法コントロールさ
れた回路パターンを形成できるものである。
第１図は本発明の実施例におけるレジスト現像装置を示
す斜視図、第２図は同装置を用いて現像を行なった場合
のウェハの中心からの距離とレジストパターンの寸法と
の関係を示す線図、第３図は本発明の他の実施例におけ
るレジスト現像装置の側面図、第４図は従来のスプレ一
方式のレジスト現像装置を示す斜視図、第５図は同装置
を用いて現像を行なった場合のウェハの中心からの距離
とレジストパターンの寸法との関係を示す縮図、第６図
は従来のディップ方式によるレジストの現一方法を示す
斜視図、第７図は従来のパドル方式によるレジストの現
像方法を示す側面図である。 ３１・・・回転軸、３２・・・ウェハチャック、３３・
・・ノズル、３４・・・固定部、３５・・・Ｘ方向駆動
モータ、３６・・・Ｘ方向支持部、３７・・・ｙ方向駆
動モータ、３８・・・ｙ方向支持部、３９・・・２方向
駆動モータ、４０・・・２方向支持部、４１．５０・・
・沿直面内回転駆動モータ、４２．５１・・・ノズル支
持板、４３．５２・・・水平面内回転駆動モータ、４４
．５３・・・ノズル保持部、４５・・・半導体ウェハ、
４６・・・現像液、４７・・・支持板、４８・・・圧縮
流体管、４９・・・２方向駆動用シリンダ。 第 １ 図 第３図 第５図 にバー〒Ｉｕ’９″ｌ７ｆ）￥ｌｕ （ｍｍ）第６図 第７図
す斜視図、第２図は同装置を用いて現像を行なった場合
のウェハの中心からの距離とレジストパターンの寸法と
の関係を示す線図、第３図は本発明の他の実施例におけ
るレジスト現像装置の側面図、第４図は従来のスプレ一
方式のレジスト現像装置を示す斜視図、第５図は同装置
を用いて現像を行なった場合のウェハの中心からの距離
とレジストパターンの寸法との関係を示す縮図、第６図
は従来のディップ方式によるレジストの現一方法を示す
斜視図、第７図は従来のパドル方式によるレジストの現
像方法を示す側面図である。 ３１・・・回転軸、３２・・・ウェハチャック、３３・
・・ノズル、３４・・・固定部、３５・・・Ｘ方向駆動
モータ、３６・・・Ｘ方向支持部、３７・・・ｙ方向駆
動モータ、３８・・・ｙ方向支持部、３９・・・２方向
駆動モータ、４０・・・２方向支持部、４１．５０・・
・沿直面内回転駆動モータ、４２．５１・・・ノズル支
持板、４３．５２・・・水平面内回転駆動モータ、４４
．５３・・・ノズル保持部、４５・・・半導体ウェハ、
４６・・・現像液、４７・・・支持板、４８・・・圧縮
流体管、４９・・・２方向駆動用シリンダ。 第 １ 図 第３図 第５図 にバー〒Ｉｕ’９″ｌ７ｆ）￥ｌｕ （ｍｍ）第６図 第７図
Claims (3)
- （１）半導体ウェハを固定する回転可能なウェハチャッ
クと、該ウェハチャックの上方に配設され、現像液を流
出するノズルと、該ノズルをウェハチャックに固定され
た半導体ウェハの中心部と周辺部との間をウェハ上面に
対して平行な方向に移動させるか又はウェハ上面に対し
て垂直な面内を回動させる駆動部とを具備したことを特
徴とするレジスト現像装置。 - （２）ノズルを半導体ウェハの上面に対して垂直方向に
移動させる駆動部を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のレジスト現像装置。 - （３）ノズルを半導体ウェハの上面と平行な面内で回転
させる駆動部を設けたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項記載のレジスト現像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26771184A JPS61144825A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | レジスト現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26771184A JPS61144825A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | レジスト現像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61144825A true JPS61144825A (ja) | 1986-07-02 |
Family
ID=17448485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26771184A Pending JPS61144825A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | レジスト現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61144825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01170023A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-05 | Casio Comput Co Ltd | フォトレジスト現像装置 |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP26771184A patent/JPS61144825A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01170023A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-05 | Casio Comput Co Ltd | フォトレジスト現像装置 |
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