JPS6328298B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は現像方法に関し、とくにポジ型感光性
樹脂が塗布された半導体ウエハの現像において、
現像処理済溶液が半導体ウエハの主面上にはね返
り、落下等により再度もどつてくることを防止
し、現像不良をなくすることを目的とする。

現在のIC、LSIの製作において、ホトエツチは
非常に重要な位置を占める。ホトエツチ工程と
は、半導体ウエハの一主面へのホトレジストコー
テイング→ソフトベーク→マスク合せ露光→現像
→ハードベーク→エツチングを意味する。

この中で、現像工程は当初は現像液及びリンス
液にウエハ全体を浸すいわゆる“dip方式”を採
用していたが、近年は自動現像装置の普及によ
り、半導体ウエハを回転しつつ現像液、リンス液
を半導体ウエハ面上にスプレーするいわゆる“ス
プレー方式”がよく用いられている。

まず、第１図にてスプレー現像の従来の方法を
説明する。半導体ウエハ１を真空チエツク方式で
スピンナーヘツド２により固定し、回転装置３で
ウエハ１をたとえば500rpm程度で回転駆動させ
る。そしてノズル４の先端より霧状に現像液５を
噴出させて、ウエハ１上のホトレジストの現像を
行なう。尚リンス液用ノズルは現像液用ノズルと
別にもう１本設ける必要がある。現像液の霧の発
生はベイヌーイの原理からくる通常よく用いられ
る方法をとつている。この現像雰囲気８は自動現
像装置においては第１図のようなカバー６，７で
囲まれておりカバー６は支点１０を支点の上に開
けることができる。又、生じた現像処理済溶液は
排気口９を通じて外部に誘導され、又排気口９を
利用して現像雰囲気ガスはドラフト等で外部に誘
導されている。

しかし、以上の方法では本発明者の検討した結
果、数枚ウエハを処理すると、カバー６の内壁や
ノズル４のカバー内の表壁に水滴のようなもの
（これは現像済溶液の類と思われる）が付着して
おり、これがウエハ１上に落下してきて現像不良
になる。ノズル４の先端からの直接の落下も同様
な結果となる。現像工程の簡単な一例を示すと、
リンス液／現像液塗布300rpm5sec→現像液
塗布100rpm4sec→リンス液塗布300rpm50sec
→乾燥2000rpm20secであるが、その最後の
乾燥工程においてふりきられたリンス液がカバー
６，７にあたつてウエハ１面上にはね返り、現像
不良をおこす。それ故、この不良をなくするに
は、自動連続現像装置でありながら、４〜５枚ウ
エハを処理するとそこで一度装置を停止し、カバ
ー６等の内部の「水滴」をふきとるという作業が
入り、処理効率が非常に悪くなるばかりであつ
た。

本発明はこのような不都合をなくすべくなされ
たもので、水滴による悪影響が起りにくい現像方
法を提供するものである。すなわち、本発明はこ
のような現像不良をなくすために考え出されたも
ので第２図に本発明に用いる半導体ウエハの現像
装置を示す。第２図において第１図と同様なもの
には同一番号を付している。

さて、この第２図の装置には上部カバー１２に
発熱体２０を設ける。この発熱体２０はシーズヒ
ータのようなものであればよく第３図に示すごと
く螺旋状にカバー６上部に巻き、及び噴出ノズル
４にも巻く。こうすることにより、現像雰囲気を
乾燥状態とすることが可能となりカバー６の内壁
に付着する水滴の類をなくすことができる。ま
た、噴出ノズル４に発熱体を巻くのは溶液の温度
を上げ蒸発速度を速め、ガス化して排出口９から
の排気を効率よく行なわせるためである。なお、
発熱方式は第２図の例に限らず他の適当な方法で
もよい。発熱温度は水の蒸発及びレジストパター
ンの熱的変形の観点からみると100℃前後が望ま
しい。尚、上記のシーズヒータの構造を簡単に説
明しておくと第４図のようなものである。すなわ
ち、第３図の発熱体はSUSチユーブ２１の中に
Ni−Cr線２２が粉状絶縁物２３にとり囲まれて
固定されているものである。

また、第２図の現像装置では、さらに現像不良
をなくすためにノズル４の位置に配慮を加え、ガ
イド３０を設けている。すなわち、現像用及びリ
ンス用噴出ノズル４は半導体ウエハ上層部領域の
外に位置し、乾燥工程以後にノズル４の先端部か
らのウエハ１表面への水滴の類の落下を防ぐ。そ
して、ウエハ１の表面に噴出された現像液及びリ
ンス液がウエハの回転による遠心力により飛び散
るが、その飛び散つた既処理液をガイド３０によ
り、カバー７の下部に落とす。さらに、第２図で
は排気口９は噴出ノズル４とスピンナー中心の延
長線上に設けており、噴出ノズル４からウエハ１
表面を介して直接飛び散つた現像液成分（遠心力
に無関係な成分）は効率よく外部へ誘導できる。
又ガイド３０は適当な中心角を持つた円錐柱をな
しており、３０の最内端（カバー７に接触しない
側の端部）はウエハ１の上部に位置させない構成
とし、かつウエハ１の面の延長線上は、ガイド３
０の適当な傾斜角（中心角）を持つカバー７の内
壁の中心部付近にくるようにする。そして、ガイ
ド３０の傾斜角、高さは飛び散り成分を十分カバ
ーできるように設定する。

こうすれば、効率よく現像処理済溶液のウエハ
面上へのはね返りを阻止できる。第２図を上部よ
りみた場合の簡略図が第５図である。

以上のように、第２図の装置を用いて現像を行
なうと、現像装置のカバーに発熱体も設けて強制
乾燥することによりカバー内壁に水滴の類（現像
液及びリンス液の混合した水溶液の類）が付着し
てもすぐに蒸発してしまい、ウエハ表面に落ちて
こない。かつ現像液及びリンス液噴出ノズルの先
端をウエハ上部領域よりはずしたためその先端か
らの液のウエハ上への落下も起こらない。更に本
発明のガイドにより一度遠心力等でウエハから離
れた現像液（リンス液）がはね返つてウエハにも
どつてくることはない。それ故レジストパターン
上に「現像液の類」が落下することによる現像不
良はなくすことができ、ホトエツチ工程での歩留
りを大幅に上げることができる。特にこの類の現
像不良は１チツプが大面積（10数mm角）、高密度
（最小寸法２−3μｍ）デバイスには致命的であ
る。すなわち大面積デバイスは１ウエハに数チツ
プしか形成できず、しかも高密度である故、たと
え「１滴」落下しても確実にそのチツプは不良と
なり、しかも歩留りは大幅に低下する。したがつ
て、本発明は高密度なLSIには本発明は、非常な
効力を発揮し、工業的に大きな効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホトエツチ工程での現像装置の
概略図、第２図は本発明に用いる現像装置の一例
の概略図、第３図は第２図の平面概略図、第４図
は第２図における発熱体の構造図、第５図は第２
図における上部カバーをはずした状態の平面概略
図である。 １……半導体ウエハ、４……噴出ノズル、５…
…霧状現像液（リンス液）、６……現像装置上部
カバー、７……下部カバー、８……装置内部雰囲
気、９……排気口、２０……発熱体、３０……は
ね返り防止ガイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主面にポジ型感光性樹脂が塗布された被現像
   処理体に現像液用噴出ノズルより現像液を照射し
   つつ現像を行なうに際し、上記被現像処理体の主
   面上部に位置する現像装置の領域が発熱体にて乾
   燥され、かつ上記噴出ノズルの先端部が上記現像
   装置の被現像処理体の主面上部に位置する領域か
   ら外れた場所に位置されてなる現像方法。 ２ 現像液噴出ノズルの先端部及び被現像処理体
   の主面上での現像処理済溶液処理用の排液ガイド
   の端部を被現像処理体の主面の上部領域から外れ
   た場所に位置させることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の現像方法。 ３ 被現像処理体が主面にポジ型感光性樹脂が塗
   布された半導体基板であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の現像方法。