JPS63173328A - 現像装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 半導体装置の製造に≠おけるレジスト膜の現像に用いら
れる現像装置において、レジスト膜上を流れる強制排気
空気流に起因する現像液膜の温度分布の不均一を避ける
ために、該空気流を、現像処理工程中は該被処理基板か
ら離れた径路を迂回するように制御可能な構造を導入す
ることによって、該レジスト膜中に形成されるパターン
の精度の均一性を被処理基板全体にわたり維持可能とす
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置の製造におけるレジスト膜の現像に
用いられる現像装置に係り、とくに、水平に保持された
被処理基板面上に形成された現像液の膜によって現像を
行う方式の現像装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

現在、半導体装置の製造におけるレジスト膜の現像は、
液盛式現像法が主流となっている。その理由は、浸漬式
現像法では大量の現像液が繰り返し使用され、かつ、こ
の現像液の組成および濃度が現像処理にともなって変化
するので、レジスト膜中に形成されるパターン精度に影
響を与えないように、この現像液を管理するのが、必ず
しも容易ではなく、経済的でもないためである。これに
対して、液盛式現像法においては、一枚の被処理基板、
例えばシリコンウェファ−１の表面に形成されたレジス
ト膜上に現像液の膜を形成して現像を行うので、現像液
の消費量を著しく低減でき、経済性の点で有利であり、
また、常に新しい現像液を用いて現像を行うので、得ら
れるパターン精度が均一に維持できる利点がある。

第４図は従来の液盛式現像装置の概要を示す断面図であ
る。すなわち、上方が開放状態にされ、強制排気用のダ
クト１１が設けられた槽１０の底部には、回転支持機構
２０が設けられている。該回転支持機構２０は、その上
に載置された、一般に円盤状の半導体基板２１を水平に
支持するとともに、その中心を通る垂直軸を回転軸とし
て回転させる。槽１０の内部には、さらに、中心部に開
口を有する第一の遮蔽板３１と第二の遮蔽板３２が設け
られている。

第一の遮蔽板３１および第二の遮蔽板３２は、半導体基
板２１を取り巻くような形状の回転斜面から成り、第一
の遮蔽板３１は第二の遮蔽板３２よりやや急な斜面を有
し、その外周が槽１０の内壁に接するようにして固定さ
れている。

槽ＩＯの底部には、回転支持機構２０の回転軸と同軸に
、円筒状の障壁１２が設けられている。該円筒状障壁１
２の上端は半導体基板２１に近接するように延長されて
いる。第二の遮蔽板３２は、その内周を円筒状障壁１２
の側壁に接するようにして固定されており、その外周と
槽１０の内壁との間には隙間が設けられている。図にお
いて、符号４０は飛沫防止のために、槽１０の開放部上
に設けられた円筒形のカバーである。このカバー４０の
側壁に設けられた窓から、現像液滴下用のノズル５０が
、半導体基板２１の上に位置するように、突出して設け
られており、また別の窓部には、半導体基板２１の上面
に洗浄液を噴射するためのスプレー６０が設けられてい
る。

この現像装置においては、該半導体基板２１は、現像前
の半導体基板２１の表面の前処理および現像後の洗浄処
理時には、例えば、数１０Ｏｒｐｍのような高速回転が
行われるが、現像処理時には、ノズル５０から滴下され
た現像液を半導体基板２１の表面に拡げるために、低速
で短時間回転される時以外は、静止されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方、現像液および前後処理時の処理液の霧（ミスト）
除去のために、現像装置内に空気を流入させ、この空気
とともに該ミストを排気用のダクト１１を通じて吸引排
気することが行われている。

すなわち、該ミストが槽１０の内部空間に滞留すると、
ノズル５０あるいはその支持機構とに凝着し、その液滴
が半導体基板２１に落下し、種々の障害を生ずる。

この排気は、現像液の臭気防止のために、現像処理期間
にも行われている。本発明者らは、この時の空気流が、
現像処理工程における基板面上の現像液膜の温度分布を
不均一にし、その結果、現像されたレジスト膜中のバタ
ーシ幅の精度の均一性が低下することを見出した。

すなわち、第４図において矢印で示すように、カバー４
０の上方から下方に向かって流入した空気は、半導体基
板２１の上方で向きを変え、半導体基板２１と第一の遮
蔽板３１との隙間から、第一の遮蔽板３１と第二の遮蔽
板３２の間に流入したのち、槽１０の内壁と第二の遮蔽
板３２との間の隙間を経て、第二の遮蔽板３２の下の空
間を回流して排気用のダクト１１に至り、槽１０の外部
へ排出される。この時、半導体基板２１の外周部はど、
該空気流の流速が高く、現像液膜の熱蒸発が大きい。し
たがって、半導体基板２１の外周部はど、現像液膜の温
度が低くなる。その結果、半導体基板２１の表面に塗布
されているレジスト膜中に形成されるパターン幅の精度
が、半導体基板２１の全面にわたって、均一に維持され
なくなるのである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の第一および第二の遮蔽板を備えた従来の現像装置
における問題点は、該装置において、該第一の遮蔽板の
外周に沿って複数の通気孔を設けて成る第一の遮蔽板と
、中心部に設けられた開Ｌ１を該装置の底部に設けられ
た円筒状障壁部材の外壁面に接しながら、該装置の回転
支持機構の回転軸方向に移動可能であり、該第一の遮蔽
板より緩い傾斜を有する回転斜面から成り、かつ、その
最高位置において、その外周が該第一の遮蔽板に下方か
ら均一に接触可能にされた成る第二の遮蔽板とを備えた
ことを特徴とする本発明の現像装置によって解決される
。

〔作用〕

二枚の遮蔽板を有する現像装置において、現像処理時に
は、該遮蔽板間の空気流通路が閉じられるように該遮蔽
板の相互位置を制御することによって、被処理基板上全
面にわたり、現像液膜の温度分布の均一化が達成され、
レジスト膜中に形成されるパターン幅の精度の均一性が
保証される。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の原理的構成を示す断面図である。すな
わち、本発明に係る現像おいては、第一の遮蔽板７０は
、中心軸（図示省略）に同軸な開ロア１を有する回転斜
面であり、その外周縁に沿って、複数の通気孔７２が設
けられている。また、第二の遮蔽板８０も同様に、該中
心軸な同軸な開口を有する回転斜面であるが、該斜面の
傾斜は第一の遮蔽板７０より緩やかである。また、第二
の遮蔽板８０は、その開口部を第４図に示した従来の現
像装置におけると同様の円筒状障壁１２の外周面に接し
ながら、上下方向（前記中心軸方向）に移動可能とされ
ている。そして、図に破線で示すように、その最上位置
において、その外周が第一の遮蔽板７０の下面に均一に
接する。

第２図（ａ）および（ｂ）は、第一の遮蔽板７０と第二
の遮蔽板８０とが接していない状態における空気の流れ
を示す平面図および断面図、第３図（ａ）および（ｂ）
は、第一の遮蔽板７０と第二の遮蔽板８０が接している
状態における空気の流れを示す平面図および断面図であ
る。

第２図（ａ）および（ｂ）に示すように、第一の遮蔽板
７０と第二の遮蔽板８０とが接していない状態では、空
気流は、第４図に示したと同様に、半導体基板２１と第
一の遮蔽板７０との隙間から第一の遮蔽板７０と第二の
遮蔽板８０との間を流れ、第二の遮蔽板８０と槽１０と
の間の隙間を経て、排気用のダクト１１に達し、外部へ
排気される。この状態においても、第一の遮蔽板７０の
外周縁に沿って形成されている通気孔７２を通過する空
気流が存在する。

一方、第一の遮蔽板７０と第二の遮蔽板８０が接してい
る状態では、第３図（ａ）および（ｂ）に示すように、
半導体基板２１と第一の遮蔽板７０との隙間から流入す
る空気流は阻止され、もっばら通気孔７２を通過する空
気流のみとなる。通気孔７２から流入した空気流は、第
二の遮蔽板８０の下の空間を、円筒状障壁１２の外周に
沿って流れ、排気用のダクト１１に達し、外部へ排気さ
れる。

上記のように、第二の遮蔽板８０がその最上位置をとる
ように制御することにより、槽１０の内に吸引される空
気は、半導体基板２１から離れた径路を迂回して流れる
。したがって、第４図に示した従来の現像装置のような
、半導体基板２１の外周部における高速空気流に起因す
る温度分布の不均一が生じなくなる。

第５図は、上記第二の遮蔽板８０を第２図および第３図
に示した状態に移動させるための機構の一例を示す断面
図であり、これらの図における各同一部分には同一符号
を付しである。第５図に示すように、槽１０の下方には
、排気用のダクト１１を避けた位置に、例えば空気圧シ
リンダ９０が配置され、このようにして、駆動軸９１が
双頭矢印の方向に駆動されるのにともなって、第二の遮
蔽板８０は槽１０の内部を上下に移動し、その最上位置
において、その外周を第一の遮蔽板７０に接して停止す
る。第５図において、符号１３は、駆動軸９１と槽１０
の底部との接触部分を気密に保持するための機構である
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、現像装置を用いてレジスト膜中に形成
されるパターンの幅の精度の均一性が向上され、その結
果、該現像装置を用いて製造される半導体装置の性能、
歩留りおよび信頼性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す断面図、筆画の主要
構造を示す断面図、第５図は第二の遮蔽板移動させるた
めの機構の一例を示す断面図である。 図において、 １０は槽、１１は排気用のダクト、１２は円筒状障壁、
１３は気密封止機構、２０は回転支持機構、２１は半導
体基板、３１は第一の遮蔽板、３２は第二の遮蔽板、４
０はカバー、５０はノズル、６０はスプレー、７０は第
一の遮蔽板、７１は開口、７２は通気孔、８０は第二の
遮蔽板、９０は油圧シリンダ９０．９１は駆動軸である
。 ＄１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上方が開放状態にされ、底部に強制排気用の排気ダクト
   が設けられた槽と、 該槽の底部に設けられ、被処理基板を水平に保持しつつ
   、その面に垂直な軸を回転軸として回転させる回転支持
   機構と、 該回転軸と同軸に設けられ、かつ、その外周に向かって
   低下する回転斜面を有し、該被処理基板の最大寸法より
   大きい径の開口が該回転軸と同軸に設けられ、該開口が
   該回転支持機構に支持されている該被処理基板の水平面
   より高く位置するようにして、該外周が該槽の内壁に固
   定されている第一の遮蔽板と、 その上縁部が該被処理基板の下面に近接し、かつ、該回
   転軸と同軸に該槽の底部に設けられた円筒状障壁部材と
   、 該回転軸と同軸に開口が設けられ、かつ、その外周に向
   かって該第一の遮蔽板の回転斜面より緩い傾斜で低下す
   る回転斜面を有する第二の遮蔽板と、 から成る現像装置において、 該第一の遮蔽板は、該斜面の該外周に沿って設けられた
   複数の通気孔を有し、 該第二の遮蔽板は、その該開口を該円筒状障壁部材の外
   壁面に接しながら、該回転軸方向に沿って移動可能に、
   かつ、その外周は該槽の内壁と間隙を以て対向するとと
   もに、該外周はその最上位置において該第一の遮蔽板に
   下方から均一に接触可能にされていることを特徴とする
   現像装置。