JPS61251134A

JPS61251134A - 自動現像装置

Info

Publication number: JPS61251134A
Application number: JP9313885A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Matsuoka; 康男松岡; Nobuji Tsuchiya; 土屋　宜司
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1986-11-08

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は被処理基板上に被覆されたレジストの現像を自
動的に高精度で行なう装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ホトマスク又は半導体ウェハ上のパターンを形成する際
には、リソグラフィ工程が行われる。このリソグラフィ
工程においては、処理基板上にレジストを塗布し、選択
的に紫外線等の所定波長域の電磁線による露光あるいは
電子線等の粒子線による描画を行なった後、レジストの
現像を行なう。

この現像の方式は、基本的にはディップ（浸漬）方式、
スプレ一方式及びパドル方式の３つに大別される。

ディップ（浸漬）方式は、レジストが被覆された被処理
基板を現像液に浸漬するものである。この方式では、現
像液の使用量が少ないことと、温度側−性が良好で、レ
ジストパターンの寸法バラツキが比較的小さいという利
点がある。しかし、この方式の最も大きな欠点は、現像
を続けると現像液中に浮遊する異物が多くなり、こうし
た異物の付着等により欠陥が生じ易く、所定のレジスト
パターンの形成が困難となることである。また、操作性
が悪く、自動化が困難であるという欠点がある。更に、
現像処理後、被処理基板の移動中に現像液によりレジス
トパターンの溶解が進行するため、パターンの精度要求
がより厳しくなってきている傾向には十分に対応できな
いという問題がある。

スプレ一方式は、被処理基板上のレジストに清浄な現像
液をスプレーするものである。この方式では、現像工程
の自動化が容易であり、しかも常に清浄な現像液が使用
されるので、レジストパターンに発生する欠陥が少ない
という利点がある。

しかし、現像液の温度制御が困難であるうえに、気化熱
の影響により被処理基板面内で現像液に温度差が生じる
ため、レジストパターンに寸法バラツキが生じ易いとい
う欠点がある。

パドル方式は、レジストが被覆された被処理基板を静止
又は緩い回転状態とし、レジスト上に現像液を滴下して
現像液の液膜を形成するものである。この方式は、スプ
レ一方式とディップ方式との中間的な方式として位置づ
けられる。すなわち、ディップ方式と同様に現像液の使
用量が少ないうえに、自動化が容易である。しかし、こ
のパドル方式でも、スプレ一方式と同様に現像時の現像
液の温度制御が困難であり、レジストパターンの寸法バ
ラツキが大きくなり易いという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、レジ
ストパターン中の欠陥発生を防止するとともに、レジス
トパターンの現像精度をより高精度化し得る自動現像装
置を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明の自動現像装置は、レジストが塗布され、露光工
程又は描画工程が終了した被処理基板が載置されるステ
ージと、このステージ上に載置された被処理基板上に密
着して被せられる移動可能な密閉枠と、この密閉枠内に
現像液を供給する供給管とを具備したことを特徴とする
ものである。

このような自動現像装置によれば、ディップ方式を自動
化することにより、現像時の現像液の温度制御が容易で
あるという利点を生かし、現像精度を高精度化するとと
もに、現像毎に常に清浄な現像液を使用するので、レジ
ストパターン中の欠陥発生を防止することができ、る。

なお、瑛像後ただちにリンスが行なえるようにリンス液
をスプレーするノズルを取付ければ、被処理基板の移動
中のレジストパターンの溶解が生じることがないので、
現像精度をより高精度化できることが期待される。

（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。

第１図において、本発明に係る自動現像装置の主要部は
例えばフッ素樹脂（テフロンなど）製の密閉可能な処理
槽１内に収容されている。この処理槽１の底部下方には
モータ２が配置されている。

このモータ２の駆動力により回転する回転軸３が処理槽
１の底部中央から処理槽１内部に挿入され、この回転軸
３上には基板ステージ４が載置されている。これら回転
軸３及び基板ステージ４内部には恒温水の流通孔５が設
けられており、これら流通孔５は処理槽１の外部の回転
軸３側面で開口しており、これら開口部に対応してブラ
シ６．６が設けられている。これらブラシ６．６には電
子恒濃槽７及びポンプ８を介装した配管９が接続されて
おり、前記回転軸３及び基板ステージ４の内部へ恒温水
を供給するようになっている。なお、ブラシ６．６が設
けられている流通孔５の開口部近傍はシール材１０によ
りシールされている。

また、前記基板ステージ４上には基板受爪１１が設けら
れている。前記処理槽１内壁には先端部が屈曲したアー
ム１２が回転自在に取付けられ、その先端に環状枠１３
が固定されている。この環状枠１３はアーム１２の回転
により前記基板受爪１１外周の基板ステージ４上に設置
され、アーム１２の回転により設置位置からはずされる
。この環状枠１３はリングシール又はバキュームシール
により基板ステージ４との間がシールされ、基板ステー
ジ４とともに現像槽を形成する。そして、前記処理槽１
を貫通して環状枠１３と基板ステージ４とで形成される
現像槽の内部に現像液を供給する供給管１４が設けられ
ている。

また、処理槽１の側壁には基板搬入口１５及び基板搬出
口１６が設けられている。前記基板搬入口１５の外側に
は例えばガラス上にＣｒが被着され、更にレジストの塗
布、ベーク、電子線描画工程が終了した基板が搬送され
るコンベア１７及び基板を処理槽１内へ搬入する搬入ア
ーム１８が設けられている。また、前記搬出口１６の外
側には基板を次工程へ搬送するコンベア１９及び基板を
処理槽１内からコンベア１９上に搬出する搬出アーム２
０が設けられている。

更に、処理槽１上部にはリンス液をスプレーするノズル
２１が設けられている。現像液やリンス液等の処理液は
処理槽１の底部に設けられた排液口２２から処理槽１外
部へ排出される。なお、この排液口２２は処理槽１内の
雰囲気ガスの排気口としても用いられる場合がある。

上記自動現像装置を用いた基板の現像は以下のようにし
て行われる。

まず、アーム１２を回転させて環状枠１３を基板ステー
ジ４上に設置する。次に、供給管１４から現像液を環状
枠１４及び基板ステージ４で形成される現像槽内に供給
する。つづいて、基板搬入口１５を図示しないペンシリ
ンダ等により開いた後、搬入アーム１８により基板２３
を基板受爪１１上に載置し、現像を開始する。なお、現
像時には現像液中に温度センサを浸し、現像液の温度が
設定温度からはずれた場合には、制御信号を電子恒温槽
７の温度制御機構にフィードバックし、現像液の温度調
整をより厳密に行なうことが望ましい。つづいて、所定
時間の現像を行なった後、アーム１２を回転させて環状
枠１３を基板ステージ４上から移動させ、現像液を流出
させて現像を終了する。その後、モータ２を回転させな
がら、ノズル２１からリンス液をスプレーさせ、リンス
を行なう。更に、基板ステージ４を２０００　ｒＤ−程
度の回転数で高速回転させることにより基板２３の乾燥
を行なう。次いで、搬出アーム２０により基板２３を基
板受爪１１からはずし、処理槽１外へ搬出した後、コン
ベア１９上に載せて次工程へ搬送する。

上記のような自動現像装置によれば、ディップ方式を自
動化することにより、現像時の現像液の温度制御が容易
であるという利点を生かし、現像精度を高精度化すると
ともに、現像毎に常に清浄な現像液を使用するので、レ
ジストパターン中の欠陥発生を防止することができる。

更に、上記実施例の自動現像装置では、現像後ただちに
リンスが行なえるようにリンス液をスプレーするノズル
２１を取付けているので、従来のディップ方式のように
基板２３移動中のレジストパターンの溶解が生じること
がなく、レジストパターンの現像精度を従来のディップ
方式より高精度とすることが期待できる。

実際に、上記実施例の自動現像装置によ、る現像と、従
来のディップ方式（比較例１）及びスプレ一方式（比較
例２）による現像とでパターン幅精度及びレジストパタ
ーン中の欠陥数を比較した結果を第２図（パターン幅精
度）及び第３図（欠陥数）に示す。

第２図から明らかなように、実施例ではスプレ一方式（
比較例２）と比較してレジストパターンの面内バラツキ
がかなり少なく、ディップ方式の利点を有している。ま
た、第３図から明らかなように、実施例と従来のディッ
プ方式（比較例１）とを比較すると、レジストパターン
中の欠陥数は大幅に減少してスプレ一方式と同程度とな
っている。

なお、上記実施例では基板ステージ４中に恒温水を流す
ことにより現像時の現像液の温度制御を行なったが、環
状枠１３に恒温水を流すことにより現像液の温度制御を
行なってもよい。また、現像液自体の温度制御を行なっ
てもよい。

また、上記実施例では現像液中に温度センサを浸し、フ
ィードバック制御を行なう場合について説明したが、更
にこの温度センサにより現像液の温度をモニタし、その
積分を行ない、現像時間を補正してもよい。

更に、現像液の温度制御については、環状枠１３周囲に
温度制御された不活性ガス（例えば窒素ガス）を流し、
排液口２２又は他の位置に設けられた排気口から排気す
る操作を加えてより厳密にすることができる。ただし、
現像中は排気を停止させることが望ましい。

（発明の効果〕以上詳述した如く本発明の自動現像装置によれば、レジ
ストパターンに発生する欠陥数を減少できるとともに、
現像精度の高精度化を達成できる等顕著な効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における自動現像装置の構成図
、第２図は本発明の実施例における自動現像装置と従来
のディップ方式及びスプレ一方式による現像のパターン
幅精度を示す分布図、第３図は本発明の実施例における
自動現像装置と従来のディップ方式及びスプレ一方式に
よる現像のレジストパターン中の欠陥数を示す分布図で
ある。１・・・処理槽、２・・・モータ、３・・・回転軸、４
・・・基板ステージ、５・・・流通孔、６・・・ブラシ
、７・・・電子恒温槽、８・・・ポンプ、９・・・配管
、１０・・・シール材、１１・・・基板受爪、１２・・
・アーム、１３・・・環状枠、１４・・・供給管、１５
・・・基板搬入口、１６、基板搬出口、１７．１９・・
・コンベア、１８・・・搬入アーム、２０・・・搬出ア
ーム、２１・・・ノズル、２２・・・排液口、２３・・
・基板。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第３図）ｌｆＳｆＩ収（個）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステージと、このステージ上に設置される移動可
能な環状枠と、前記ステージ上に設置された環状枠内に
現像液を供給する供給管と、レジストが塗布され、露光
工程又は描画工程が終了した被処理基板を前記ステージ
上に搬送し、現像液に浸漬させる搬送機構とを具備した
ことを特徴とする自動現像装置。
（２）ステージ、環状枠及び現像液供給管を処理槽内に
収容し、この処理槽にリンス液をスプレーするノズルを
取付けるとともに、前記ステージを回転可能とし、前記
処理槽に処理液を排出する排液口を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の自動現像装置。
（３）ステージ内又は環状枠内に恒温水を流すことによ
り現像時の現像液の温度調整を行なうことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の自動現像装置。