JPS62117323A

JPS62117323A - 自動現像装置

Info

Publication number: JPS62117323A
Application number: JP25795385A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Matsuoka; 康男松岡; Kinya Usuda; 臼田　欣也; Michio Takano; 高野　径郎
Original assignee: SIGMA GIJUTSU KOGYO KK; Toshiba Corp
Current assignee: SIGMA GIJUTSU KOGYO KK; Toshiba Corp
Priority date: 1985-11-18
Filing date: 1985-11-18
Publication date: 1987-05-28

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１！ｌ！　Ｍ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（ｚ　５装置に関する。

〔発明の技術的背酬とその問題貞〕

ホトマスク又は半導体つ１ハ上にパターンを形成する際
には、リソグラフ５ｆ土程が行４゛「われる。

このリソグラフィ工程に、１３い（ｔ、１、？ｌＩｉ処
理凧板１−にレジス１〜を塗布し、選択的に紫外線等の
電磁線による露光あるいは電子線等の粒子線によるｔｍ
画を行なった後、レジメ１〜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）１１式、スプレ
一方式及びパドル／１ｊＩＳ（７）　（１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、温度制ｍ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回能であるうえに、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−づ
【ノられる。すなわら、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１−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〕

本発明は上記串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
程又は猫画工稈が終了した被処理基板が載置される固定
あるいは移動可能イ【ステージと、固定あるいは移動可
能な処理枠と、この現像構内に現像液を供給する供給管
どを具備し、現像液の温度コントロールをステージ又は
処理枠に設ける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
化すること及び被処理基板、処理液の接触部が温度制御
されることにより現像時の現像液の温度制御が容易であ
り、現像精度を高精度化することができる。また、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
ンの欠陥発生を防止することができる。

なお、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
室１内に収容されている。この処理室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が処理室
１の底部中央から処理室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は処理室１の外部の回転
軸３側面で開口し、これら開口部に対応して継手６．６
が設けられている。これら継手６．６には電子＋ｒｉ温
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の内部に恒温水を供給
するようになっている。なお、継手６．６が設けられて
いる流通孔５の間１］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。また、処理室１底部にはシリンダ１２．１２
が設けられており、これらシリンダ１２．１２の上端に
は前記基板ステージ４の周囲を囲む処理枠１３が取付け
られている。この処理枠１３は上界した時に基板ステー
ジ４の底面との間がリングシールにより液密にシールさ
れ、現像槽を形成するようになっている。そして、前記
１１！１１！Ｉ！室１を貫通して、基板ステージ４及び
処理枠１３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、処理室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］−の
塗布、ベーク、電子線描画工程が終了した！！叛が搬送
されるコンベア１７及び基板を処理室１内に搬入する搬
入アーム１８が設りられている。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
板を処理室１内からコンベア１９上に搬出する搬出アー
ム２０が設けられている。

更に、処理室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
処理室１の底部に設（プられた排液口２２から処理室１
外部へ排出される。なお、この排液口２２は処理室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。

上記現像装置を用いた基板の現像は以下のようにして行
なわれる。

まず、シリンダ１２．１２を作動さｉ！で処理枠１３を
上昇させ−（基板ステージ４底而との間を液密にシール
して現像槽を形成づる。次に、供給管１４から所定潟唯
の現（９油を基板ステージ４及び処理枠１３で形成され
る現像槽内に供給する。つづいて、基板搬入［１１５を
図示しないペンシリンダなどにより聞いた後、搬入アー
ム１８により基板２３を基板受爪１１十にＩｌ！置し、
ＪＪ２　ｆｉｌを開始１Ｊる。なお、現像時には現像液
中に温１１１！ンリを浸し、現像液の温度が設定温１「
からはずれた場合には、υＪｔ［ｌ信号を電Ｔ　ｔ！′
ｆｉｕ槽７の温り徒も１１罪機構にフィードバックし、
現像液の温度制御をより厳密に行なうことが望ましい。

つづいＣ１所定時間の現像を行なった後、シリンダ１２
．１２を作動させ、処理枠１３を下降さばて現像液を流
出さぜｃＪＪ２像を終了する。その後、モータ２を回転
しながら、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２００　Ｏｒｐ
ｍ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２ｏにより基板２３
を基板受爪１１からはずし、処理室１外へ搬出した後、
コンベア１９上に載せて次工程へ搬送づる。

このような自動現像装置によれば、処理枠１３の上昇に
よる現像槽の形成、基板２３の搬入、現像液の供給、処
理枠１３の下降による現像液の排出、基板２３の搬出と
いう工程でディップ方式を自動化することができ、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
、しかも現像槽を構成Ｊ゛る基板ステージ４の温痩制御
を行なうことにより現像時の現像液の温度をより厳密に
制御することができる。このため、現像精庶を高精度化
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。

また、現像後ノズル２１からリンス液をスプレーするこ
とにより、ただちにリンスが行なえるので、基板２３の
移動中のレジストパターンの溶解が生じることがなく、
現閣精唯をより高精度化することができる。

実際に、上記実施例の自動現像装置による現像と、従来
のアイツブ方式（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１１
１α）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
がかなり小さく、ディップ方式（比較例１）の利点を有
している。また、第３図から明らかなにうに、実施例と
従来のアイツブ方式（比較例１）とを比較で−ると、レ
ジストパターン中の欠陥数は大幅に減少し−Ｃスプレー
ｈ式と同程度となっている。

なお、上記実施例ではＭ４％スデージ４中に恒温水を流
すことにより現像１１．１の現像液の温度制御を行なっ
たが、処理枠′１３に（、ｊ　ｆｉｎ温水を流しＣもよ
い。これらの温度制御に用いる流体は水に限らず、グリ
セリン等の熱溶媒でもよいし、気体でもよい。

また、ト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。

また、第４図に示すように、基板ステージ４及び処理枠
１３の現像液との接液面に熱電素子２４を配設し、現像
液を直接温度制御するようにしてもよい。この場合、熱
電素子２４の効率を向上させるため、配管９及び流通孔
５には冷却エアを流し、熱電素子２４の接液面と反対側
の面を冷却することが望ましい。

更に、処理枠１３の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ることにより、
現像液の温度制御をより厳密に行なうことができる。た
だし、現像中は排気を停止さゼることが望ましい。

〔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、現像
液の温度コント１］−ルをス゛ｊ−ジに設けるか処理枠
に設けることににす、少ない処理液の温度制御が容易で
ある。また、現像処理は浸漬処理とスプレー処理の両方
が可能であるため、プロセス条件にあった処理を選択す
る自由度がある自動現像装置である。更には、同一位置
にて現像、リンス、乾燥までの一連の作業を自動的にか
つ連続して行なうことが可能であり、装置がコンパクト
になると共に搬送機構の信頼性が大幅に向上する。また
、現像液がなくとも環境の温度制御を容易に行なうこと
が可能である。同時にレジストパターンに発生する欠陥
数を減少でき、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り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
幅精度を示づ゛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
、第４図は本発明の他の実施例における自動現像装置の
構成図である。１・・・処理室、２・・・モータ、３・・・回転軸、４
・・・基板ステージ、５・・・流通孔、６・・・継手、
７・・・電子恒温槽、８・・・ポンプ、９・・・配管、
１０・・・シール材、１１・・・基板受爪、１２・・・
シリンダ、１３・・・処理枠、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、２４・・・熱電素子。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図ズ陥敷ＣＩＷＪ）第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステージと処理枠にてなる現像槽に現像液を供給
する工程と前記現像槽にて浸漬現像を行なう工程におい
て、現像液の温度制御としてステージ又は処理枠あるい
はステージ及び処理枠の温度制御を行なうことを特徴と
する自動現像装置。
（２）現像槽を構成するステージ及び処理枠の少なくと
も一方の温度制御を恒温水、熱溶媒又は温風により行な
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。
（３）現像槽を構成するステージ及び処理枠の少なくと
も一方の温度制御を熱電素子により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。
（４）現像液の温度制御においてステージ、処理枠を含
めた現像槽全体の雰囲気の温度制御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。