JPS6233736B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、ウエーハを搬送しながら上方から
処理液を掛け、現像又は現像エツチングするよう
にした、半導体ウエーハの処理装置の改良に関す
る。

〔従来技術〕

従来のこの種の半導体ウエーハ（以下「ウエー
ハ」と略称する）の湿式の処理装置は、第１図に
概要構成図で示すようになつていた。１は現像
室、２はこの現像室の下方に設置された搬送装置
で、例えばベルト搬送手段からなり、ウエーハ３
を一枚宛間隔をあけて矢印Ａ方向に所定の速度で
搬送する。ウエーハ３の上面には前工程におい
て、ポジ形などのホトレジスト４が塗布され、所
定パターンの露光がされてある。５は現像の処理
液９の配管、６はこの配管から下方に出され、等
間隔に配設された多数本の分岐管で、それぞれ下
端に管継手７を介しシヤワーノズル８を取付けて
ある。９ａはこれらのノズル８から噴射された処
理液９のシヤワーである。

このシヤワーノズル８部を第２図及び第３図に
正面図及び側面図で示す。分岐管６からの処理液
がシヤワーノズル８により、進行方向線に対し扇
形に横広がりになつたシヤワー９ａとなつて、ウ
エーハ３のホトレジスト４面に掛けられる。この
扇形のシヤワー９ａの分布状態を第４図に平面図
で示し、ウエーハ３は矢印Ａ方向に送られてお
り、扇形に横広がりになつたシヤワー９ａが送行
に従つて全面に掛かることになる。

こうして、第１図のように、現像室１に順次搬
入された各ウエーハ３は、搬送装置２により搬送
されながら、多数本のシヤワーノズル８の下を低
速で順次通り、繰返し扇状のシヤワー９ａを浴
び、この間にホトレジスト４の現像が進行し、現
像室１の出口側に至る間（約１分）に現像処理が
完了する。ここで、ウエーハ３は搬出され、次工
程の水洗、乾燥処理が施される。

上記従来の装置では、処理液９のシヤワー９ａ
による現像であり、現像室１内に処理液９の飛ま
つが多く発生する。第５図Ａに示すように、ウエ
ーハ３のホトレジスト４上にシヤワー９ａが掛る
前に処理液飛まつ９ｂが付着すると、この箇所に
不必要な現像が始まる。Ｂ図のように、シヤワー
９ａを浴びて本来の現像が進行するが、処理液飛
まつ９ｂの付着個所の現像進行が他より早く、ホ
トレジスト４にくぼみ１０ａができる。こうし
て、順次各シヤワー９ａを浴びたウエーハ３は現
像が進行するが、Ｃ図のように、処理液飛まつ９
ｂの付着個所のくぼみ１０ｂが他の所要の現像よ
り早く進行する。こうして、Ｄ図に示すように、
現像処理が終つたウエーハ３は、ホトレジスト４
に不要なピンホール１０ｃができたものとなる。
このピンホール１０ｃが露光による領域ではなく
とも生じており、不良品となる。なお、第５図で
は、露光された領域の現像進行による所定パター
ン形成の状態は、図示を略している。

上記従来装置は、処理液９が横広がりのシヤワ
ー９ａとなつてウエーハ３に、送行の前端から次
第に後端に掛けられ、このため、前端に第１段目
のシヤワーノズル８によるシヤワー９ａが掛つ
て、全面に処理液９が覆うまでにある時間がかか
る。したがつて、ウエーハ３のホトレジスト４上
に、シヤワー９ａが掛かる前に、処理液飛まつ９
ｂが付着すると、その個所が末露光個所であつて
も、不要のピンホール１０ｃを生じることにな
り、品質を低下させていた。また、横広がりの扇
形のシヤワー９ａであるので、各ウエーハ３上全
面をそれぞれ処理液９で覆うのに、多数のシヤワ
ーノズル８を等間隔に配設しなければならず、処
理液９が多量になり、その循環設備は容量の大き
いものを要していた。また、処理液９は多量が循
環するので、その劣化が早かつた。

〔発明の概要〕

この発明は、上記従来装置の欠点をなくするた
めになされたもので、第１段目のノズルから流量
調整した処理液が出され、このノズルの形状は、
処理液が飛散せずにまとまつて流下しウエーハ上
を瞬時に覆うようにし、処理液の飛まつの付着に
よるピンホール発生をなくし、ウエーハの品質を
向上し、第２段目以下のシヤワーノズルの数を少
なくし、処理液の所要量を低減した、半導体ウエ
ーハの処理装置を提供することを目的としてい
る。

〔発明の実施例〕

第６図はこの発明の一実施例によるウエーハの
処理装置の概要構成図であり、１〜９，９ａは上
記従来装置と同一のものである。２０は処理液の
配管５から下方に出された搬入側の分岐管６の下
方に、管継手２１を介し設けられた第１段目のノ
ズルで、分岐管６に取付けられた流量調整弁２２
により処理液９が適度な流量に調整されて流下す
る。流量調整弁２２には例えばニードル弁などを
用いる。

上記第１段目のノズル２０は、第７図及び第８
図に正面図及び側面図で示すようになつている。
このノズル２０の形状、大きさは、流量調整弁２
２により適度な流量にされた処理液９が、棒状に
まとまつて流下し、速やかにウエーハ３のホトレ
ジスト４上面全部を覆うようにし、流下途中で飛
散しないようにしてある。この状態のウエーハ３
を第９図に平面図で示し、断面円形の棒状になつ
て処理液９が流下し、ウエーハ３のホトレジスト
４全面を覆う。

第６図に戻り、第１段目のノズル２０に続い
て、第２段目のシヤワーノズル８が配設されてあ
り、この第２段目のシヤワーノズル８から間隔を
大きくあけて、第３段目及び最終段のシヤワーノ
ズル８，８が配設されてある。これらのシヤワー
ノズル８は、処理液９を扇形に横広がりのシヤワ
ー９ａにして、送行されているウエーハ３上に掛
けていく。

上記一実施例の装置による、ウエーハ３の現像
処理は次のようになる。現像室１内に搬入された
ウエーハ３は、搬送装置２によりそれぞれ適当な
間隔をあけて順次送行される。搬入のウエーハ３
は第１段目のノズル２０下に送られ、棒状に流下
する十分な流量の処理液９で、ホトレジスト４上
面全部が瞬時に覆われる。ウエーハ３は続いて、
第２段目のシヤワーノズル７下に送られ、処理液
９の扇形に横広がりのシヤワー９ａが掛けられ、
上面に処理液９の膜切れがないように補足してい
る。第２段目のシヤワーノズル８下を過ぎたウエ
ーハ１は、水平姿勢でゆつくり送られており、上
面に十分な処理液９が表面張力で膜状にたまつて
いて、次第に現像が進行する。このため、次の第
３段目のシヤワーノズル８までの区間Ｂは、従来
のような多数段のシヤワーノズル８の配設は要し
なく、処理液９の量が低減される。こうして、ウ
エーハ３は第３段目及び最終段のシヤワーノズル
８下を送られ、処理液のシヤワー９ａが掛けられ
処理が完全に施されるようにしている。

第１０図は、第１段目のノズル２０による処理
液の棒状流下の作用を示す説明図である。Ａ図の
ように、搬入されたウエーハ３のホトレジスト４
上面に処理液飛まつ９ｂが付着しても、第１段目
のノズル２０からの処理液９の棒状流下により、
瞬時にホトレジスト４全面に広がり、Ｂ図のよう
に処理液飛まつ９ｂを抱き込み全面を処理液９膜
で覆い、従来のような処理液飛まつ９ｂによる現
像先行の余地がなくなり、全面にわたつて同時に
現像が始まる。こうして、Ｃ図のように、ウエー
ハ３は第２段目のシヤワーノズル７下に送行さ
れ、処理液の扇形のシヤワー９ａが掛けられる。
なお、第１０図では、露光された領域の本来の現
像進行による所定パターン形成の状態は、図示を
略している。

第１１図はこの発明の他の実施例を示す第１段
目のノズル部の側面図である。途中に流量調整弁
２２が設けられた分岐管６の下端部を適宜に曲
げ、適当な口径にしたノズル２３を形成してい
る。こうして、処理液９が棒状に流下し、ウエー
ハ３のホトレジスト４上を覆うようにしている。

第１２図はこの発明の異なる他の実施例を示す
第１段目ノズル部の斜視図である。大口径のウエ
ーハに対応するため、管継手２４には、正面にノ
ズル２５が取付けられ、両側に１対のノズル２６
が取付けられ、３本のノズルから処理液９をそれ
ぞれ棒状に流下する。こうして、広い面積のウエ
ーハのホトレジスト全面を速やかに処理液で覆う
ようにしている。

なお、上記実施例では、第１段目の出口を円形
にしたノズルから処理液が断面ほぼ円形の棒状に
まとまつて流下するようにしたが、ノズルの出口
形状を変え、処理液を横広がりの断面だ円形又は
小判形などの棒状にまとまつて流下するようにし
てもよい。

また、上記実施例では、第１段目のノズルの処
理液の調整は、流量調整弁２２によつたが、他の
シヤワーノズルの配管系統とは別個のポンプ回路
を設け、処理液の流量調整を現像室外から制御す
るようにしてもよい。

さらに、上記実施例では、現像液による現像処
理の場合を説明したが、ウエーハ上に形成されて
ある配線パターンなどを耐湿絶縁保護するため、
ポリイミドなどの絶縁樹脂被膜を施し、この上に
ホトレジストを塗布し、所定のパターンの露光処
理してある場合に、現像エツチング液を処理液に
用いてホトレジストの現像と絶縁樹脂被膜のエツ
チングとを一工程により処理を施すのにも適用で
きるものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、流量調整し
た処理液を第１段目のノズルから棒状にまとまつ
た状態で流下し、ウエーハのホトレジスト上を瞬
時に覆うようにしたので、処理液飛まつの付着に
よるピンホールがなくなり、ウエーハの品質が向
上され、第２段目以下のシヤワーノズルの数が少
なくされ、処理液の所要量が低減でき、経費が節
減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のウエーハ処理装置を示す概要構
成図、第２図及び第３図は第１図のシヤワーノズ
ル部の正面図及び側面図、第４図は第１図のシヤ
ワーノズルにより処理液シヤワーが掛けられた状
態を示すウエーハの平面図、第５図は第１図のウ
エーハ上に処理液飛まつが付着しホトレジストに
ピンホールが生じる過程を順に示す説明図、第６
図はこの発明の一実施例によるウエーハ処理装置
を示す概要構成図、第７図及び第８図は第６図の
第１段目ノズル部の正面図及び側面図、第９図は
第８図のノズルにより処理液が掛けられた状態を
示すウエーハの平面図、第１０図は第６図のウエ
ーハに処理液飛まつが付着した場合の第１段目ノ
ズルによる流下処理液の作用を順に示す説明図、
第１１図はこの発明の他の実施例を示す第１段目
ノズル部の側面、第１２図はこの発明の他のさら
に異なる実施例を示す第１段目ノズル部の斜視図
である。 ２…搬送装置、３…半導体ウエーハ、４…ホト
レジスト、８…シヤワーノズル、９…処理液、９
ａ…処理液のシヤワー、２１…第１段目のノズ
ル、２２…流量調整弁、２３，２５，２６…第１
段目のノズル、なお、図中同一符号は同一又は相
当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上部にホトレジストが塗布され露光工程を経
   た半導体ウエーハを一枚宛順に所定速さで搬送す
   る搬送装置、上記半導体ウエーハの搬入側の上方
   に配設されてあり、流量調整された処理液が上方
   から供給され、この処理液を棒状にまとまつた状
   態で流下し、搬入され送行される上記半導体ウエ
   ーハのホトレジスト全面を速やかに覆うようにす
   る第１段目のノズル、及びこの第１段目ノズルの
   後方位置と、中間部をあけて搬出側位置とのうち
   少なくとも搬出側位置に、上方から供給された処
   理液を扇状に横広がりのシヤワーにして、上記第
   １段目のノズル下を通過して送行される上記半導
   体ウエーハのホトレジスト上に掛けるシヤワーノ
   ズルを備えたことを特徴とする半導体ウエーハの
   処理装置。 ２ 処理液は現像液からなり、半導体ウエーハの
   ホトレジストの現像処理をするようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体ウ
   エーハの処理装置。 ３ 半導体ウエーハにはホトレジストの下に絶縁
   樹脂被膜が施されてあり、処理液は現像エツチン
   グ液からなり、上記ホトレジストの現像処理と上
   記絶縁樹脂被膜のエツチング処理を一工程で施す
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の半導体ウエーハの処理装置。